[发明专利]一种煤粉中温循环床锅炉

说明书

本发明提供一种煤粉中温快速床锅炉，将给煤管布置在锅炉密相区，上下二次风管分为两层对冲布置在锅炉过渡区的前墙和后墙，二次风管和给煤管以40~60°角度倾斜向下布置，煤粉气流输送管道连接到二次风管内，剩余给煤直接连接到给煤管，二次风由二次风管送入，100μm‑1000μm的较粗煤粒由循环床锅炉给煤口送入，0‑100μm的细煤粉从下二次风口处送入炉膛，借助二次风的动量能够将煤粉送入炉膛中部，煤粉先倾斜向下再被一次风携带向上，形成W型燃烧方式，上二次风作为燃尽风。本发明采用分级给煤，有效防止给煤在床层堆积；二次风携带煤粉可以将煤粉输送到炉膛中心高温区燃烧，解决了循环床锅炉输送细煤粉的技术难题。

技术领域

本发明涉及能源动力技术领域，具体涉及一种煤粉中温循环床锅炉技术。

背景技术

高效清洁燃煤发电技术一直都是能源动力领域的主流发展趋势。循环流化床（CFB）技术作为洁净煤发电技术之一，由于其燃料适应性广、炉内有效控制污染物生成、负荷调节范围大等一系列优点得到了迅猛的发展。实践证明，通过控制循环流化床内的气固两相流态和炉内石灰石脱硫，锅炉生成的污染物就可以得到有效控制。

给煤粒度分布对循环流化床的气固两相流态和燃烧污染物生成有重要的影响。研究发现，减小给煤粒度、调节一二次风比、控制氧量，煤燃烧生成的NO_X会减少很多，对个别煤质， NO_X能够降到超低限值35mg/Nm³以下。通过炉内添加石灰石脱硫，SO₂也能够降到超低限值以下。

同时，给煤粒度减小，既有利于煤粒的快速燃烧，也能够减小炉内受热面的磨损。另外，由于循环流化床锅炉固有的大热惯性，使得其负荷变化速率较慢，制约其参与电网调峰的能力。燃用煤粉能够显著增强CFB机组的负荷响应速度，从而满足电网的调度要求。

目前，循环流化床锅炉的分离器效率已经显著提高，能够保证入炉煤粉充分燃尽。但是煤粉如何送入循环流化床锅炉，尤其是大型循环流化床锅炉，却是面临的一个技术问题。

煤粉锅炉是通过气力输送将煤粉送入炉膛燃烧，循环流化床锅炉0-8mm宽筛分燃煤经给煤管依靠自重从锅炉下部进入炉膛，通过气固两相的强烈作用和固体颗粒的返混使煤粒到达床内各个位置而燃烧。但是，当煤粒变成煤粉后，气固之间的作用减弱，煤粉也不会出现返混，所以很难到达炉膛中心燃烧，尤其是当床截面积较大时，流化床锅炉的煤粉输送问题特别突出。

发明内容

针对上述情况，本发明所要解决的技术问题是：现有循环流化床技术的应用过程中，当煤粒变成煤粉后，普遍存在煤粉无法送入循环流化床锅炉的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：提供一种煤粉中温快速床锅炉，将给煤管布置在锅炉密相区，上、下二次风管分为两层布置在锅炉过渡区，上、下二次风管在锅炉前墙和后墙对冲布置；具体是在煤粉中温循环床锅炉的过渡区的前墙上设置有前墙上二次风管、前墙下二次风管，且前墙下二次风管与前墙上二次风管连通，在前墙下二次风管处安装有前墙下二次风管输送管道；在煤粉中温循环床锅炉的过渡区的后墙上对称设置有后墙上二次风管、后墙下二次风管，且后墙下二次风管与后墙上二次风管连通，在后墙下二次风管处安装有后墙下二次风管输送管道；锅炉的稀相区一侧连接分离器，分离器下端连接有集灰管，集灰管底端连接有返料器，且返料器与锅炉的 密相区连接。

所述二次风管和给煤管以40~60°角度倾斜向下布置，前后墙布置，形成细煤粉W型燃烧与粗煤粒湍流燃烧的燃烧方式；煤粉气流输送管道连接到二次风管内，剩余给煤直接连接到给煤管，每路煤粉气流输送管道都安装控制阀门，二次风管给煤量和给煤管给煤量的比例可自由调节。

所述前墙下二次风管输送管道安装在前墙下二次风管管长的三分之二左右位置；所述后墙下二次风管输送管道安装在后墙下二次风管管长的三分之二左右位置；输送过程中，煤粉先由二次风预热，然后被二次风动量带至炉膛中心燃烧，解决煤粉在循环床锅炉中的输送问题。