本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，涉及大型流化床技術(shù)，包括提供流化風(fēng)的風(fēng)室、爐膛、與爐膛上部煙氣出口相連接的旋風(fēng)分離器、置于熱物料循環(huán)回路內(nèi)的外置式雙流化床換熱器，其外置式雙流化床換熱器包括固體顆料外循環(huán)通道與固體顆料內(nèi)循環(huán)通道、外循環(huán)流化床換熱室與內(nèi)循環(huán)流化床換熱室，外置式雙流化床換熱器各風(fēng)室與爐膛風(fēng)室之間緊鄰并列設(shè)置。本發(fā)明專利技術(shù)的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，利用爐膛密相區(qū)大量貼壁高溫顆粒流熱量，大幅度提高了外置式雙流化床換熱器在不同負(fù)荷下的熱交換能力，解決了低負(fù)荷下的床溫與汽溫穩(wěn)定問(wèn)題，并可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立按需要調(diào)節(jié)與控制，可以滿足更高等級(jí)的蒸汽參數(shù)需求。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及循環(huán)流化床技術(shù)，特別是大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)。
技術(shù)介紹
隨著循環(huán)流化床鍋爐容量的增大，放熱和吸熱的不平衡增長(zhǎng)將導(dǎo)致受熱面的布置問(wèn)題。為了使放熱和吸熱和諧地平衡發(fā)展，將主循環(huán)回路的溫度控制在正常范圍之內(nèi)，目前有效的方法是在爐膛外布置外置式換熱器(Fluid Bed Heat Exchangers,FBHE),通過(guò)外置式換熱器增加了床溫與汽溫的運(yùn)行調(diào)節(jié)手段，使鍋爐更容易適應(yīng)變負(fù)荷工況要求。Lurgi與Alstom公司采用的外置式換熱器，通過(guò)灰控制閥來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入外置式換熱器與直接返回爐膛的循環(huán)灰量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)床溫與汽溫的目的，但灰控制閥加工精度要求高，主要依賴進(jìn)口，且價(jià)格昂貴，這給外置換熱器的維護(hù)與推廣帶來(lái)一定的困難。中國(guó)專利CN00238546. 5公開(kāi)了一種應(yīng)用于大型循環(huán)流化床鍋爐的外循環(huán)緊湊式分流回灰換熱器，通過(guò)調(diào)節(jié)流化風(fēng) 量來(lái)調(diào)節(jié)高溫回灰量與低溫回灰量之間的比例，整個(gè)換熱器無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，使運(yùn)行與維護(hù)簡(jiǎn)化，但該換熱器僅采用外循環(huán)的流化床換熱器，對(duì)更高蒸汽參數(shù)等級(jí)的需求受到一定的限制。當(dāng)鍋爐蒸汽參數(shù)需要達(dá)到更高的參數(shù)等級(jí)時(shí)，如超臨界參數(shù)460MW(27. 5MPa/560°C /580°C )或超超臨界參數(shù) 800MW(30. 9MPa/604°C /621 °C )，若仍采用常規(guī)的單個(gè)外置式外循環(huán)流化床換熱器已無(wú)法滿足高蒸汽參數(shù)等級(jí)的要求，此時(shí)需要設(shè)計(jì)新型的外置式流化床換熱器，以提供足夠高的換熱能力來(lái)保證高蒸汽參數(shù)等級(jí)的需求。國(guó)際專利W02007/128883公開(kāi)了一種用于循環(huán)流化床鍋爐的流化床熱交換器和具有流化床熱交換器的循環(huán)流化床鍋爐，在主循環(huán)回路中串聯(lián)的上下二個(gè)熱交換室中布置過(guò)熱器與再熱器，通過(guò)利用內(nèi)、外循環(huán)固體顆粒的熱量來(lái)獲得較高的過(guò)熱汽溫與再熱汽溫，該熱交換室布置方式為循環(huán)流化床鍋爐的大型化提供了有利條件，但由于二個(gè)熱交換室上下錯(cuò)位布置，使得二個(gè)熱交換室的體積過(guò)于龐大，從而對(duì)熱交換室的布置空間提出了更苛刻的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有應(yīng)用于大型循環(huán)流化床鍋爐的外置式流化床換熱器的不足，提供一種帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，通過(guò)利用內(nèi)、外循環(huán)高溫固體顆料的熱量來(lái)提供更高等級(jí)的蒸汽參數(shù)并實(shí)現(xiàn)爐膛與外置流化床換熱器的真正一體化設(shè)計(jì)，為循環(huán)流化床鍋爐的大型化與高參數(shù)化發(fā)展提供一種緊湊式新?tīng)t型結(jié)構(gòu)。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案如下一種帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，包括依次連接的爐膛2、旋風(fēng)分離器3、以及與旋風(fēng)分離器3煙氣出口相連接的尾部煙道，其中爐膛2底部設(shè)有風(fēng)室1，其還包括至少一個(gè)外置式雙流化床換熱器200，外置式雙流化床換熱器200設(shè)置于鍋爐熱物料循環(huán)回路中，包括一外循環(huán)流化床換熱室7、一內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9、一固體顆料外循環(huán)通道8或8'、一固體顆料內(nèi)循環(huán)通道10 ；外循環(huán)流化床換熱室7底部設(shè)有流化風(fēng)室102，其內(nèi)設(shè)有熱交換器71 ;內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9底部設(shè)有流化風(fēng)室101，其內(nèi)設(shè)有熱交換器91 ;固體顆料外循環(huán)通道8或8'底部設(shè)有流化風(fēng)室103，所述固體內(nèi)循環(huán)通道10底部設(shè)有流化風(fēng)室104 ；外循環(huán)流化床換熱室7通過(guò)底部通孔87與固體顆料外循環(huán)通道8連通，或通過(guò)底部通孔78'與固體顆料外循環(huán)通道8,連通；內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9通過(guò)上部導(dǎo)流式葉片進(jìn)料裝置21與爐膛2之間連通；并通過(guò)上部通孔79與外循環(huán)流化床換熱室7連通，或通過(guò)上部通孔98'與固體顆料外循環(huán)通道8,連通； 固體顆料內(nèi)循環(huán)通道10通過(guò)底部通孔92與內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9連通，通過(guò)上部溢流口 22與爐膛2連通；流化風(fēng)室101、流化風(fēng)室102、流化風(fēng)室103、流化風(fēng)室104與流化風(fēng)室I水平并列緊鄰設(shè)置。所述的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其所述外置式雙流化床換熱器200還包括一物料分流裝置6，物料分流裝置6包括進(jìn)料通道61與返料通道62、63 ；進(jìn)料通道61通過(guò)底部通孔與返料通道62連通、通過(guò)上部通孔與返料通道63連通，進(jìn)料通道61頂部與旋風(fēng)分離器3固體出口連通，返料通道62通過(guò)上部溢流通孔23與爐膛2或內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9連通，返料通道63與外循環(huán)流化床換熱室7或固體顆粒外循環(huán)通道8之間連通。所述的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其還包括返料器4，所述的外置式雙流化床換熱器200的物料分流裝置6的進(jìn)料通道61頂部與返料器4連通。所述的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其還包括返料器4，外置式雙流化床換熱器200的外循環(huán)流化床換熱室7與返料器4連通。所述的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其所述導(dǎo)流葉片式進(jìn)料裝置21包括至少兩組導(dǎo)流葉片210，導(dǎo)流葉片210相互之間平行并列且緊貼爐膛內(nèi)壁設(shè)置，相鄰平行導(dǎo)流葉片210之間形成狹長(zhǎng)槽211 ；狹長(zhǎng)槽211為上下二端開(kāi)口的通道，其上端與爐膛2連通，下端與內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9連通；兩組相鄰平行導(dǎo)流葉片210之間的凈距離d ( 40mm，進(jìn)料裝置21上端面BC在水平方向的投影距離L為內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9寬度W的1/8 3/4，進(jìn)料裝置21上端面BC與導(dǎo)流葉片210由爐膛側(cè)壁向爐膛中心方向向下傾斜設(shè)置，導(dǎo)流葉片210傾斜角度α為10° 30°，上端面BC向下傾斜角度β為10° 45°。所述的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其所述外置式雙流化床換熱器200固體顆粒外循環(huán)通道8上部或外循環(huán)流化床換熱室7進(jìn)料側(cè)上部外壁有水平布置的側(cè)風(fēng)管6'，在外循環(huán)流化床換熱室7上部布置有旁路通道11，通過(guò)旁路通道11將固體顆料外循環(huán)通道8與內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9之間連通，旁路通道11截面形狀是圓孔形、橢圓形或狹縫形，旁路通道11由物料進(jìn)口 M側(cè)向物料出口 N側(cè)方向向上傾斜設(shè)置，傾斜角度δ為5° 20°，旁路通道IlN側(cè)物料出口下端面連有導(dǎo)流板或?qū)Я鞴?Ρ，物料顆粒在導(dǎo)流板或?qū)Я鞴躉P的導(dǎo)向作用下流向內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9，旁路通道11物料進(jìn)口 M側(cè)中心高度與側(cè)風(fēng)管&中心保持在同一高度水平。所述的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其所述外置式雙流化床換熱器200外循環(huán)流化床換熱室7上部通過(guò)溢流口 72與內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9連通，溢流口 72由外循環(huán)流化床換熱室7側(cè)向內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9側(cè)向上傾斜設(shè)置，溢流口 72與水平方向的傾斜角度為10° 30°，溢流口 72中心與側(cè)風(fēng)管6'中心保持在同一高度水平。所述的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其所述外循環(huán)流化床換熱室7、內(nèi)循環(huán)流化床換熱室9、固體顆料外循環(huán)通道8或8'和固體顆料內(nèi)循環(huán)通道10的壁面為水冷、汽冷、汽水聯(lián)合膜式壁或絕熱耐火襯壁。本專利技術(shù)的特點(diǎn)在于 與已有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，通過(guò)在爐膛底部將內(nèi)、外循環(huán)外置式雙流化床換熱器與爐膛進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，不采用膨脹節(jié)，使?fàn)t膛結(jié)構(gòu)與維護(hù)簡(jiǎn)化，所有外置流化床換熱器通過(guò)流化風(fēng)量來(lái)精確調(diào)節(jié)流化床換熱器的換熱功率，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立按需要調(diào)節(jié)與控制功能，充分利用爐膛密相區(qū)的大量貼壁高溫顆粒流，大幅度提高外置式流化床換熱器在不同負(fù)荷下的熱交換能力，解決低負(fù)荷下的床溫與汽溫穩(wěn)定問(wèn)題，滿足更高等級(jí)的蒸汽參數(shù)要求，適應(yīng)超臨界或超超臨界大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，包括依次連接的爐膛(2)、旋風(fēng)分離器(3)、以及與旋風(fēng)分離器(3)煙氣出口相連接的尾部煙道，其中爐膛(2)底部設(shè)有風(fēng)室(1)，其特征在于：還包括至少一個(gè)外置式雙流化床換熱器(200)，外置式雙流化床換熱器(200)設(shè)置于鍋爐熱物料循環(huán)回路中，包括：一外循環(huán)流化床換熱室(7)、一內(nèi)循環(huán)流化床換熱室(9)、一固體顆料外循環(huán)通道(8)或(8′)、一固體顆料內(nèi)循環(huán)通道(10)；外循環(huán)流化床換熱室(7)底部設(shè)有流化風(fēng)室(102)，其內(nèi)設(shè)有熱交換器(71)；內(nèi)循環(huán)流化床換熱室(9)底部設(shè)有流化風(fēng)室(101)，其內(nèi)設(shè)有熱交換器(91)；固體顆料外循環(huán)通道(8)或(8′)底部設(shè)有流化風(fēng)室(103)，所述固體內(nèi)循環(huán)通道(10)底部設(shè)有流化風(fēng)室(104)；外循環(huán)流化床換熱室(7)通過(guò)底部通孔(87)與固體顆料外循環(huán)通道(8)連通，或通過(guò)底部通孔(78′)與固體顆料外循環(huán)通道(8′)連通；內(nèi)循環(huán)流化床換熱室(9)通過(guò)上部導(dǎo)流式葉片進(jìn)料裝置(21)與爐膛(2)之間連通；并通過(guò)上部通孔(79)與外循環(huán)流化床換熱室(7)連通，或通過(guò)上部通孔(98′)與固體顆料外循環(huán)通道(8′)連通；固體顆料內(nèi)循環(huán)通道(10)通過(guò)底部通孔(92)與內(nèi)循環(huán)流化床換熱室(9)連通，通過(guò)上部溢流口(22)與爐膛(2)連通；流化風(fēng)室(101)、流化風(fēng)室(102)、流化風(fēng)室(103)、流化風(fēng)室(104)與流化風(fēng)室(1)水平并列緊鄰設(shè)置。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，包括依次連接的爐膛(2)、旋風(fēng)分離器(3)、以及與旋風(fēng)分離器(3)煙氣出口相連接的尾部煙道，其中爐膛⑵底部設(shè)有風(fēng)室(I)，其特征在于 還包括至少一個(gè)外置式雙流化床換熱器(200)， 外置式雙流化床換熱器(200)設(shè)置于鍋爐熱物料循環(huán)回路中，包括一外循環(huán)流化床換熱室(7)、一內(nèi)循環(huán)流化床換熱室(9)、一固體顆料外循環(huán)通道(8)或(8')、一固體顆料內(nèi)循環(huán)通道(10)； 外循環(huán)流化床換熱室(7)底部設(shè)有流化風(fēng)室(102)，其內(nèi)設(shè)有熱交換器(71);內(nèi)循環(huán)流化床換熱室(9)底部設(shè)有流化風(fēng)室(101)，其內(nèi)設(shè)有熱交換器(91);固體顆料外循環(huán)通道(8)或(8')底部設(shè)有流化風(fēng)室(103)，所述固體內(nèi)循環(huán)通道(10)底部設(shè)有流化風(fēng)室(104)； 外循環(huán)流化床換熱室(7)通過(guò)底部通孔(87)與固體顆料外循環(huán)通道(8)連通，或通過(guò)底部通孔(78')與固體顆料外循環(huán)通道(8')連通； 內(nèi)循環(huán)流化床換熱室(9)通過(guò)上部導(dǎo)流式葉片進(jìn)料裝置(21)與爐膛(2)之間連通；并通過(guò)上部通孔(79)與外循環(huán)流化床換熱室(7)連通，或通過(guò)上部通孔(98')與固體顆料外循環(huán)通道(8')連通； 固體顆料內(nèi)循環(huán)通道(10)通過(guò)底部通孔(92)與內(nèi)循環(huán)流化床換熱室(9)連通，通過(guò)上部溢流口(22)與爐膛(2)連通； 流化風(fēng)室(101)、流化風(fēng)室(102)、流化風(fēng)室(103)、流化風(fēng)室(104)與流化風(fēng)室(I)水平并列緊鄰設(shè)置。2.按權(quán)利要求I所述的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述外置式雙流化床換熱器(200)還包括一物料分流裝置(6)，物料分流裝置(6)包括進(jìn)料通道(61)與返料通道(62、63);進(jìn)料通道(61)通過(guò)底部通孔與返料通道62)連通、通過(guò)上部通孔與返料通道63)連通，進(jìn)料通道(61)頂部與旋風(fēng)分離器(3)固體出口連通，返料通道(62)通過(guò)上部溢流通孔(23)與爐膛(2)或內(nèi)循環(huán)流化床換熱室(9)連通，返料通道63)與外循環(huán)流化床換熱室(7)或固體顆粒外循環(huán)通道(8)之間連通。3.按權(quán)利要求2所述的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，還包括返料器(4)，所述的外置式雙流化床換熱器(200)的物料分流裝置(6)的進(jìn)料通道(61)頂部與返料器(4)連通。4.按權(quán)利要求2所述的帶緊湊式外置雙流化床換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，還包括返料器(4)，外...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋國(guó)良，孫運(yùn)凱，張縵，王小芳，王海剛，王東宇，呂清剛，高鳴，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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