[实用新型]水冷旋涡内分离循环流化床锅炉

说明书

技术领域：

本实用新型涉及流化床锅炉，具体地说是一种水冷旋涡内分离循环流化床锅炉，它适宜燃用挥发物低和可燃矿渣量大的难燃劣质煤料，特别适合在节能环保技术指标要求较高的地区安装使用。

背景技术：

我们知道：燃煤蒸汽锅炉较之燃油锅炉和燃气锅炉而言，具有结构简单、生产蒸汽运行成本低的显著优点。就目前来说，燃煤蒸汽锅炉仍然是我国锅炉行业的一个主导产品。燃煤工业锅炉作为我国重要的热能动力设备，它在我国的锅炉市场中还将具有巨大的需求量和发展前景。根据市场调查了解：特别是额定蒸发量≤65t/h、额定蒸汽压力≤2.5Mpa的工业锅炉的应用最为广泛，它的容量已占到我国锅炉总产量的60％以上，它们大部分都需要燃用优质烟煤，但是仍然存在着出力不足、燃烧效率低和污染物排放严重的缺陷。虽然我国是世界上以煤炭为主要能源的产煤耗煤大国之一，但是，在我国的煤炭品种资源中，属于劣质煤品的褐煤、煤矸石类的煤产量又占有相当大的比重。而当前适用于燃用褐煤、煤矸石等劣质煤料的炉型主要是流化床锅炉，其中较为典型的是一种在国际上已普遍流行、特别针对燃用劣质煤料而开发的一种带有立式旋风分离器的外循环流化床锅炉，它的优点是适宜燃用消化劣质煤料并能较好地解决节能和污染物排放问题。但是，它在实际使用中仍然存在着一些技术性缺陷，其主要表现为：该设备的炉膛高大、安装使用占地面积大、锅炉整体操作运行管理较为困难且维修费用高，特别是在实际工作过程中还表现出流速与循环倍率较高、在分离器和循环回料道位置处容易发生“超温结渣”的现象。而要采用高温旋风分离器的措施来减缓结渣的现象又会导致热损急剧增大。上述技术性缺陷正是现有外循环流化床锅炉迫切需要改进的地方，这也是本实用新型想要解决的课题。

实用新型内容：

本实用新型的目的旨在克服现行带有立式旋风分离器的外循环流化床锅炉的不足之处，而提出一种水冷旋涡内分离循环流化床锅炉，它是对现有流化床锅炉的进一步改进和完善。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：它主要包括由炉墙拱管围成的炉膛、装置于炉膛底部的进风室和连通上锅筒与下锅筒的对流管束，在炉膛内设置有连通下集箱与中集箱的一组水冷埋管，其特征在于：在炉膛内设置有两组连通中集箱与上集箱的S型支撑管，在两组S型支撑管上筑砌砼膜封闭段形成旋涡内分离室，在炉膛与对流管束之间设置有二次燃烧室，所说的二次燃烧室由内循环旋涡型烟道与旋涡内分离室相连通。燃烧工作时：两组S型支撑管使得燃烧烟气在炉膛内形成“S”型流向，既可增大受热面积、延长烟气流程，又能有效阻挡较大的可燃烟尘颗粒伴随烟气上升，对可燃烟尘颗粒进行拦截使之降落返回至炉膛底部继续燃尽；在炉膛内呈“S”型流向上升的高温烟气经炉膛顶部进入旋涡内分离室后会加速旋转形成涡旋运动，残留混杂于烟气中的可燃烟尘颗粒将在自重和离心力作用下被分离而降落回炉膛底部继续燃尽；经过上述二步分离烟尘颗粒后的高温烟气通过内循环旋涡型烟道进入二次燃烧室内继续燃烧并与连通于上锅筒与下锅筒的对流管束进行热交换。综上所述，本实用新型首创的“S型支撑管”、“旋涡内分离室”和“由内循环旋涡型烟道连通二次燃烧室”等结构特点，是相互连贯配合一气呵成，这对提高锅炉热效率、降低流速与循环倍率、防止“超温结渣”和降低烟尘污染物排放量都具有非常显著的效果，经过试用表明：它对褐煤烟尘的炉内分离率达到99％，能大大降低所排放褐烟中的NO_X、SO_X，因此，它特别适宜在节能环保技术指标要求较高的地区安装并燃用褐煤、煤矸石等劣质煤作为锅炉燃料。

本实用新型还有如下技术特征：

在炉膛底端装置有布风管板，能使炉膛进风布风均匀，它特别对改善劣质煤料在炉膛内的燃烧质量具有明显效果。

在炉膛的侧壁配装有二次进风管，可在二次进风的作用下促使烟气变速变向，能使劣质煤料得到充分燃烧并明显改善消烟除尘效果。

在S型支撑管的下端管段位置处设置有自控落灰阀板，可由自控落灰阀板自动将在旋涡内分离室内分离所积聚的可燃烟尘颗粒返送回炉膛底部使之继续燃尽。

在二次燃烧室的侧壁配装有松动进风管，由松动进风管送入的松动风能改善二次燃烧室内的燃烧质量，对提高热利用率和进一步降低烟尘污染物的排放量具有一定效果。

连通二次燃烧室与旋涡内分离室的内循环旋涡型烟道是由一组水冷绕管填砼筑砌构成，所说的“水冷绕管填砼筑砌”是以一组水冷绕管为骨架充填包裹耐磨耐高温的轻型砼筑砌而成，可由水冷绕管内的介质吸热局部降温，对防止“超温结渣现象”具有明显效果。