[发明专利]一种基于料热平衡的兰炭末循环流化床锅炉

说明书

本发明公开了一种基于料热平衡的兰炭末循环流化床锅炉，包括锅炉本体和尾部烟道，锅炉本体与尾部烟道通过旋风分离器相连，锅炉本体的底部设置有提供一次风的流化布风床，锅炉本体的侧壁上设置有用于提供二次风的二次配风装置，旋风分离器的分离效率不小于99.8％，二次配风装置具有上层二次风口和下层二次风口，锅炉本体的炉膛分为第一区段、第二区段、第三区段以及第四区段。本发明可以在提溜低氮排放的前提下实现纯兰炭末的稳定高效燃烧。

技术领域

本发明涉及洁净煤燃烧领域，特别涉及一种基于料热平衡的兰炭末循环流化床锅炉。

背景技术

兰炭是烟煤经过干馏制备而成的低挥发分、低硫低氮、固定碳含量高、发热量高的洁净煤燃料，兰炭末是指粒径在0～6mm范围内的兰炭颗粒。

与兰炭一样，兰炭末也存在着挥发分低，着火困难且燃烬率低，燃烧后飞灰含碳量高的问题，容易导致锅炉热效率偏低，因而制约了兰炭末在燃烧领域中的应用和推广。

当前国家推行环保减排的政策，多数热力热电燃煤用户普遍面临节能减排的压力，兰炭实际上在清洁排放上的优势非常明显，因此很多燃煤锅炉用户普遍存在着对大比例掺烧兰炭末甚至全燃兰炭末的刚性需求。

然而，在现有的循环流化床锅炉的应用实践中，兰炭末只能掺烧，掺烧兰炭末的比例一般不超过20％，同时灰渣中的含碳量也比较高，兰炭末的燃尽率较低，因此，兰炭末目前并不能实现大比例掺烧，更不能全燃兰炭末。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于料热平衡的兰炭末循环流化床锅炉，以便能够实现纯兰炭的稳定燃烧，并能够有效提高兰炭末的燃尽率。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于料热平衡的兰炭末循环流化床锅炉，包括锅炉本体和尾部烟道，所述锅炉本体与所述尾部烟道通过旋风分离器相连，所述锅炉本体的底部设置有提供一次风的流化布风床，所述锅炉本体的侧壁上设置有用于提供二次风的二次配风装置，所述旋风分离器的分离效率不小于99.8％，所述二次配风装置具有上层二次风口和下层二次风口，所述锅炉本体的炉膛分为第一区段、第二区段、第三区段以及第四区段，其中，

由所述流化布风床至所述下层二次风口之间的区段构成所述第一区段，其高度为3.8m～4.3m，所述第一区段内的锅炉内壁覆盖有耐火层，且所述低于区段内的平均流化速度为4.0m/s～4.5m/s；

由所述下层二次风口向上3.5m～4.0m之间的区段构成所述第二区段，所述第二区段内的锅炉内壁覆盖有耐火层；

由所述第二区段的顶部向上延伸3.0m～3.5m构成所述第三区段，所述第三区段的平均流化速度为4.0m/s～4.5m/s，且所述第三区段内的锅炉内壁覆盖有耐火层；

由所述第三区段的顶部至所述锅炉本体的烟气出口之间的区段构成所述第四区段，所述第四区段的平均流化速度为4.5m/s～5.0m/s，所述第四区段内的膜式壁全部裸露设置。

优选地，所述锅炉本体的底部为小端朝下的漏斗区，所述漏斗区的大端连接有一段用于扩大炉膛截面的扩展节，所述扩展节的上方连接有炉膛上部节段，其中，所述漏斗区的中下部构成所述第一区段，所述漏斗区的中上部构成所述第二区段，所述扩展节构成所述第三区段，所述炉膛上部节段构成所述第四节段，所述扩展节的横截面面积不小于所述漏斗区大端的横截面面积，且所述扩展节的横截面面积为所述炉膛上部节段横截面面积的1.05～1.15倍。

优选地，所述上层二次风口与所述下层二次风口之间的距离为0.7m～1.0m，所述一次风占炉膛总送风量的32％～40％，所述二次风占炉膛总送风量的60％～68％。