一种可调双床防腐蚀外置式高温过热器回灰装置及方法与流程

[0001]
本发明属于循环流化床外置式高温过热器设计领域，特别涉及一种可调双床防腐蚀外置式高温过热器回灰装置及方法。


背景技术：

[0002]
近年来循环流化床焚烧垃圾成为了一种高效环保的处理方式，由于垃圾来源广泛，含氯量高于燃煤，焚烧时产生含有hci等腐蚀性气体的高温烟气，极易腐蚀尾部烟道里的过热器等受热面，降低换热效率，危害机组长时间安全运行，因此目前循环流化床都采用部分过热器受热面布置在烟道外的形式，旋风分离器将高温烟气和灰料分离后，灰料进入外置换热器换热后以低温灰料形式重新返回炉膛再次循环，从而避免含hcl等的高温腐蚀性烟气腐蚀受热面不利局面。其中主要包括过热器、再热器等受热面。
[0003]
外置换热器的循环流量要随着炉膛内温度及时调节：当炉膛内温度较高时，就应当增大循环流量，利用换热后的冷灰降低炉膛内温度；当炉膛内温度较低时，就应当减小循环流量，提高炉膛内温度。
[0004]
目前，对于循环灰料的流量调控主要有采用机械阀和非机械阀(气动式)两种，机械阀如锥型阀等虽然性能良好，调节灵活，但由于长时间在高温灰料中运行，易出现堵塞、磨损、侵蚀等问题，平均每半年就要更换一次，成本很高，因此目前越来越多的锅炉设计中采用非机械阀(气动式)调节，利用流化风的作用进行调节。非机械阀(气动式)调节也大体上分为两类，一类是外置换热器和返料装置分开；一类是只有外置换热器，前者对旋风分离器分离下来的高温灰料进行分流，一部分直接经由返料器直接以高温灰料的形式返回炉膛；另一部分则流经外置换热器后以低温形式返回炉膛，通过对两条回路的流量分配实现调节炉膛温度的目的；后者是旋风分离器分离下来的高温热灰全部经由外置换热器换热后返回炉膛，垃圾焚烧炉的温度、压力参数较低，目前采取后者的形式较多。
[0005]
目前现有的垃圾焚烧炉外置换热器设计的专利文件中，如专利号为02285753.2的专利文件公开的外置流化床换热器的技术方案中，部分过热器管束垂直布置，通过改变风量调整料层高度，直接影响过热器与高温床料颗粒接触面积的形式调节换热量，这极易导致过热器管束受热不均，部分受热面无法与床料充分换热，管束上下侧形成较大温差，产生巨大的热应力从而破坏管束，对运行过程的安全造成威胁。如申请(专利)号为2011102 42512.5的专利文件公开的循环流化床锅炉可调式外置式换热器的方案文件中，利用螺纹连杆装置将闸板和执行机构相连，通过调节闸板高度改变受热面灰流量的方式实现调节床温和吸热量的目的，但是螺纹连杆机构易被高温床料堵塞并产生结渣，从而影响闸板的正常升降，不利于长时间稳定运行，而对螺纹连杆机构内的灰渣处理又增加了额外的运行成本。


技术实现要素：

[0006]
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种可调双床防腐蚀外置式高
温过热器回灰装置及其方法，以解决现有的垃圾焚烧炉外置换热器装置中存在的易受高温酸性气体腐蚀的问题，隔墙高度可调，从而实现灵活调节循环灰料流量和炉膛温度的功能。
[0007]
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0008]
本发明首先提供了一种可调双床防腐蚀外置式高温过热器回灰装置，其包括回灰装置本体，所述的回灰装置本体底部设有布风板，布风板上设有风帽；所述回灰装置本体内设有可升降的隔墙，所述隔墙将回灰装置本体分为位于后侧的换热室和位于前侧的返料室，其中换热室和返料室通过隔墙底部与布风板之间形成的通道相通；所述布风板的下部设有换热风室和返料风室；换热风室位于换热室的正下方，两者通过布风板相连通；返料风室位于返料室的正下方，两者通过布风板相连通；所述换热风室和返料风室互不连通；
[0009]
所述换热室顶部后侧设置有进料口，换热室内在进料口前方布置有换热管束，所述返料室的前侧设有返料口。
[0010]
在本发明的一个优选实施方案中，所述的隔墙上方连接钩索，所述钩索由设置在回灰装置本体顶部的液压升降装置控制，通过操控液压升降装置和钩索可操控隔墙上下移动，改变换热室和返料室的连通面积，从而调节循环回灰量。
[0011]
在本发明的一个优选实施方案中，所述进料口正下方不布置换热管束，避免冲刷磨损，换热管束布置在进料口正下方的前部区域；换热室内的换热管束从回灰装置本体顶部向下垂直布置。
[0012]
在本发明的一个优选实施方案中，所述的换热风室和返料风室上分别设有换热风室入口和返料风室入口；所述换热风室和返料风室均设计成沿流动方向呈收缩截面布置，形成均压风室。
[0013]
在本发明的一个优选实施方案中，所述风帽小孔中心线与水平方向呈向下0～15度夹角。
[0014]
进一步的，所述风帽采用双层或单层风帽。所述风帽可按列布置，且相邻两列风帽间错列布置。进一步的，每个风帽上开有四个或六个小孔。
[0015]
在本发明的一个优选实施方案中，所述换热室和返料室的底部布风板上各自布置有排渣管。进一步的，所述排渣管布置在各自风室中心位置的底部的布风板上。
[0016]
本发明还提供了一种所述可调双床防腐蚀外置式高温过热器回灰装置的工作方法，将进料口与分离装置相连通，返料口经过返料管与炉膛相连通；
[0017]
工作时，高温循环灰料经分离装置分离后由进料口进入换热室，从换热风室入口进入换热风室的供风经过风帽后从风帽小孔中以流化风形式均匀喷出，进入换热室，调节换热风室入口的供风量可调节换热室内的流化风速，在换热室内流化风的作用下灰料与换热管束换热，经过换热后的低温灰料通过隔墙下方的通道由换热室流入返料室；
[0018]
在返料室内，从返料风室入口进入返料风室的供风经过风帽后从风帽小孔中以流化风形式均匀喷出，在流化风的作用下返料室内的灰料通过返料口经返料管返回炉膛，参与下一次物料的循环流程；
[0019]
工作时，通过调节隔墙上下高度，可改变回灰装置本体内灰料流通通道截面积，从而调节循环灰料流量，通过调节隔墙上下高度还同时可调节过热器管束吸热量，从而调节床温和灰料温度；换热室和返料室底部的排渣管在工作时开启，从底部排渣。
[0020]
和现有技术相比较，本发明具有以下优点：
[0021]
(1)本发明可以应用于垃圾电厂焚烧炉的高温过热器受热面。通过调节隔板至不同高度，可有效地调节回灰装置的循环流量，从而调整高温灰料在回灰装置内的停留与换热时间，达到调节外置换热器内过热器管束吸热量的目的，有利于灵活调节床温和灰料温度，避免垃圾燃料中含有玻璃等成分在高温下熔化，粘连换热管或堵塞排渣口，危害焚烧炉安全运行；避免了含hci等高温酸性气体腐蚀过热器管束造成腐蚀；且此外置式高温过热器回灰装置内部灰料运动处于鼓泡流化床状态，换热系数高于布置在锅炉烟道过热器受热面换热系数，可以大幅减少过热器的金属耗量，适用于循环流化床垃圾焚烧炉。
[0022]
(2)将外置式高温过热器回灰装置分为换热室和返料室两部分，且隔墙顶端与外置换热器底部形成灰料流通通道，增加了灰料在外置换热器内的停留时间，有利于换热管束和高温灰料充分换热，提高换热效率。
[0023]
(3)换热管束布置在换热室中没有直接布置在进料口下方，避免高温灰料长时间冲刷下对管束造成磨损。
[0024]
(4)换热室和返料室底部各自对应换热风室和返料风室，可以灵活调节局部区域的流化风速，便于调节返料流量和炉膛床温。
附图说明
[0025]
图1为本发明可调双床防腐蚀外置式高温过热器回灰装置的结构示意图。
[0026]
图2为图1的a-a剖视图。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
需要说明，本发明中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0029]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”、“设置”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0030]
下面将结合附图对本发明进行进一步详细说明。
[0031]
如图1所示为本发明一个具体实施例中，可调双床防腐蚀外置式高温过热器回灰装置的结构示意图，可调双床防腐蚀外置式高温过热器回灰装置包括进料口1、换热室2、高温过热器管屏3、返料室4、返料口5、风帽6、布风板7、换热风室8、换热风室入口9、返料风室10、返料风室入口11、隔墙12、钩索13、液压升降装置14、排渣管15。
[0032]
本实施例高温过热器回灰装置的具体结构为：可调双床防腐蚀外置式高温过热器
回灰装置设有一个进料口1，设置于此回灰装置的后方上侧，换热室2与进料口1相连通，换热室2内在进料口1前方布置有换热管束3，换热管束3由回灰装置顶部垂直向下布置，换热室2和返料室4间由隔墙12分隔开，隔墙12由回灰装置顶部垂直向下布置，底部与布风板7间形成连通通道。在整个锅炉循环回路中，进料口1与旋风分离器相连通，返料口5经过返料管与炉膛相连通，与炉膛、外置换热器等共同构成灰侧完整循环回路。
[0033]
隔墙12上方连接钩索13，钩索13由液压升降装置14控制，可通过操控液压升降装置14和钩索13操控隔墙12上下移动，改变换热室2和返料室4的连通面积，从而调节循环回灰量。
[0034]
换热室2和返料室4内在布风板上布置了风帽6，风帽6可根据实际运行参数采取单层或双层风帽，每层可布置4孔或6孔，风帽小孔方向沿水平线方向向下倾斜0～15度，便于吹扫布风板底层灰料和回灰装置边壁处，避免角落处灰料形成不流化的死区。
[0035]
工作时，流化风分别从换热风室入口9和返料风室入口11进入换热风室8和返料风室10，换热风室8和返料风室10互不连通，流化风通过布风板7上的风帽6分别进入换热室2和返料室4。换热风室8和返料风室10均设计成沿流动方向呈收缩截面布置，形成均压风室。
[0036]
工作时，高温循环灰料经分离装置分离后由进料口1进入换热室2，从换热风室入口9进入换热风室8的供风经过风帽6后从风帽小孔中以流化风形式均匀喷出，进入换热室2，风帽小孔中心线与水平方向呈向下0～15度夹角，防止灰料在流化风作用下流入小孔，堵塞风帽，相邻两列风帽间错列布置，换热室2内的流化风速可通过调节换热风室入口9的供风量进行调节。在换热室2内流化风的作用下与换热管束3换热，经过换热后的低温灰料通过隔墙12下方的通道由换热室2流入返料室4，在返料室4内流化风的作用下灰料通过返料口5返回炉膛，参与下一次物料的循环流程。
[0037]
工作时，换热室2和返料室4内的排渣管15开启，便于从底部排渣。
[0038]
本实例可调双床防腐蚀外置式高温过热器回灰装置，增加了可通过钩索13调节的隔墙12，可以利用液压升降装置14悬吊钩索13，钩索13的另一端连接隔墙12，通过操纵液压升降装置14带动钩索13，调节隔墙12上下高度，从而调节返料量的功能，实现了对循环流量的调节，进而实现了对高温灰料在回灰装置内的停留时间及与换热管束3的接触时间的调节，从而达到调节外置换热器内过热器管束吸热量的目的，有利于灵活调节床温和灰料温度。本发明无需将外置换热器和返料回灰装置分设或采用机械阀调节，降低了整体运行维护的成本，提高了运行调控的精准度。
[0039]
以上对本发明可调双床防腐蚀外置式高温过热器回灰装置进行了详细介绍，具体阐述了本发明的工作原理、流程和具体特征，以上说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，同时，对于本领域的一般技术人员，采用本发明思路而在具体实施中可能会针对本发明的具体实施方式和应用范围进行相应修改。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。