[实用新型]一种提高炉内燃烧温度稳定性的循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及锅炉分离技术领域，主要针对以煤矸石为主的低热值燃料的燃烧利用，具体地说是一种提高炉内燃烧温度稳定性的循环流化床锅炉。 

背景技术

循环流化床锅炉技术是近几十年来迅速发展起来的一项高效低污染清洁燃煤技术。这项技术在电站锅炉，工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦及规模的大型循环流化床锅炉发展。 

循环流化床锅炉可分为两个部份，第一部分由炉膛、气固物料分离装置、固体物料再循环设备等组成，上述部分形成了一个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道，内部布置有过热器，再热器，省煤器和空气预热器等。 

循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运行的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程，同时，在炉外将绝大部分高温的固体颗粒捕集，将这部分颗粒送回炉内再次参与燃烧。反复循环的燃料在炉膛内燃烧的时间延长了，在这种燃烧方式下，炉内温度水平因受脱硫最佳温度限制，一般850℃左右，这样的温度远低于普通煤粉炉中的温度水平（一般1300-1400℃），并低于一般煤的灰熔点（1200-1400℃），避免了灰熔化带来的高温结焦。这种低温燃烧方式好处较多，炉内结渣，及碱金属，析出均比煤粉炉中要改善很多，对灰特性的敏感性减低，氮氧化合物生成量低。并可在炉内实现高效低成本的脱硫工艺。从燃烧反应动力学角度看，循环流化床锅炉内的燃烧反应控制在动力燃烧区（或过渡区）内。由于循环流化床锅炉采用低温燃烧方式，并有大量固体颗粒的强烈混合，这种状况下的燃烧速率主要取决于化学反应速率，也就决定于燃烧温度水平，循环流化床锅炉内燃料燃尽度很高，通常，性能良好的循环流化床锅炉燃尽率可达98-99%以上。 

目前，循环流化床燃料热值适用范围在3500大卡以上。随着燃料尤其是煤价上涨，一些低热值燃料如煤矸石也被提到了日常研究课题中。但是由于循环流化床燃烧特点，锅炉温度控制问题日益显得重要起来。为了保证循环流化床锅炉的炉内温度控制在一定范围内，在固体颗粒循环回路中必须吸一部分热量。但是，对于燃料热值范围就有一定要求，对于低于1500大卡的煤矸石只能按比例与高热值动力煤进行掺烧，掺烧比例一般不高于30%，掺烧后热值一般在3000大卡以上。目前炉内吸热主要是炉膛内布置水冷壁或隔墙；另一种是炉膛内布置部分受热面（如过热器等）在固体物料循环回路上再布置流化床换热器。这两种形式都可行的。但这两种方法，对床温控制方式是不同的，前者主要是靠调节返料量来调节床内固体颗粒浓度，以改变水冷壁的换热系数。从而改变炉内吸热量来控制床温，后者仅需调节进入流化床换热器和热接返回炉内固体物料量的比例，便可控制床温，相对比较灵活，特别适合于大容量循环流化床锅炉。这两种方式都是需要在炉膛内部铺设水冷壁来加强炉内传热，但燃料热值过低就会造成单位时间内水冷壁吸收的热量大于燃料释放热量，床温逐步降低，甚至炉膛熄火。 

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种提高炉内燃烧温度稳定性的循环流化床锅炉，确保以煤矸石为主的低热值燃料，在循环流化床锅炉炉膛中燃烧时炉膛内部温度维持在850℃左右，进一步解决了低热值燃烧热量释放不足的问题。 

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下： 

一种提高炉内燃烧温度稳定性的循环流化床锅炉，包含有炉膛、气固物料分离装置、固体物料再循环装置和对流烟道，所述炉膛和对流烟道通过气固物料分离装置连接，所述固体物料再循环装置与气固物料分离装置连接，所述炉膛的高度提升11-15%，并且所述炉膛受热面上附着有浇注料，所述炉膛的外壁环绕设置有水冷壁，所述炉膛受热面上附着浇注料的高度至少为炉膛卫燃带到炉膛顶部高度的三分之二。

本实用新型在炉膛受热面打浇注料将锅和炉分离开，燃料在炉膛内部的流态化移动先磨损的是浇注料，这样可极大的延长锅炉持续燃烧时间，降低防磨损检修成本。另外，炉膛内部受热面与炉膛隔开，降低了两者之间的换热量，在炉膛一二次风控制下，更容易将炉膛温度维持在850℃左右。炉膛外部全由水冷壁包围，可将炉膛透过浇注料散发的一部分热量完全利用回收，使炉膛内部处于一准绝热燃烧环境，进一步解决了低热值燃烧热量释放不足的问题。由于低热值燃料的灰成分和固体颗粒较多，固体流化所需区域较大，为了使流态化彻底可适当提升前部炉膛高度，不仅可使燃料更充分燃烧同时也可降低烟气出口固体颗粒磨损问题，减小绝热分离器分离量，提高分离效率。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。