本实用新型涉及一种循环流化床锅炉，特别涉及一种纯燃高钠煤两级中温分离循环流化床饱和蒸汽锅炉，属于锅炉燃烧设备技术领域。
背景技术：
目前，循环流化床锅炉普遍对新疆准东地区高钠煤适应性差，已运行的锅炉一般是参烧部分高钠煤，而且普遍结焦积灰严重，钠、钾高温腐蚀，造成锅炉故障和排烟温度高。准东高钠煤特点是：低灰份、低硫、低中灰熔点，高水份、高挥发份、中高热值，高钠、钾、钙，强结焦性、强沾污性，但着火燃尽性能优良。燃烧高钠煤主要从根本上要解决结焦积灰严重现象，应严格控制燃烧温度，对最易沾污的850-530℃受热面进行降低沾污设计和避免钠、钾高温腐蚀，因此对炉膛燃烧和受热面传热提出了很高的要求。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种纯燃高钠煤两级中温分离循环流化床饱和蒸汽锅炉，它是通过在炉膛出口设置第一和第二两个水冷膜式壁空腔，受热面内表面保温隔离，多空腔膜式壁和受热面在飞灰循环回路中，灰浓度高，既增强了传热又提高了自清洁能力，严格控制燃烧温度，对最易沾污的850-530℃受热面进行降低沾污设计和避免钠、钾高温腐蚀，解决了结焦积灰严重的现象，彻底解决了上述存在的技术问题。
本实用新型的技术方案是：一种纯燃高钠煤两级中温分离循环流化床饱和蒸汽锅炉，它包括低速床炉膛，所述低速床炉膛下方通过小风帽布风板与等压风室连通，低速床炉膛下部设置有进料管和埋管及返料口；低速床炉膛的出口拐弯下行连接第一水冷腔，第一水冷腔下部逐渐缩小下行拐弯后变大，连接一级加速沉降分离器，所述一级加速沉降分离器的低部连接有沉降槽，所述沉降槽的底部与返料口连接；一级加速沉降分离器上部另一端与第二水冷腔连接，所述第二水冷腔的上部布置膜式壁水冷隔屏，第二水冷腔出口分别串联有二级蜗壳旋风分离器、若干组省煤器、空气预热器、烟气处理设备；二级蜗壳旋风分离器的底部并联有螺旋排灰机和U型阀，所述U型阀出口管穿过沉降槽与炉膛连接。
所述低速床炉膛为上小下大全膜式壁结构，低速床炉膛内部烟气出口以下向火面敷设有卫燃带，所述卫燃带为间隔设置。低速床炉膛上每隔2米设置测温点。
所述第一水冷腔为全膜式壁结构，其截面结构形式为上大下小，下部逐渐缩小，上部向火面全部裸露，第一水冷腔上部内悬吊有膜式壁水冷屏，其屏宽为400-600mm，屏间距为200-400mm。
所述小风帽布风板的风帽直径为50mm，风帽上的透风孔直径为4.5-5.2mm，相邻风帽间间距为70-75mm。
所述一级加速沉降分离器的向火面敷设有防磨层。
所述沉降槽膜式壁向火面裸露。
所述第二水冷腔为全膜式壁结构，上部内布置有膜式壁水冷隔屏，所述膜式壁水冷隔屏屏间距为500-800mm，第二水冷腔膜式壁向火面底部敷设防磨层。
所述二级蜗壳旋风分离器为绝热型，进口稳流段长为2000～2500mm。
所述空气预热器为顺列大节距、大管排间距结构形式，在空气预热器、省煤器和膜式壁水冷隔屏之间每级配置有吹灰器，在空气预热器与等压风室之间用风管连接，在风管上设有烟气加入口。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，其有益效果如下：
通过发挥循环流化床锅炉燃烧温度低的优势，降低碱金属及其化合物气化释放量。
（1）本实用新型的炉膛采用低速床，密相区燃烧份额高，因为高钠煤热值高且着火燃尽性能优良，通过加大埋管面积20%和采用中温返料冷却调节，可以控制燃烧温度在高钠煤熔融性结渣温度以下。
（2）本实用新型的炉膛采用低速床，稀相区燃烧份额低，水冷壁面积大所以向火面敷设卫燃带，但间隔裸露可调整，间隔预设低强度卫燃带可塑料，每隔2米设置测温点，根据运行温度确定打掉量。可以控制燃烧温度在高钠煤熔融性结渣温度以下，因为中温返料入炉后需要增加预热时间，所以将炉膛流程时间多延长约1s设计。
（3）本实用新型对最易沾污的850-530℃受热面，采用第一和第二两个水冷膜式壁空腔，增设双面曝光水冷屏，受热面积大。多空腔膜式壁在飞灰循环回路中，速度低但灰浓度高，既增强了传热又提高了自清洁能力。第一空腔灰浓度与炉膛一致，烟气下行不会积灰。第二空腔灰浓度低于第一空腔，烟气上行，烟速提高1m/s，利于传热不易积灰，还加装了伸缩吹灰器。
（4）本实用新型一级加速沉降分离器工作温度600-650℃，飞灰在沉降槽中还可继续冷却。二级蜗壳旋风分离器工作温度500-530℃，针对低灰煤将进口稳流段加长400mm。循环系统安全可靠，避免了高温分离因高钠煤灰熔点低带来循环系统结焦的风险。
（5）本实用新型通过向风室内加入0-30%尾部烟气，既维持床内流化均匀稳定，又控制过量空气系数，下部缺氧和均匀稳定燃烧抑制了NOX的产生；通过两级分离返料，炉膛上部含碳细灰浓度高，间隔敷设卫燃带保证上部温度约850℃均匀不降低（也是炉内脱硫剂最佳工作温度），炉膛上部高浓度炽热炭粒形成了对NOX的强还原性条件，并扩展了高度，同时炉膛流程按时间多延长约1s设计，还原反应降低了NOX排放。
所以说，本实用新型适用高钠煤燃料，燃烧效率高；炉膛不易结焦，返料循环系统可靠，受热面不易沾污；NOX排放低（＜200mg/m3），便于SNCR和SCR达到超低排放。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中标识：1-低速床炉膛，2-小风帽布风板，3-等压风室，4-进料口，5-埋管，6-返料口，7-第一水冷腔，8-膜式壁水冷屏，9-第二水冷腔，10-膜式壁水冷隔屏，11-二级蜗壳旋风分离器，12-U型阀，13-沉降槽，14-一级加速沉降分离器，15-省煤器，16-空气预热器，17-吹灰器 ，18-烟气加入口，19-螺旋排灰机。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照本说明书附图对本实用新型作进一步的详细描述。
实施例1：如附图1所示，一种纯燃高钠煤两级中温分离循环流化床饱和蒸汽锅炉，它包括低速床炉膛1，所述低速床炉膛1下方通过小风帽布风板2与等压风室3连通，低速床炉膛1下部设置有进料管4和埋管5及返料口6；低速床炉膛1的出口拐弯下行连接第一水冷腔7，第一水冷腔7下部逐渐缩小下行拐弯后变大，连接一级加速沉降分离器14，所述一级加速沉降分离器14的低部连接有沉降槽13，所述沉降槽13的底部与返料口6连接；一级加速沉降分离器14上部另一端与第二水冷腔9连接，所述第二水冷腔9的上部布置膜式壁水冷隔屏10，第二水冷腔9出口分别串联有二级蜗壳旋风分离器11、若干组省煤器15、空气预热器16、烟气处理设备；二级蜗壳旋风分离器11的底部并联有螺旋排灰机19和U型阀12，所述U型阀12出口管穿过沉降槽13与低速床炉膛1连接。
进一步的，低速床炉膛1为上小下大全膜式壁结构，低速床炉膛1内部烟气出口以下向火面敷设有卫燃带，所述卫燃带为间隔设置。低速床炉膛上每隔2米设置测温点。
进一步的，第一水冷腔7为全膜式壁结构，其截面结构形式为上大下小，下部逐渐缩小，上部向火面全部裸露，第一水冷腔7上部内悬吊有膜式壁水冷屏8，其屏宽为400-600mm，屏间距为200-400mm。
进一步的，小风帽布风板2的风帽直径为50mm，风帽上的透风孔直径为4.5-5.2mm，相邻风帽间间距为70-75mm。
进一步的，一级加速沉降分离器14的向火面敷设有防磨层。
进一步的，沉降槽13膜式壁向火面裸露。
进一步的，第二水冷腔9为全膜式壁结构，上部内布置有膜式壁水冷隔屏10，所述膜式壁水冷隔屏10屏间距为500-800mm，第二水冷腔9膜式壁向火面底部敷设防磨层。
进一步的，二级蜗壳旋风分离器11为绝热型，进口稳流段长为2000～2500mm，比一般的稳流段加长了400～500 mm，提高了灰的分离效果。
进一步的，空气预热器16为顺列大节距、大管排间距结构形式，在空气预热器16、省煤器15和膜式壁水冷隔屏10之间每级配置有吹灰器17，在空气预热器16与等压风室3之间用风管连接，在风管上设有烟气加入口18。
一种纯燃高钠煤两级中温分离循环流化床饱和蒸汽锅炉的操作方法，该方法包括以下步骤：
a、空气经空气预热器16预热到120～130℃后，用风管送入到等压风室3中，经小风帽布风板2的风帽进行均匀分配后，进入到低速床炉膛1中形成流化风，与进料管4及返料口6中送入的煤粒进行燃烧，形成烟气向上流动；
b、低速床炉膛1下部烟气流速为3～4m/s，上部烟气流速为4～4.5m/s，在低速床炉膛1内的烟气流程为6～7s；
c、小风帽布风板2的流化风为新鲜空气掺入0～30%的尾部烟气；
d、烟气从低速床炉膛出来后，温度为850～860℃，进入到第一水冷腔7内；
e、第一水冷腔7上部烟气下行流速为5～6m/s，下部出口烟气流速为8m/s，进入第二水冷腔9内；
f、第二水冷腔9内的烟气上行流速6～7m/s，经膜式壁水冷隔屏10降温后进入二级蜗壳旋风分离器11分离，二级蜗壳旋风分离器11的工作温度为500～530℃；
g、从二级蜗壳旋风分离器11分离后的烟气经省煤器15和空气预热器16进一步降温后进入烟气处理设备处理后经烟囱排入大气；
h、经二级蜗壳旋风分离器11分离后，未燃尽的高钠飞灰通过U型阀12及返料口6返回炉膛燃烧，小部分飞灰通过螺旋排灰机19排放，起调节炉膛差压作用。
本实用新型的工作原理简述如下：
高钠煤燃料从进料口4加入炉膛1下部密相区，由新鲜空气掺混0-30%尾部烟气进行流化沸腾燃烧，大于2mm粗颗粒在密相区燃烧。细颗粒被吹入炉膛1上部稀相区，经6-7s时间燃烧后出炉膛1。高温烟气下行进入第一水冷腔7冷却到650-600℃，拐弯后上行进入第二水冷腔9冷却到530-500℃，经过二级蜗壳旋风分离器11后再顺入省煤器15、空气预热器16，通过尾部环保处理设备达标排放。
烟气在经过第一水冷腔7下部时加速，拐弯后上行进入第二水冷腔9，其中灰粒因为加速沉降分离，此部分（40-60%）灰粒收集到沉降槽13中返回炉膛燃烧，形成第一级中温分离回送系统。烟气在经过二级蜗壳旋风分离器11时，其中灰粒因为旋风离心力分离，此部分（90-95%）灰粒收集到立管中由U型阀12部分经斜管返回炉膛燃烧，形成第二级中温分离回送系统，部分通过螺旋排灰机19排放。对于不被二级分离器拦截下的灰粒，因为其粒径很小，又有炉膛6-7s的燃烧时间，颗粒基本能燃尽。
通过向等压风室3内加入0-30%尾部烟气，既维持床内流化均匀稳定，又控制过量空气系数，下部缺氧和均匀稳定燃烧抑制了NOX的产生；通过两级分离返料，炉膛1上部含碳细灰浓度高，间隔敷设卫燃带保证上部温度约850℃均匀不降低（也是炉内脱硫剂最佳工作温度），炉膛1上部高浓度炽热炭粒形成了对NOX的强还原性条件，并扩展了高度，同时炉膛1流程按时间多延长约1s设计，还原反应降低了NOX排放。
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。