用于循环流化床燃煤锅炉的无油点火系统的制作方法

本实用新型涉及循环流化床锅炉设备，特别涉及一种用于循环流化床燃煤锅炉的无油点火系统。

背景技术：

目前，我国循环流化床燃煤锅炉主要采用轻柴油作为点火燃料，成本高、操作难度大。以蒸发量为440吨/小时的机组为例，每次启炉点火持续6-8小时，消耗0号柴油 24-32吨，耗费20万元以上。同时，采用柴油点火对风量控制要求极高，一次风量过大容易造成锅炉灭火，而风量过小又会造成结焦。因此，寻找一种以低廉、清洁、高热值的气体燃料替代点火油的方法，实现燃煤锅炉无油点火显得很有必要。

煤中的有机质(以挥发分为主)在循环流化床锅炉密相区受热分解后会产生大量可燃性气体，它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体，热值约为16-18MJ/m³，具有可燃成分高、杂质低、利用价值高的特点。研究表明，该可燃性气体具有与焦炉煤气相似的物化特性，因此不仅可用于制备天然气，还能够直接被压缩进行运输和利用。另外，制备可燃性气体的原料是煤，相比于柴油在使用成本上具有明显优势。更为重要的是，气体燃料在点火时不需要雾化等步骤，相比于液体燃料更容易操控。

综上可知，在停炉前抽取上述可燃性气体，经净化装置除去焦油等影响压缩的杂质后再进行压缩并储存于高压储气罐内，作为锅炉点火燃料，清洁环保，符合国家低碳经济的发展战略。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中是不足，提供一种用于循环流化床燃煤锅炉的无油点火系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种用于循环流化床燃煤锅炉的无油点火系统，包括设置于锅炉底部的点火装置；该系统还包括通过管路依次连接的抽气枪、净化装置、抽气装置、压缩装置、储存装置和送气装置，抽气枪布置在循环流化床燃煤锅炉的密相区中部，送气装置通过管路与点火装置相连；所述抽气装置由流量计、引风机和配套阀门组成，送气装置由流量计、送风机和配套阀门组成。

本实用新型中，所述净化装置包括通过管路依次连接的初冷塔、电捕焦油器和脱萘塔(用于对抽取的可燃性气体进行冷却，并脱除焦油、萘等杂质)。

本实用新型中，所述压缩装置包括压缩机、流量计和配套阀门。

本实用新型中，所述储存装置包括并联布置的多个储气罐，以及流量计和配套阀门 (储气罐可通过阀门切换实现单独控制，减少相互干扰，并能根据实际需要加装)。

利用本实用新型实现循环流化床燃煤锅炉无油点火的方法，包括下述步骤：

(1)启动抽气装置中的引风机，以抽气枪从循环流化床燃煤锅炉的密相区抽取可燃性气体；可燃性气体由净化装置冷却后脱除焦油和萘杂质，再由压缩机加压至5～ 20MPa后，储存于储气装置的储气罐中；

(2)在需要启炉时，启动送气装置中的送风机，将储气罐中的可燃性气体送至点火装置，进行点火操作。

本实用新型中，在停炉前一周的夜间时刻需要下降锅炉负荷时抽取可燃性气体。

本实用新型中，所述压缩机的排气量为8～50m³/min，排气压力为1～40MPa。

实用新型原理描述：

本实用新型中，抽气枪布置在循环流化床密相区中部，在引风机的带动下将可燃性气体抽入净化装置。可燃性气体依次流经初冷塔、电捕焦油器、脱萘塔等装置，被冷却后去除焦油、萘等杂质。随后，清洁的可燃性气体在压缩装置的作用下被压缩至5～ 20MPa并储存在多个100m³的高压储气罐内，每个储气罐单独设置一条支路，每条支路均配有流量计和阀门。启炉时，储气罐内的可燃性气体在送气装置的作用下被输送至点火装置，最终替代柴油完成点火。

系统及其周边需划定防爆区，满足各项防爆要求；管路均采用无缝钢管，不锈钢材质；全部管道架空布置，多点接地，各点接地良好；管道连接采用焊接；有的管道和阀门的承压能力均足以承受可燃性气体和空气混合气体的爆燃压力而不破坏。储气罐并联布置，单独控制，减少相互干扰，可根据实际需要加装储气罐。点火装置配有防回火和防爆设备，保证可燃性气体安全点火。储气罐与锅炉距离较远，避免相互影响，保证现场安全。系统兼容性好，一套系统可分时段应用于多台锅炉。

循环流化床锅炉的燃煤中挥发分受热分解后产生的可燃性气体被抽入净化装置，经冷却去杂质后被压缩至5～20MPa并存储于高压储气罐内。启炉时，可燃性气体替代柴油被输送至点火装置作为锅炉点火所需的燃料。可燃性气体热值约为16～18MJ/m³，满足锅炉点火的基本条件。可燃性气体在停炉前一周夜间时刻锅炉负荷需要下降时抽取。气体抽取过程对锅炉使用煤种没有要求，但推荐挥发分含量较高的褐煤。可燃性气体在启炉时全部送入炉膛，减免高压储气罐日常防爆工作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)基于循环流化床锅炉的结构和运行特点，针对煤入炉释放的可燃性气体的收集、净化、压缩、储存及其重新入炉，提出以可燃性气体为燃料实现锅炉的无油点火的系统及方法。

(2)制备的可燃性气体杂质少、利用价值高，除了作为点火燃料外，还可以用于生产天然气；清洁环保，节能减排；

(3)以气体点火燃料替代液体点火燃料，安全可靠，降低了对操作人员的技术要求；

(4)装置结构紧凑、布置合理、具有很好的可拓展性，例如可用于锅炉日常调峰，提高锅炉对负荷的响应速度，即在负荷需要降低时抽取可燃性气体，在负荷需要提高是送入可燃性气体；

(5)系统相对独立，锅炉的运行状况对其影响较小。反之，系统抽气量小，其对锅炉的运行状况影响也很小。

附图说明

图1为本实用新型的循环流化床锅炉无油点火系统结构示意图。

图中的附图标记为：1抽气枪；2净化装置；3-1抽气装置；3-2送气装置；4阀门， 5引风机，6流量计；7送风机；8储气装置，9储气罐；10点火装置；11炉膛；12旋风分离器；13压缩机。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，用于循环流化床燃煤锅炉的无油点火系统，包括设置于锅炉底部的点火装置10；以及通过管路依次连接的抽气枪1、净化装置2、抽气装置3-1、压缩装置13、储存装置8和送气装置3-2，抽气枪1布置在循环流化床燃煤锅炉的密相区中部，送气装置3-2通过管路与点火装置10相连；抽气装置3-1由流量计6、引风机5和配套阀门4组成，送气装置3-2由流量计6、送风机7和配套阀门4组成。净化装置2包括通过管路依次连接的初冷塔、电捕焦油器和脱萘塔。压缩装置包括压缩机13、流量计6 和配套阀门4。储存装置包括并联布置的多个储气罐9，以及流量计6和配套阀门4。

利用前述系统实现循环流化床燃煤锅炉无油点火的方法，包括下述步骤：

(1)在停炉前一周的每日夜间时刻需要下降锅炉负荷时抽取可燃性气体；启动抽气装置3-2中的引风机5，以抽气枪1从循环流化床燃煤锅炉的密相区抽取可燃性气体；可燃性气体由净化装置2冷却后脱除焦油、萘等杂质，再由压缩机13加压至5～20MPa，储存于储气装置的储气罐9中；压缩机的排气量为8～50m³/min，排气压力为1～40MPa。单个储气罐9的设计容积为100m³，可根据现场需要并联加装支路。储气罐装满后各阀门关闭，抽气枪1撤出炉膛，并且关闭净化装置2和压缩机13。

(2)在需要启炉时，打开储气罐9至点火装置10管路上的阀门，启动送气装置3-2 中的送风机7，在送风机7的作用下将储气罐9中的可燃性气体送至点火装置10，进行点火操作。点火结束后关闭各阀门，退出整个无油点火系统。

下面的实施例可以使本专业的专业技术人员更全面地理解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。

实施例1：

在一台220t/h循环流化床锅炉上加装无油点火系统，煤种为褐煤，热值仅为16MJ/kg，其挥发分达到43.75％。当0#柴油作为点火燃料时，整个点火过程持续6-8小时，消耗 11-15吨柴油。当自制的可燃性气体作为点火燃料时，所需气体为30000m³左右，当抽气速率根据压缩泵的工作要求控制在50m³/min时系统仅需运行600min即可将储气罐9 充满。压缩至5Mpa时可燃性气体的体积小于700m³，需要配备7个100m³的储气罐9；压缩至20Mpa是可燃性气体的体积小于200m³，仅需要配备2个100m³的储气罐9。

实施例2：

在一台410t/h循环流化床锅炉上加装无油点火系统，煤种为褐煤，热值仅为16MJ/kg，其挥发分达到43.75％。当0#柴油作为点火燃料时，整个点火过程持续6-8小时，消耗 24-32吨柴油。当自制的可燃性气体作为点火燃料时，所需气体为60000m³左右，当抽气速率根据压缩泵的工作要求控制在50m³/min时系统仅需运行1200min即可将储气罐9 充满。压缩至5Mpa时可燃性气体的体积小于1400m³，需要配备14个100m³的储气罐 9；压缩至20Mpa是可燃性气体的体积小于4m³，仅需要配备4个100m³的储气罐9。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。