[发明专利]底渣冷却与中心供风整体化设计的循环流化床锅炉炉膛

说明书

技术领域

本发明涉及燃烧设备领域，尤其涉及一种底渣冷却与中心供风整体化设计的循环流化床锅炉炉膛。

背景技术

循环流化床锅炉是目前应用较为广泛的锅炉设备，由于其具有燃烧稳定、清洁环保、高效低污等特点而倍受电力生产企业的青睐。随着技术的进步和市场需求的增加，循环流化床锅炉正向大容量高参数方向发展，目前已有相当多的三百兆瓦级的循环流化床锅炉投入商业运行。

循环流化床锅炉一般以高灰分劣质煤作为主要燃料，燃烧后会在炉底产生大量的底渣，由于这些底渣具有温度高(约900℃)、流动性及可控性差等特点，对其进行冷却及排放时存在较大的技术难度。现有技术中，一般通过设置专门的冷渣设备，实现底渣的冷却排放，其中，应用最广的冷渣设备包括滚筒冷渣器及流化床式冷渣器，这些设备均与循环流化床锅炉炉膛之间相互独立，需要分别设计，增加了循环流化床锅炉的成本。此外，现有冷渣器通常都存在出力有限、密封不严、运行维护困难等缺点，也难以满足循环流化床锅炉日常运行时对底渣进行冷却排放的需要。

另一方面，随着循环流化床锅炉容量的增大，炉膛的横截面积随之增加，使得炉膛四周侧壁上布置的二次风喷口距离炉膛中心的距离达到几米乃至十几米，导致通过二次风喷口给入的二次风很难依靠喷射及扩散到达炉膛中心区域，进而使炉膛中心区域处于严重缺氧的状态，也就是使炉膛的中心存在如图1所示的贫氧区A。位于贫氧区A内的燃料不会得到充分燃烧，使得炉膛内的飞灰可燃物增高，大大地降低了循环流化床锅炉的工作效率。

为了改善大型循环流化床锅炉的炉膛中心缺氧的状况，一般采用降低炉膛宽度，或者增加二次风的穿透能力(如提高二次风流速或射流动量)等措施，但这些方法均受到炉膛结构等因素的限制，且效果也十分有限。我国引进ALSTOM公司采用如图2所示的“裤衩”腿结构的炉膛，二次风通过“裤衩”腿开衩中央空档区域给入，缩短了二次风喷口距离炉膛中心的距离，显著地改善了炉膛内氧气供给不足的情况。但其开衩中央空档区域，布置了大量的管道、阀门，结构复杂，制造成本高，运行可靠性差，并会带来翻床等一系列新的技术问题。

虽然，目前也有一些专利提出了解决循环流化锅炉的底渣冷却排放及炉膛中心缺氧的技术问题的方案，但这些技术都仅能够解决一个方面的问题，而无法同时解决上述两方面的技术问题，而且结构复杂，制造成本较高，无法真正提高循环流化床锅炉的工作效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种底渣冷却与中心供风整体化设计的循环流化床锅炉炉膛，以解决现有循环流化床锅炉的炉膛结构复杂、制造成本高，并且无法同时实现底渣冷却排放与炉膛中心供氧功能的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种底渣冷却与中心供风整体化设计的循环流化床锅炉炉膛，包括炉膛本体和设置于炉膛本体的底部的供风装置，该炉膛还包括：底渣冷却供风罩，设置在炉膛本体的内部并安装在供风装置的上方，底渣冷却供风罩包括设置于其侧壁下部的进渣口和设置于其侧壁上部和/或顶盖上的回风口；以及排渣通道，其上端延伸至底渣冷却供风罩的内部，其下端延伸至炉膛本体的外部。

进一步地，底渣冷却供风罩位于炉膛本体的底边。

进一步地，底渣冷却供风罩的水平截面为矩形、梯形或圆形，且底渣冷却供风罩为变截面结构或等截面结构。

进一步地，底渣冷却供风罩由耐火浇注料及耐火砖砌筑而成。

进一步地，底渣冷却供风罩由膜式受热面管束围成，膜式受热面的内外表面上敷设有耐磨耐火浇注料。

进一步地，本发明提供的底渣冷却与中心供风整体化设计的循环流化床锅炉炉膛包括至少一个底渣冷却供风罩。

进一步地，底渣冷却供风罩上包括至少一个进渣口和至少一个回风口。

进一步地，底渣冷却供风罩内设置有受热面管束，受热面管束具有冷却液流入端及冷却液流出端。

进一步地，受热面管束为光管式、膜式、H型或Ω型受热面管束中的一种。

进一步地，本发明提供的底渣冷却与中心供风整体化设计的循环流化床锅炉炉膛还包括：冷却液供给箱，设置于供风装置的下方或两侧并与冷却液流入端相连；冷却液回收箱，设置于供风装置的下方或两侧并与冷却液流入端相连。

进一步地，供风装置包括：布风板，设置于布风板底渣冷却供风罩下；风室，其侧壁和/或底面设置有入口风道并设置于布风板的下方。

进一步地，布风板上设置有供风结构，其中，第一布风板，位于底渣冷却供风罩所覆盖的区域外；第二布风板，位于底渣冷却供风罩所覆盖的区域内；风室包括：第一风室，设置于第一布风板的下方；第二风室，设置于第二布风板的下方，与第一风室连通。