[发明专利]一种再燃型循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉(CFB锅炉)，尤其涉及一种带有再燃装置的循环流化床锅炉，属于煤燃烧技术及设备技术领域。

背景技术

循环流化床锅炉(CFB)技术是一种新型的清洁燃烧技术。循环流化床的运行温度通常比煤粉炉低，所以煤颗粒的燃尽时间相对要长，这就导致循环流化床锅炉的飞灰含碳量偏高，进而影响了锅炉效率。对此现状，目前已有一些解决方法。一种是飞灰颗粒回送到炉内的稀相区或密相区上部进行回燃；另一种方法是飞灰颗粒回送到密相床层底部进行回燃。因传热速率较小或炉内背压太大等原因，二者对于提高飞灰的燃尽率都有一些困难。另外二者都没有考虑到炉外空间的利用，同时炉膛内的过量空气系数都受制于一、二次风的风量大小。

在传统的CFB锅炉布置形式下，循环灰进入分离器，经由回料装置(回料管)直接回送到炉膛。这个过程中，循环灰中可燃的固定碳处于缺氧气氛中，基本不能燃烧。这样，循环飞灰只是简单地经过回料装置，没有利用这段时间继续燃烧生热。当前解决此问题的方案均为外置式换热床，即在此段管路上增加由进料室、换热室以及热循环水回路等组成的外置换热器系统，以设法降低飞灰的含碳量，提高燃烧效率，可参考专利——一种循环流化床的潜流外置式换热床(专利申请号200910237722)。但外置式换热器的系统均引入水循环换热回路，结构较为复杂，换热设备的制造成本较高，而且其运行和维护也比较繁琐。

发明内容

本发明的目的是针对现有CFB锅炉存在的飞灰含碳量偏高，以及外置式换热床存在的结构较为复杂、换热设备成本偏高等缺陷，提供一种再燃型循环流化床锅炉，旨在利用较为简单的结构，并充分使用炉外空间，进一步提高燃烧效率，降低飞灰的含碳量，并更好地控制炉内的过量空气系数。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种再燃型循环流化床锅炉，它包括炉膛、设置在炉膛底部的布风系统、外置旋风分离器、位于炉膛与外置旋风分离器之间的回料装置以及尾部烟道，其特征在于：该循环流化床锅炉还包括一个再燃床，所述的再燃床设置在回料装置和炉膛之间的管路上，所述再燃床是由周边耐火材料围成的一个燃烧区，该燃烧区通过管路与回料装置相连接，作为所述燃烧区飞灰的入口；同时该燃烧区通过管路和炉膛的密相区相连接，作为所述燃烧区飞灰的出口；所述的燃烧区底部设置有布风装置，布风装置与炉膛底部的布风系统相连接；燃烧区内设置有温度测量元件，该温度测量元件通过温度信号线与PID调节控制器相连，PID调节控制器根据温度信号控制再燃床布风装置的空气流量，进而实现对再燃烧床温度的控制。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：充分使用炉外空间，利用较为简单的结构，可显著增加飞灰燃烧的有效停留时间，可降低飞灰的含碳量，提高燃烧的充分性；通过调节所述再燃床底部通气量的大小可控制再燃床的温度，从而可延长耐火材料等设备的使用寿命；通过再燃床底部通气量的调节还可间接调控炉膛的过量空气系数。

附图说明

图1为本发明提供的带有再燃床的循环流化床锅炉的结构示意图。

图2为本发明的再燃床温度-风量控制曲线图。

图中：1-炉膛；2-外置旋风分离器；3-回料装置；4-再燃床；5-尾部烟道，6-汽水回路，7-空气预热器，8-鼓风机，9-再燃床飞灰出口；10-再燃床飞灰入口；11-再燃床燃烧室；12-耐火材料；13-温度测温元件；14-温度信号线；15-PID调节控制器；16-再燃床布风装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构、原理和运行过程作进一步的说明：

如图1所示，这种再燃型循环流化床锅炉包括炉膛1，设置在炉膛底部的布风系统，布置在炉膛上侧方的外置旋风分离器2，设置在旋风分离器下方的回料装置3尾部烟道5以及再燃床4。该再燃床设置在回料装置3和炉膛1之间的管路上，该再燃床是由周边的耐火材料围成的一个空间，即创造了一个燃烧区，该燃烧区通过管路与回料装置相连接，作为所述燃烧区飞灰的入口；同时该燃烧区通过管路和炉膛的密相区相连接，作为所述燃烧区飞灰的出口；燃烧区底部设置有布风装置，该布风装置与炉膛底部的布风系统相连接；燃烧区内设置有温度测量元件13，该温度测量元件通过温度信号线14与PID调节控制器15相连，PID调节控制器根据温度信号控制再燃床布风装置的空气流量，进而实现对再燃烧床温度的控制。