一种带内置换热器的多布风板流化床锅炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于锅炉领域，尤其涉及到以煤、生物质、固体垃圾等为燃料的循环流化床锅炉制造，及安全高效燃烧和低污染燃烧技术领域。
【背景技术】
[0002]循环流化床锅炉密相区作为燃料主燃区，燃烧份额大，放热多，但为了避免密相区受热面的磨损问题，敷设了大量低换热系数防磨浇注料，造成密相区受热面吸热量远远小于放热量。密相区热量主要依靠炉内循环物料以显热形式大量带出，从而建立炉内密相区的热量平衡。密相区燃烧放热和热量输出平衡点的建立，决定了密相区温度高低。在高负荷条件下，锅炉容积热负荷增大，密相区燃烧放热量加大，但分离器分离效率变化不大，锅炉循环灰无法及时将密相区热量带走，从而导致床温持续升高，增加了运行风险，同时过高的密相区温度不利于NOx控制和炉内脱硫反应，造成NOx排放高、脱硫效率低，降低锅炉运行经济性和环保性。
[0003]工程经验表明:在循环流化床锅炉灰循环回路布置一定数量的受热面可以有效降低回料灰温度，并通过调节低温回料灰量可以有效调节床温，目前有些工程采用在分离器下面布置外置式换热器的方式来调节运行床温，但该技术结构复杂，初投资高，维护费用高，且增加了运行调节难度。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在解决循环流化床锅炉床温调节性问题，提高不同负荷下，不同入炉燃料时，流化床锅炉运行床温的可靠性和可控性，增加锅炉运行的安全性和经济性。循环流化床锅炉炉内燃烧份额分布和受热面吸热份额分布对于床温起到决定性作用。炉内燃烧份额分布主要取决于燃料燃烧特性和炉内温度场分布，吸热份额主要受到炉内受热面布置和气固两相流流场影响，但锅炉炉内受热面的布置方式在锅炉设计期间已经固定。正因为如此，同一循环流化床锅炉在燃用燃烧特性不同的燃料时，密相区床温会有很大的差异，燃烧同种燃料时，不同负荷条件下，密相区床温变化也较大，且缺乏调节手段。
[0005]针对该问题，外置式换热器应运而生，通过在锅炉外灰循环回路布置受热面，通过调节通过外置式受热面的灰量，间接达到调节密相区受热面吸热量的目的，从而对床温进行有效调节。但随着锅炉机组负荷的不断增大，旋风分离器数量也随着增多，相应的外置式换热器数量也增加，增加了锅炉成分和锅炉运行的复杂性和风险性，降低锅炉整体运行可靠性。
[0006]本实用新型既有效弥补了不带外置受热面流化床床温难以控制缺陷，又克服了外置受热面流化床结构复杂问题。通过简单的炉内布分结构的改变，达到有效控制炉内床温的目的。
[0007]本实用新型目的通过下述技术方案来实现:
[0008]—种带内置换热器的多布风板流化床锅炉，包括位于炉膛内流化床密相区的主布风板及其主风室，以及布置于所述主布风板上方流化床密相区炉膛侧面的副床布风板及其副床风室，所述主布风板和副床布风板之间通过中间隔墙隔开，所述副床布风板上方的中间隔墙和炉膛侧面之间的设有受热面空间，所述中间隔墙下部还设有连通所述受热面空间和炉膛流化床密相区的循环灰返料孔。
[0009]作为选择，所述受热面空间包括布置于所述副床布风板上方的中间隔墙和炉膛侧面之间的水冷或汽冷换热器。
[0010]作为选择，所述主布风板位于炉膛底部。
[0011]作为选择，所述副床布风板采用流化速度低于主布风板的鼓泡床。
[0012]作为选择，所述中间隔墙、副床布风板和炉膛侧面构成近U字形结构。
[0013]作为选择，所述副床布风板布置于锅炉前、后、侧墙中的一处或多处。
[0014]作为选择，所述主风室和副床风室分别位于主布风板和副床布风板下方。
[0015]前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案:如本实用新型，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
[0016]工作过程为:为了有效控制流化床炉内燃烧温度，增加炉内吸热面积，提高密相区床温和主汽、再热蒸汽温度的调节灵活性，本实用新型在炉内适量布置换热面。本实用新型在炉膛不同位置(高度)设置多个风室(主风室和副床风室)，并将布风板分为多个不同的布风板区域(主布风板和副床布风板)，采用中间隔墙分开。炉膛两侧(或四周)的副床布风板上方床内设置一定的受热面，受热面内采用水冷或汽冷方式进行冷却。中间主布风板为燃料主燃区，采用高风速流化燃烧方式，周围副床布风板单独设置副床风室，并采用鼓泡床方式增加循环灰的流动性，通过调节流化风量有效调节循环灰流经循环灰返料口的通量，从而调节流入中间主燃区的冷灰量，间接调节主燃室密相区的吸热量，达到调节密相区温度和蒸汽温度的目的。
[0017]本实用新型的有益效果:
[0018]1.锅炉床温调节性增强，循环流化床锅炉运行安全性和污染物排放性能将得到提高。循环流化床锅炉多采用炉内脱硫，据国内外相关研究表明，炉内脱硫反应最佳床温在850°C左右，且NOx排放会随着床温升高而增大，炉内燃烧需要一定的燃烧温度，所以合理控制炉内温度对于循环流化床锅炉运行非常关键。
[0019]2.降低锅炉制造成本，不需要外置式换热器和高温灰调节阀，锅炉调节更加灵活简便，运行可靠性高。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例的结构及炉内灰循环流程示意图；
[0021]图2是本实用新型实施例的中间隔墙结构示意图；
[0022]其中①一炉内贴壁流灰流场，②一中间隔墙，③一水冷，汽冷换热器，④一副床布风板，⑤一副床风室，⑥一主燃室密相区，⑦一主布风板，⑧一主风室，⑨一循环灰返料孔。
【具体实施方式】
[0023]下列非限制性实施例用于说明本实用新型。
[0024]参考图1、2所示，图1中黑色框表示锅炉炉墙，箭头为炉内灰流动示意，本实用新型在炉膛主布风板⑦上部两侧(或四周)一定位置分别设置一定范围的副床布风板④，并在副床布风板板上部设置水冷或汽冷换热器③，主副床下面分别布置主风室和副床风室⑤⑧，并采用不同的布风风速，主布风板⑦和副床布风板④中间采用中间隔墙②隔开。如图1所示炉内灰循环流程简示图，运行过程中，炉膛内循环灰贴壁流滑落至副床上部，一部分经过水冷或汽冷换热器③，通过中间隔墙②下部的循环灰返料口⑨流入炉内主燃室密相区⑥，此部分灰热量被水冷或汽冷换热器③吸收，并得以冷却。其他不经过水冷或汽冷换热器③，则在水冷或汽冷换热器③上部溢流到主燃烧区⑥(流动情况如图中箭头所示)。通过调节副床布风板④布风风速，可以有效控制通过受热面灰和溢流灰的份额。从而间接调节炉膛密相区的吸热量，达到控制床温的目的。副床受热面区域采用的低风速鼓泡床，可有效避免受热面磨损问题。本实用新型克服了外置换热器结构复杂的缺点，将受热面内置，使得锅炉整体紧凑，避免了不必要的结构，节省了锅炉成本。
[0025]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种带内置换热器的多布风板流化床锅炉，其特征在于:包括位于炉膛内流化床密相区的主布风板及其主风室，以及布置于所述主布风板上方流化床密相区炉膛侧面的副床布风板及其副床风室，所述主布风板和副床布风板之间通过中间隔墙隔开，所述副床布风板上方的中间隔墙和炉膛侧面之间的设有受热面空间，所述中间隔墙下部还设有连通所述受热面空间和炉膛流化床密相区的循环灰返料孔。2.如权利要求1所述的带内置换热器的多布风板流化床锅炉，其特征在于:所述受热面空间包括布置于所述副床布风板上方的中间隔墙和炉膛侧面之间的水冷或汽冷换热器。3.如权利要求1所述的带内置换热器的多布风板流化床锅炉，其特征在于:所述主布风板位于炉膛底部。4.如权利要求1所述的带内置换热器的多布风板流化床锅炉，其特征在于:所述副床布风板采用流化速度低于主布风板的鼓泡床。5.如权利要求1所述的带内置换热器的多布风板流化床锅炉，其特征在于:所述中间隔墙、副床布风板和炉膛侧面构成近U字形结构。6.如权利要求1所述的带内置换热器的多布风板流化床锅炉，其特征在于:所述副床布风板布置于锅炉前、后、侧墙中的一处或多处。7.如权利要求1所述的带内置换热器的多布风板流化床锅炉，其特征在于:所述主风室和副床风室分别位于主布风板和副床布风板下方。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带内置换热器的多布风板流化床锅炉，属于锅炉领域，包括位于炉膛底部的主布风板及其下方的主风室，以及布置于所述主布风板上方流化床密相区炉膛侧面的副床布风板及其下方的副床风室，所述主布风板和副床布风板之间通过中间隔墙隔开，所述副床布风板上方的中间隔墙和炉膛侧面之间的设有受热面空间，所述中间隔墙下部还设有连通所述受热面空间和炉膛流化床密相区的循环灰返料孔。本实用新型既有效弥补了不带外置受热面流化床床温难以控制缺陷，又克服了外置受热面流化床结构复杂问题。通过简单的炉内布分结构的改变，达到有效控制炉内床温的目的。
【IPC分类】F23C10/20
【公开号】CN204922961
【申请号】CN201520618850
【发明人】徐国辉, 郭强, 周棋
【申请人】东方电气集团东方锅炉股份有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月14日