[实用新型]适应高粘性烟气的循环流化床锅炉

说明书

本发明公开了一种适应高粘性烟气的循环流化床锅炉，解决了循环流化床锅炉使用碱金属含量超高的煤作为燃料时需要进行流态重构的问题。在炉膛（6）中设置有过热屏（8），在尾部竖井烟道（13）的上部设置有对流蒸发管束（12），对流蒸发管束是采用纵向顺列管束布置形式的，对流蒸发管束通过导水管与锅筒（10）连通，锅筒通过另一导水管与过热屏连通在一起，在炉膛的一侧单个设置有一个高温旋风分离器（14），高温旋风分离器上部筒体的直径为5‑7米，高温旋风分离器上部的中心筒（11）与高温旋风分离器偏置；炉膛的长宽比为1:2，炉膛下部流化床的收缩比值为0.45‑0.5。有效减轻积灰，提高锅炉运行效率。

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉，特别涉及一种以碱金属含量超高且灰分较低煤为燃料的循环流化床锅炉及其流态重构方法。

背景技术

火力发电厂循环流化床锅炉是以煤为燃料，燃煤的特性直接影响着锅炉的正常运行，现有的循环流化床锅炉的流态构筑是基于常规的火力发电厂所使用的燃煤；尽管各种燃煤的特性略有不同，但现有设备基本能适应其要求；炉中的燃煤火焰温度一般在950℃，甚至 1000℃以上，燃煤所产生的灰粒构筑成循环流化的物料。

准东煤田是我国储量巨大的超级煤田之一，储煤量高达3900亿吨，约占全国储煤量的7%-8%，按我国现有开采能力计算，准东煤田可开采100年；准东煤田煤层浅，易于开采，但准东煤具有特殊的燃烧特性，该特殊的燃烧特性严重制约了该煤在工业领域的应用；准东煤属于灰分较低，Na、K等碱金属含量超高的燃煤，燃烧后其灰中的Na含量高达5%，而其他碱土金属含量成分也很高，CaO的含量更是高达20%，准东煤中碱金属化合物熔点通常都是在800℃以下，复合型碱金属硫酸盐的熔点在890℃-1210℃之间，这就意味着：在常规燃煤流化床锅炉中，若使用准东煤作燃料，几乎所有的Na、K、Ca等化合物均会出现升华或熔融的现象；熔融的碱金属会增加烟气中灰尘的粘结性，大量升华的碱金属会进入到烟气当中，或直接粘结在锅炉受热面上，或随着烟气温度降低后凝华而与飞灰结合形成附着物，导致炉膛、水平烟道及尾部受热面形成严重的积灰结渣，影响锅炉的正常传热，运行时间较长后，会在炉内形成高温灰的沉积结块，结块脱落后，会引发较大的安全事故。

循环流化床锅炉若采用准东煤作为燃料，须要对现有锅炉循环流化的流态进行重构；准东煤燃烧后的灰粒物料的循环流化，需要满足锅炉的传热要求，这就需要克服准东煤燃烧后所产生灰分少和锅炉总的床存量偏少和床料质量不高的缺陷；特别是如何最大程度地避免准东煤在燃烧时所含的碱金属的升华或熔融现象发生，成为流态重构时所考虑的最主要的因素；在现有的循环流化床锅炉的流态构筑中，分离器分离效率偏低，锅炉循环倍率不足，主循环回路不具备足够浓度的物料，炉内流态相对较差，易使准东煤在燃烧时出现碱金属升华及熔融现象发生。一次风设计的比例较大，二次风设计的比例又较小，对于低灰分煤的燃烧，这种设计是不利于炉膛下部还原性气氛构建的，破坏了锅炉低氮燃烧的环境，较大量的一次风也促进了粗颗粒物料的扬析，加剧了炉膛受热面的磨损，而二次风比例较小，又使低灰分烟气流速偏低，存在刚度不足的问题，不利于低灰分煤的燃尽。

发明内容

本发明提供了一种适应高粘性烟气的循环流化床锅炉及流态重构方法，解决了循环流化床锅炉使用碱金属含量超高的煤作为燃料时需要进行流态重构的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：