本發明專利技術涉及一種雙流化床燃燒爐防止鍋爐受熱面沾污的系統，包括流化床燃燒爐和流化床熱解爐，流化床燃燒爐燃燒后的煤灰溫度較高，經旋風分離器收集高溫煤灰，再通過煤灰分配器進入流化床熱解爐，與送入的原煤煤粉均勻混合，煤粉利用煤灰和流化床燃燒爐的煙氣的熱量在流化床熱解爐中熱解，煤粉中堿金屬在高溫下揮發進入熱解氣中，熱解氣經流化床熱解爐頂部的熱解分離器進入凈化裝置，經凈化除去堿金屬后熱解氣送入爐膛燃燒；流化床熱解爐出口的煤焦和煤灰混合物經過返料器作為入爐煤送入流化床燃燒爐中進行燃燒；由于煤焦中堿金屬大幅減少，避免了煙氣中堿金屬化合物遇冷粘附在對流受熱面管壁上形成沾污的初始層，破壞了沾污形成的初始條件。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及減輕鍋爐受熱面沾污的相關技術，更具體地說，涉及一種雙流化床燃燒爐防止鍋爐受熱面沾污的系統。
技術介紹
我國發電行業以火力發電為主，火電裝機容量超過70%以上。火電動力用煤多采用劣質低品位煤，當燃用高堿性煤種時，存在于煤中的堿性化合物，在燃燒過程中會揮發出來，易凝結在鍋爐受熱面上形成燒結或粘結的灰沉積，造成受熱面的設備的腐蝕、結渣與沾污問題。結渣和沾污會降低鍋爐的傳熱效率，影響鍋爐出力，使得設備的運行安全性嚴重降低，結渣和沾污嚴重時可能導致爐膛熄火、爆管、非計劃停爐等重大事故，是長期影響電站鍋爐正常運行的重要問題之一。·國內外學者對結渣與沾污的機理進行了大量的研究，研究表明結渣與沾污是復雜的物理化學反應過程，爐內結渣既是一個復雜的物理化學過程，又是一個動力學過程，既與燃料特性有關，也與鍋爐的結構和運行條件有關。學者提出了多個結渣判定指數，但這些結渣判定指數在實際應用過程中有著很大的局限性，只能作為初步判斷并不能從根本上解決沾污對鍋爐的危害問題。對于高堿性煤，由于煤中堿金屬元素的揮發，容易在鍋爐受熱面冷凝形成一層打底附著物，打底物主要以NaCl或Na2SO4形式存在。上述成分在高溫環境下揮發后，易凝結在對流受熱面上形成燒結或粘結的灰沉積，隨著附著物對飛灰的吸附作用，會使得對流受熱面出現不同程度的沾污現象，且沾污物無法使用吹灰器清除，從而導致受熱面傳熱能力下降，造成鍋爐排煙溫度升高等問題，最終使得爐膛出力大大降低造成停爐。國內對于燃燒利用高堿性煤還缺乏工程運行經驗，僅新疆地區個別電廠在研究高堿性煤的燃燒沾污問題，目前沒有有效的利用辦法。通過優化鍋爐燃燒方式，控制爐膛內的溫度和燃燒來減緩鍋爐的結渣問題，在實際中并不便于操作也未得到推廣。只有通過外煤摻燒的方式來減輕沾污問題，利用準東煤與其它煤種混合后進行摻燒，鍋爐摻燒高堿性煤的比例不應超過30%，摻燒比例增大時，鍋爐的對流受熱面沾污積灰嚴重，同時堿金屬對鍋爐的本體材料腐蝕也非常嚴重。由于新疆地區高堿性煤利用方式多為坑口電站，摻燒時對外煤的需求量較大，這樣對準東煤使用量非常有限，同時又要從其它地方購買優質燃煤，增加了發電企業的發電成本。對準東煤田的開發和電源基地的建設帶來了困難，難于將準東煤的優勢得以充分發揮。因此，鍋爐純燒高堿性煤時，對流受熱面的沾污是亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術為解決現有電站鍋爐對流受熱面沾污問題，提供了一種雙流化床燃燒爐防止鍋爐受熱面沾污的系統，系統結構簡單，可以保證鍋爐受熱面充分換熱，穩定鍋爐出力，可避免由于沾污所造成的對流受熱面超溫現象，大大降低爆管事故的發生，還可實現高堿性煤的大規模純燒利用。為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案如下 一種雙流化床燃燒爐防止鍋爐受熱面沾污的系統，其特征在于包括流化床燃燒爐、旋風分離器、煤灰分配器、流化床熱解爐，流化床燃燒爐連接有第一給料器，流化床燃燒爐側壁上端的出口連接至旋風分離器的入口，旋風分離器將來自流化床燃燒爐的高溫煤灰進行分離；旋風分離器底部的出口連接至煤灰分配器的入口，將分離得到的高溫煤灰通入到煤灰分配器中，旋風分離器頂部設置有煙氣出口 ；所述煤灰分配器設置有第一煤灰出口和第二煤灰出口，第一煤灰出口通過返料器連接至流化床燃燒爐的煤灰入口，第二煤灰出口連接至流化床熱解爐側壁的煤灰入口 ；所述流化床熱解爐的側壁的上端設置有熱解氣出口，流化床熱解爐的側壁的中部設置有原煤入口，流化床熱解爐的側壁下端設置有煤焦和煤灰的混合物出口，所述煤焦和煤灰的混合物出口通過返料器連接至流化床燃燒爐側壁的物料入口。所述系統還設置有熱解分離器和凈化裝置，熱解分離器的側面設置有熱解氣入口，頂部設置有熱解氣出口，底部設置有分離得到熱解煤灰的熱解煤灰出口 ；熱解分離器的熱解氣入口連接流化床熱解爐的熱解氣出口，熱解分離器的熱解氣出口連接至凈化裝置的 入口，熱解分離器的熱解煤灰出口連接至流化床熱解爐與返料器之間的連接管線上。所述旋風分離器頂部的煙氣出口經鼓風機連接至流化床熱解爐底部，將分離得到的高溫煙氣通入流化床熱解爐。進一步的，所述旋風分離器的煙氣出口經過引風機連通至煙囪。也就是說，從旋風分離器頂部出來的煙氣，一部分經鼓風機進入流化床熱解爐，一部分則經引風機通過煙囪排出。進一步的，所述流化床熱解爐的煤灰出口經過同一返料器連接至流化床燃燒爐側壁的煤灰入口。所述第一給料器設置有煤斗。所述凈化裝置的出口連接至流化床燃燒爐側壁的熱解氣入口。所述流化床熱解爐的原煤入口連接第二給料器，第二給料器也設置有煤斗。本系統的工作過程如下 在鍋爐開車階段，可先通過第一給料器和配套的煤斗添加外煤或者外在灰渣運行，直到鍋爐開始正常運行并產生一定量的煤灰后，再利用鍋爐自身的煤灰對來自煤斗、第二給料器的原煤進行熱解；流化床熱解爐運行正常后，可停止第一給料器和配套的煤斗加煤；鍋爐正常運行階段，經過熱解的熱灰及高堿性煤半焦在流化床燃燒爐的爐膛內與來自鼓風機的空氣進行燃燒，生成的煤灰與煙氣進入旋風分離器進行分離；分離得到的煙氣一部分經鼓風機送入流化床熱解爐，另外一部分經引風機排入煙 ;分離得到的煤灰進入煤灰分配器，煤灰分配器的第一煤灰出口直接經返料器返回流化床燃燒爐的爐膛，第二煤灰出口連接至流化床熱解爐與來自第二給料器及配套煤斗的高堿性煤進行混合，在流化床熱解爐中進行熱解，熱解得到的氣體經凈化裝置除去鈉后進入流化床燃燒爐燃燒，熱解后的熱灰及高堿性煤半焦進入返料器，經過返料器送入流化床燃燒爐在爐膛進行燃燒；流化床燃燒爐的底部進行排渣；高堿性煤在流化床熱解爐中進行熱解后，可揮發性Na被大量去除，煤中的Na含量下降，在流化床燃燒爐的爐膛中進行燃燒時生成的煙氣中活性鈉Na含量已經大大降低，在經過后續受熱面時由于煙氣中活性鈉含量極少，基本不發生沾污。本系統的工作原理如下 利用高溫煤灰和煙氣的熱量對煤粉進行加熱熱解。燃燒后的煤灰溫度較高，經連續分離收集高溫煤灰，通過煤灰分配器進入流化床熱解爐，與送入的煤粉均勻混合，入爐煤粉利用煤灰和流化床燃燒爐的煙氣的熱量在流化床熱解爐中熱解，煤粉中堿金屬在高溫下揮發進入熱解氣中，熱解氣經流化床熱解爐頂部熱解分離器出口進入凈化裝置，經凈化除去堿金屬后熱解氣送入爐膛燃耗。流化床熱解爐出口的煤焦和煤灰混合物進入返料器后，作為入爐煤送入流化床燃燒爐中進行燃燒。由于煤焦中堿金屬大幅減少，避免了燃燒煙氣中堿金屬化合物遇冷粘附在對流受熱面管壁上形成沾污的初始層，破壞了沾污形成的初始條件。本專利技術的有益效果如下 (1)本專利技術在循環流化床鍋爐基本形式不變的前提下，采用雙流化床系統，去除原煤中的可揮發性Na，降低了煤中Na含量，從而減少了燃燒煙氣中的活性Na含量，大大降低了鈉鹽在鍋爐對流受熱面上的沾結和沉積，從根本上解決了對流受熱面的沾污現象發生的源頭;· (2)本專利技術涉及的粉煤灰熱載體來自于鍋爐燃燒產生的煤灰，熱量也由煤灰熱載體和燃燒氣提供，不需外加熱源，同時將熱解氣和焦油送入爐膛燃燒，保證了鍋爐燃燒效率； (3 )本專利技術采用的雙床系統對于現有鍋爐的改動不大，只需增加流化床熱解爐，設備投資較小，幾乎不增加電廠運行成本，同時能延長電廠運行時間； (4 )本專利技術專利解決了燃燒準東煤等高堿性煤種由于摻燒而帶來的煤粉運輸本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種雙流化床燃燒爐防止鍋爐受熱面沾污的系統，其特征在于：包括流化床燃燒爐（4）、旋風分離器（5）、煤灰分配器（6）、流化床熱解爐（8），流化床燃燒爐（4）連接有第一給料器（2），流化床燃燒爐（4）側壁上端的出口連接至旋風分離器（5）的入口，旋風分離器（5）將來自流化床燃燒爐（4）的高溫煤灰進行分離；旋風分離器（5）底部的出口連接至煤灰分配器（6）的入口，將分離得到的高溫煤灰通入到煤灰分配器（6）中，旋風分離器（5）頂部設置有煙氣出口；所述煤灰分配器（6）設置有第一煤灰出口和第二煤灰出口，第一煤灰出口通過返料器（13）連接至流化床燃燒爐（4）的煤灰入口，第二煤灰出口連接至流化床熱解爐（8）側壁的煤灰入口；所述流化床熱解爐（8）的側壁的上端設置有熱解氣出口，流化床熱解爐（8）的側壁的中部設置有原煤入口，流化床熱解爐（8）的側壁下端設置有煤焦和煤灰的混合物出口，所述煤焦和煤灰的混合物出口通過返料器（13）連接至流化床燃燒爐（4）側壁的煤灰入口。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹立勇，杜奇，樊偉，郭盼，劉正寧，劉江，張媛，張春飛，胡紅偉，李陽，張鑫，
申請(專利權)人：中國東方電氣集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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