一种调节循环流化床锅炉负荷的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到循环流化床锅炉技术领域，尤其涉及一种调节循环流化床锅炉负荷的方法。
【背景技术】
[0002]早期的循环流化床锅炉流化速度比较高，因此称作快速循环床锅炉。快速循环床锅炉的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。循环流化床锅炉采用单锅筒，自然循环方式，总体上分为前部及尾部两个竖井。前部竖井为总吊结构，四周有膜式水冷壁组成。自下而上，依次为一次风室、密相区、稀相区，尾部烟道自上而下依次为高温过热器、低温过热器及省煤器、空气预热器。尾部竖井采用支撑结构，两竖井之间由立式旋风分离器相连通，分离器下部联接回送装置及灰冷却器。燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬，前部竖井用敖管炉墙，外置金属护板，尾部竖井用轻型炉墙，由八根钢柱承受锅炉全部重量。锅炉采用床下点火油或煤气，分级燃烧，一次风比率占50—60%，飞灰循环为低倍率，中温分离灰澄排放米用干式，分别由水冷螺旋出渣机、灰冷却器及除尘器灰斗排出。
[0003]循环流化床锅炉因其具有高可靠性，高稳定性，高可利用率，最佳的环保特性以及广泛的燃料适应性，特别是对劣质燃料的适应性，越来越受到人们的广泛关注。对于循环流化床锅炉，物料循环系统对锅炉的燃烧效率非常重要。物料循环系统主要包括炉膛、分离器和回料装置构成，其中回料装置的作用是将分离器捕集下来的灰和未燃尽的煤送回炉膛燃烧并保证多次循环。锅炉的负荷根据情况不同是需要调整变化的，现有技术调整锅炉负荷仅仅依靠风、煤的给入量来实现，这种传统的调整方法有两个缺陷:一是速度慢；二是负荷调整范围小，仅为65%-105%。近年来，通过不断的实践表明，通过冷灰器排除和储存一部分灰就能够改变炉内颗粒的浓度，炉内颗粒浓度是传热系数的函数，当炉内颗粒浓度变化时传热系数随之改变，传热量也就随之变化，从而调节了锅炉的负荷。但是，当锅炉负荷调整结束，稳定运行时又带来两个问题:一是在低负荷时，炉内的灰量相对于低负荷来说又表现出太多，床温较低，燃烧效率低，磨损大；二是在高负荷时，炉内的灰量相对于负荷来说又表现出偏少，床温较高，不能将负荷提升得太高。
[0004]公开号为CN 101666495，公开日为2010年03月10日的中国专利文献公开了一种控制循环流化床锅炉炉膛回料量的方法，其特征是:(I)在与旋风分离器匹配的回送阀的风帽上增加通孔数量；(2)从一次风道连接两根管道分别送到两个回料装置中，用一次风作为回送装置的回料风；(3)在回料风管上增设调节阀来控制回料风量，直接控制炉膛返灰量。
[0005]该专利文献公开的控制循环流化床锅炉炉膛回料量的方法，由于炉膛返灰量是直接通过旋风分离器回送阀出来的，本身灰的温度较高，进入炉膛后不能吸收更多的热量，炉膛温度难以下降，在短时间内不易加入更多的煤，导致锅炉调峰能力弱，不利于提高锅炉产汽量。
[0006]公开号为CN 202118901U，公开日为2012年01月18日的中国专利文献公开了一种调节循环流化床锅炉循环灰流量的装置，其特征在于:该装置包括导灰管、飞灰流量控制器、换热器、放灰阀门和排灰管；所述导灰管设置在旋风分离器下部的立管的底部，导灰管的出口与换热器的入口相连接，所述的换热器的出口与排灰管的入口相连接；所述的飞灰流量控制器设置在导灰管上，所述的放灰阀门设置在排灰管上。
[0007]该专利文献公开的调节循环流化床锅炉循环灰流量的装置，通过飞灰流量控制器配合换热器能够使换热后的循环灰顺利流入排灰管，易控制排灰量的多少及排灰速度；但是，不能通过循环灰对锅炉内负荷进行调节，锅炉内颗粒浓度不易控制，锅炉的负荷调节范围较窄，导致锅炉内燃料燃烧效率低，不利于提高锅炉产汽量。
【发明内容】
[0008]本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种调节循环流化床锅炉负荷的方法，本发明对锅炉负荷调节所采用的调灰器，能够灵活的将循环灰引入锅炉并对锅炉内负荷进行大范围调节，极大的提高了锅炉内燃料的燃烧效率，利于提高锅炉产汽量。
[0009]本发明通过下述技术方案实现:
一种调节循环流化床锅炉负荷的方法，包括返灰步骤和出灰步骤，其特征在于:还包括调灰步骤和进灰步骤，所述返灰步骤是指在旋风分离器底部接入回灰器，通过回灰管将回灰器中的灰通入炉膛；所述调灰步骤是指将回灰器中的灰通入炉膛的同时打开回灰器上的回灰阀，高温灰通过接在回灰阀上的放灰管进入调灰器，调灰器中冷灰室对高温灰进行冷却，再将流化风引入调灰器的文丘里流化风室形成具有高压流速的流化风，该流化风对高温灰进行二次冷却，打开返灰管上的隔离阀，经调灰器调温后的低温灰被吹入回灰管中；所述进灰步骤是指回灰管中的灰与低温灰混合后得到的混合灰进入炉膛；所述出灰步骤是指经调灰器后的冷却灰直接通过出灰管进入冷渣器而排出。
[0010]还包括排灰步骤，所述排灰步骤是指打开连接在回灰管上的排灰管的排灰阀，将回灰管中得到的混合灰通过排灰管排入冷渣器中。
[0011]所述冷灰室的温度为120-900摄氏度。
[0012]所述流化风的风压为0-2500帕。
[0013]所述文丘里流化风室和冷灰室贯通，冷灰室内从上到下依次连接有第一均流环板、蛇形冷却盘管和第二均流环板，第一均流环板和第二均流环板均为多孔结构；文丘里流化风室从上到下由贯通的扩张段、圆柱段和收缩段形成。
[0014]所述回灰管由连接在回灰器上的回灰段和连接在炉膛上的混灰段构成，回灰段与水平面呈60度夹角，混灰段与水平面呈45度夹角。
[0015]所述返灰管连接在回灰段和混灰段的接合处，返灰管与冷灰室的纵截面呈45度夹角。
[0016]所述回灰段和混灰段为一体成型结构。
[0017]所述放灰管的中部连接有罗茨风机，放灰管的下部装有放灰阀。
[0018]所述蛇形冷却盘管为水冷式盘管或空冷式盘管，蛇形冷却盘管水平布置在冷灰室内。
[0019]所述第二均流环板和蛇形冷却盘管之间倾斜设置有导流板，导流板与返灰管相平行。
[0020]所述导流板由导流槽、导流片和温度传感器构成，温度传感器固定在导流槽上，导流片通过触发弹簧连接在导流槽内，导流槽的底部开有通孔。
[0021]所述文丘里流化风室内设置有中心管，中心管的直径大小与圆柱段的直径大小相适配。
[0022]本发明的有益效果主要表现在以下几个方面:
一、采用本发明，当锅炉需要降低负荷时，打开回灰器上的回灰阀，减小流化风，回灰器中的灰经调灰器冷却后直接通过出灰管进入冷渣器而排出，由于仅有回灰管中的少部分循环灰进入炉膛内，炉膛温度就会迅速升高，这就可以迅速减煤减风，锅炉得以迅速降低负荷。当锅炉需要增加负荷时，打开回灰器上的回灰阀，调灰器中冷灰室对高温灰进行冷却，再开大流化风，将流化风引入调灰器的文丘里流化风室形成具有高压流速的流化风，该流化风对高温灰进行二次冷却，打开返灰管上的隔离阀，经调灰器调温后的低温灰被吹入回灰管中并与回灰管中的灰进行混合，混合后的混合灰进入炉膛内吸收更多的热量，炉膛温度就会降低更多，在短时间内可以加入更多的煤，使锅炉的产汽量在很短的时间里得到增加，增加了锅炉调峰能力。通过采用此方法，经调灰器调温后的灰混合回灰管中的灰进入炉膛内，就能够改变炉内颗粒的浓度。炉内颗粒浓度是传热系数的函数，当炉内颗粒浓度变化时传热系数随之改变，传热量也就随之变化，从而调节了锅炉负荷，与【背景技术】中所代表的现有技术相比，锅炉负荷响应更快，负荷范围调节更大，极大的提高了锅炉内燃料的燃烧效率，从而利于提高锅炉产汽量。
[0023]二、本发明通过增加排灰步骤，当混合后的灰量较多时，能够进一步通过打开排灰阀迅速将部分混合后的灰从排灰管排入冷渣器中，以减少进入炉膛内的混合灰量，使炉膛温度升高，即可迅速减煤减风，从而降低锅炉负荷，使锅炉负荷调节更加方便。
[0024]三、冷灰室的温度为120-900摄氏度，该温度区域高温段与返灰管内的灰温接近，能够有效防止返灰管与冷灰室之间的连接产生冷热不均发生拉裂的现象，从而保证冷却后的低温灰顺利经返灰管、回灰管进入炉膛内，从而提高锅炉调峰能力。
[0025]四、流化风的风压为O -2500帕，采用该范围内的风压，能够有效保障冷灰室内良好的流化效果。
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