一种清洁燃烧燃煤循环流化床锅炉的制作方法

本发明涉及环保工业锅炉领域，具体涉及一种清洁燃烧燃煤循环流化床锅炉。

背景技术：

工业锅炉是重要的热能动力设备，现今越来越受到能源政策和节能、环保要求的制约，而我国的国情是由于储藏丰富的煤资源而以煤为重要的燃料，但是燃煤锅炉的主要排放污染物SO₂如何减排甚至消除是本领域工程技术人员努力解决的问题。中国发明专利（专利号为200610088987.2，专利名称为降低燃煤污染物排放的煤炭子母燃烧炉及煤炭燃烧方法）公开了降低燃煤污染物排放的煤炭子母燃烧炉及煤炭燃烧方法，特征是煤炭子母燃烧炉由两个相对独立的,呈左右对称结构的燃煤炉和这两个燃煤炉之间的烟道构成。一隔墙将燃煤炉的上部隔开为一热解室和一燃烬室,在燃烬室的上侧壁设有与烟道上部连通的上连通口;热解室和燃烬室的下部为一燃烧室,在燃烧室下方安装有炉排,炉排下方为一灰渣室,灰渣室两侧壁分别设有清灰门和与烟道下部连通的下连通口;在烟道的上部设有上翻转挡板,且位于左右燃烬室的上连通口处;在烟道的中部设有中翻转挡板,在烟道的下部设有下翻转挡板,且位于左右灰渣室的下连通口处。中国发明专利（专利号为01136258.8，专利名称为燃煤锅炉清洁燃烧的方法）公开了一种利用循环流化床锅炉实现清洁燃烧及综合利用的方法，特征是在煤中添加0.1-40％的掺烧剂，再加水共同湿磨形成亲合颗粒，通过均化、水热合成，形成水化产物进行亲合煅烧，实现反应物速烧速冷，实现了高效固硫，并生成脱硫化合物，使灰渣、SO₂等污染物在炉内转化为高附加值产品，有效解决了煤烟型污染和灰渣污染，同时可生产活性粉煤灰、自硬性粉煤灰、贝利特水泥熟料及硅酸盐材料等产品。现有技术中用第一例中通过设计热解室和燃烬室以提高燃烧效率进而提高锅炉效率来实现燃煤清洁燃烧的目的，但是其产生的污染物如SO₂、NO_X、烟尘如何净化没有提及。现有技术中用第一例中采用添加固硫剂以形成活性粉煤灰、自硬性粉煤灰、贝利特水泥熟料及硅酸盐材料等产品，由于添加剂通常会包裹可燃物而阻碍其与氧接触而难以燃尽，从而降低燃烧效率，无疑对实现燃煤清洁燃烧的目的是不利的。

技术实现要素：

本发明所采取的技术方案是：一种清洁燃烧燃煤循环流化床锅炉。其特征是：包括循环流化床炉体组件、高温烟气沉降净化室、换热系统、喷钙系统组件。

所述循环流化床炉体组件包括落渣管、等压风箱、进料器、布风板、炉膛、空冷壁、高温分离器、烟风道、返料器、喷钙孔。

所述高温烟气沉降净化室包括净化室体、清灰口、高温烟气进口、洁净热风出口、高温烟气折流挡墙。所述净化室体由高铝耐火砖内墙、保温层、红砖外墙筑砌而成。

发明人发现，为获得洁净高温烟气，必须对高温烟气污染物有效去除，烟气中的SO₂本发明采用炉内喷钙（细度为200-300目的Ca(OH)₂）方式去除，而其生成物硫酸钙盐颗粒物及其他烟尘需要高效捕集，而目前理想的方式为高温烟气沉降净化室，硫酸钙盐颗粒物、烟尘在重力和折流挡墙的作用下激烈碰撞失去动能落入净化室内，在高温条件下熔融为布满净化室内表面的类牛顿流体熔融的落灰，利用熔融的落灰的类牛顿流体的表面张力粘附直径微小的颗粒物，而布满净化室内表面的类牛顿流体熔融的落灰无疑充分保证捕集微小烟尘的几率。为保证净化室的温度与炉膛温度基本相当，循环流化床炉烟风道不设受热面，炉膛中的高温烟气直接进入净化室内，而颗粒物中的可燃物利用烟气的高温、过剩氧量能够继续燃烧，实质上增加了炉膛容积使可燃物充分燃烧，第一，保持净化室温度使落灰处于熔融的类牛顿流体状态，第二，提高了燃烧效率，并输出更高的温度的烟气（热风），实质上提高了锅炉热效率，第三，消耗了过剩氧量，降低了空气过量系数，实质上减少污染物SO₂、NO_X、烟尘的排放量。最后，熔融的落灰累积成较厚的积灰层后，外层冷却凝固的积灰层又是极好的保温材料，一则减少净化室表面热损失，二则保护净化室不被高温、烟气冲刷而垮塌。

所述喷钙系统组件包括料仓、喷钙枪、空气压缩机。所述喷钙系统组件通过设计在循环流化床炉体组件燃烧区的喷钙孔向炉内喷钙。

所述换热系统通过洁净热风出口与高温烟气沉降净化室连接，所述循环流化床炉体组件通过烟风道与高温烟气沉降净化室连接。

相对于现有技术，本发明至少含有以下优点：第一，烟气中的SO₂采用炉内喷钙（细度为200-300目的Ca(OH)₂）方式去除，而其生成物硫酸钙盐颗粒物及其他烟尘在重力和折流挡墙的作用下激烈碰撞失去动能落入净化室内，在高温条件下熔融为布满净化室内表面的类牛顿流体熔融的落灰，较小的颗粒物在重力和折流挡墙的作用下激烈碰撞失去动能落入净化室内，利用熔融的落灰的类牛顿流体的表面张力粘附直径更微小的颗粒物，而布满净化室内表面的类牛顿流体熔融的落灰无疑充分保证捕集微小颗粒物的几率，是目前理想的获得洁净高温烟气方式；第二，换热系统布置在高温烟气沉降净化室后，解决了工业锅炉技术领域中受热面金属受携带颗粒物的高速烟气冲刷而磨损的普遍性难题，使锅炉的使用寿命大大延长；第三，为保证净化室的温度与炉膛温度基本相当，循环流化床炉烟风道不设受热面，炉膛中的高温烟气直接进入净化室内，而颗粒物中的可燃物利用烟气的高温、过剩氧量能够继续燃烧，实质上增加了炉膛容积使可燃物充分燃烧，提高了燃烧效率，并输出更高的温度的烟气（热风），实质上提高了锅炉热效率；第四，颗粒物中的可燃物利用烟气的高温、过剩氧量能够继续燃烧，消耗了过剩氧量，降低了空气过量系数，也减少污染物SO₂、NO_X、烟尘的排放量；第五，熔融的落灰累积成较厚的积灰层后，外层冷却凝固的积灰层又是极好的保温材料，一则减少净化室表面热损失，二则保护净化室不被高温、烟气冲刷而垮塌。

附图说明

图1为本发明一种清洁燃烧燃煤循环流化床锅炉的主视结构示意图。

图2为本发明一种清洁燃烧燃煤循环流化床锅炉的A-A剖面结构示意图。

图3为本发明一种清洁燃烧燃煤循环流化床锅炉的B-B剖面结构示意图。

图4为本发明一种清洁燃烧燃煤循环流化床锅炉的C-C剖面结构示意图。

图5为本发明一种清洁燃烧燃煤循环流化床锅炉的D局部放大结构示意图。

图6为本发明一种清洁燃烧燃煤循环流化床锅炉的E局部放大结构示意图。

图7为本发明一种清洁燃烧燃煤循环流化床锅炉的F喷钙系统组件结构示意图。

1－落渣管 2－等压风箱 3－进料器 4－炉膛

5－喷钙孔 6－高温分离器 7－烟风道

8－空冷壁 9－返料器 10－布风板 11－高温烟气沉降净化室

12－清灰口 13－换热系统 14－高温烟气进口

15－高温烟气折流挡墙 16－高铝耐火砖内墙 17－保温层

18－红砖外墙 19－洁净热风出口 20－净化室体

21－循环流化床炉体组件 22－喷钙系统组件 23－喷钙枪

24－料仓 25－空气压缩机。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本装置做进一步的说明。

本发明如附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种清洁燃烧燃煤循环流化床锅炉，其特征是：包括循环流化床炉体组件21、高温烟气沉降净化室11、换热系统13、喷钙系统组件22。

所述循环流化床炉体组件5包括落渣管1、等压风箱2、进料器3、布风板10、炉膛4、空冷壁8、高温分离器6、烟风道7、返料器9、喷钙孔5。

所述高温烟气沉降净化室11包括净化室体21、清灰口12、高温烟气进口15、洁净热风出口17、高温烟气折流挡墙15。所述净化室体20由高铝耐火砖内墙16、保温层17、红砖外墙18筑砌而成。

所述喷钙系统组件22包括料仓24、喷钙枪23、空气压缩机25。所述喷钙系统组件22通过设计在循环流化床炉体组件21燃烧区的喷钙孔5向炉内喷钙。

所述换热系统13通过洁净热风出口19与高温烟气沉降净化室11连接，所述循环流化床炉体组件5通过烟风道7与高温烟气沉降净化室11连接。