本发明属于洁净煤发电技术领域，具体涉及一种循环流化床锅炉负荷调整装置和方法。
背景技术：
循环流化床发电是重要的火力发电组成部分，循环流化床锅炉燃烧是一种清洁煤燃烧技术，具有燃料适用范围广、烟气原始污染物排放低等优点，近年来在国内得到蓬勃发展。
循环流化床机组一般1％bmcr/min负荷升降速率，更大幅度锅炉负荷变化时，易导致床温大幅波动，燃烧状况恶化而难以实现。循环流化床锅炉床温一般控制在850℃～920℃之间，床温过高会导致燃烧生成的热力型氮氧化物增加，同时炉内脱硫产物硫酸钙容易发生分解反应降低炉内脱硫效率颅内，使得循环流化床燃烧环保性降低。另一方面，床温过低，锅炉的燃烧效率下降，煤耗增加。综上所述，循环流化床锅炉升降负荷导致的床温过高或过低影响煤炭转化的清洁性和降低发电效率。
目前，为保证电网的稳定，对火力发电机组的调峰能力要求越来越高，低负荷运行和快速升降负荷将是火电面对的新常态。提高循环流化床锅炉的调峰水平，实现快速升降负荷，同时保证燃烧的经济性和环保性是亟需解决的问题。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种循环流化床锅炉负荷调整装置和方法，提供了一种在循环流化床锅炉升降负荷时，调整锅炉循环灰浓度，实现快速调峰，同时保持稳定燃烧的运行方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种循环流化床锅炉负荷调整装置，包括依次设置在环流化床锅炉的返料机构8底部的物料排出装置9、冷却器10、物料储存仓11和物料输入装置12，锅炉返料管13a和空气输送装置14；其中，冷却器10和物料储存仓11连通的管理上设置有第一电动锁气器15，物料输入装置12的出口设置有第二电动锁气器16，物料输入装置12的出口分三路，其中第一路通过锅炉返料管13a连接密相区3，第二路通过锅炉前墙13b连接密相区3，第三路通过锅炉侧墙13c连接密相区3；循环灰经物料排出装置9进入冷却器10冷却，冷却后的循环灰进入物料储存仓11，空压机14将循环灰通过锅炉返料管13a、锅炉前墙13b和锅炉侧墙13c的一路或多路送入环流化床锅炉的密相区3。
所述物料排出装置9设有快速隔离阀和调节阀，循环灰通过物料排出装置9开启后，进入冷却器10。
所述冷却器10内置水冷或风水联合冷却循环灰，冷却器10内设置温度测量装置。
所述储存仓11内设置有料位测量装置和循环灰松动喷头，储存仓11外设置绝热保温层。
所述物料输入装置12设有快速隔离阀和调节阀。
所述空气输送装置14为空压机或风机。
所述装置通过锅炉集控系统远程控制，具有手工及自动控制两种模式。
所述的一种灵活的循环流化床锅炉负荷调整装置的采样方法，循环流化床锅炉降负荷时，物料排出装置9开启，排出返料机构8循环灰，减少炉内循环灰量，达到快速降锅炉负荷；冷却器10内设置水或风水联合冷却热循环灰；物料储存仓11保存循环灰备用，物料储存仓11内置循环灰吹扫和松动喷头，以防止循环灰板结；循环流化床锅炉升负荷时，物料输入装置12开启，将物料储存仓11循环灰排出，空气输送装置14将循环灰通过一路或多路送入环流化床锅炉的密相区3；增加炉内换热循环物料，快速升高锅炉负荷。
所述装置在锅炉快速升负荷时，随煤量和风量的增加，密相区3放热量增加，物料输入装置12和第二电动锁气器16开启，空气输送装置14将循环灰通过锅炉返料管13a、锅炉前墙13b和锅炉侧墙13c的一路或多路送入密相区3，炉膛内的循环灰浓度快速增加，及时带走密相区释放的热量，一般控制床温低于920℃，床温正常范围由煤种和炉型决定，循环灰浓度增加强化了炉膛的对流传热，可实现3％bmcr/min快速升负荷，同时防止床温偏高导致的燃烧生成污染物的增加，保证循环流化床锅炉燃烧的低污染物排放特征。
所述的装置在锅炉降负荷时，随煤量和风量的减少，密相区3放热量减少，物料排出装置9和第一电动锁气器15开启，炉内循环灰通过冷却器10冷却后，进入储存仓11，降低循环灰浓度弱化炉膛的对流传热，可实现快速降负荷。同时炉内循环灰量的及时排出，可控制床温不低于850℃，减少锅炉物理和化学不完全燃烧热损，保证锅炉燃烧效率。
所述的装置在锅炉循环物料量过大或床温过高时，物料排出装置9和第一电动锁气器15开启，排出物料经冷却器10冷却后，进入物料储存仓11备用。
所述的装置在锅炉循环物料量过小或床温过低时，物料输入装置12和第二电动锁气器16开启，空压机14将循环灰通过锅炉返料管13a、锅炉前墙13b和锅炉侧墙13c的一路或多路送入密相区3。
本发明的核心内容：通过人为调节炉内循环灰量提升循环流化床锅炉快速升降负荷能力，可达到3％bmcr/min以上的快速升降负荷速率。锅炉升负荷时将循环灰返回炉膛，快速增加循环灰浓度，强化炉内对流传热，提高机组的调峰水平，同时降低污染物排放。锅炉降负荷时，排出炉内过剩的循环灰量，防止床温过低，保证锅炉效率。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.锅炉升负荷时，人为调节循环灰加入炉内，带走密相区热量，防止高床温导致锅炉nox和sox排放浓度增加，有效保证了循环流化床锅炉燃烧的环保性；
2.锅炉升负荷时，循环灰加入炉内，强化炉膛对流传热，提高快速升负荷速率，大幅节约升降负荷时间。
3.锅炉降负荷时，炉内过剩循环灰排出，弱化炉膛对流传热，实现快速降负荷。
4.锅炉降负荷时，炉内过剩循环灰排出，避免床温偏低，燃烧状况恶化，保证锅炉效率。
5.对炉内循环灰浓度实现人为干预，显著改善锅炉的调节特性和带负荷能力；
6.通过炉内循环灰浓度调节，可实现锅炉在负荷低于30％bmcr运行，床温维持正常水平，保证锅炉效率。
7、炉内循环灰量的人为控制，提升了床温可调节性，有效提高了循环流化床锅炉燃烧的经济性和环保性。
本发明提出的装置系统结构简单、运行稳定，对于调节循环流化床炉内灰循环以及床温床压有着良好的作用，广泛适用于不同规模循环流化床锅炉，对于新建锅炉和在役锅炉改造均可适用，对稳定和优化运行具有重要意义。
附图说明
图1是据本发明调整装置示意图。
图中：
1‐‐一次风2‐‐布风板3‐‐密相区
4‐‐二次风5‐‐炉膛6‐‐水平烟道
7‐‐分离器8‐‐返料机构9‐‐物料排出装置
10‐‐冷却器11‐‐物料储存仓12‐‐物料输入装置
13a‐‐锅炉返料管13b‐‐锅炉前墙13c‐‐锅炉侧墙
14—空气输送装置15‐‐第一电动锁气器16‐‐第二电动锁气器
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体说明。
实施例1.锅炉快速升负荷时，物料排出装置9和冷却器10关闭状态，空气输送装置14启动，同时物料储存仓11出口开启，物料输入装置12启动，循环灰由空气输送装置14通过锅炉返料管13a进入锅炉的密相区3，锅炉负荷上升到预定负荷，床温可稳定在920℃以下时，物料输入装置12关闭，物料储存仓11出口关闭，空气输送装置14停止。
实施例2。所述的装置在锅炉降负荷时，随煤量和风量的减少，密相区放热量减少，物料排出装置9启动，炉内循环灰通过冷却器10冷却后，进入物料储存仓11，锅炉负荷降到预定负荷，床温可稳定在850℃以上时，物料排出装置9关闭，冷却器10关闭，物料储存仓11入口关闭。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神做举例说明。本发明所属技术领域的技术人员，可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多的使用了物料排出装置9、冷却器10、物料储存仓11、物料输入装置12、锅炉返料管13a、物料14等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的内容，以便于更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。