一种循环流化床电站锅炉系统的制作方法

本发明涉及电力设备领域，具体是一种循环流化床电站锅炉系统。

背景技术：

电力设备(power system)主要包括以发电设备和供电设备两大类，发电设备主要是电站锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、变压器等，供电设备主要是各种电压等级的输电线路、互感器、接触器等。

随着我国经济的高速发展，电站锅炉是我们三大发电设备之一，是我国经济发展的基础动力。近年来，随着环保节能的思想转变，关闭大批能效低、污染重的电站锅炉。目前，在环保技术进步、发电成本降低、电力需求增加等积极因素的推动下，火电行业未来发展前景较为乐观，电站锅炉的改进是十分重要的一项。其中，CFB锅炉由于其高效、低污染清洁燃烧，增长潜力将更为显著。

电站锅炉，通俗来讲就是电厂用来发电的锅炉。由于发电厂采用蒸汽发电，耗煤量大，因此电站锅炉的效率、节能环保成为制约发电厂发电效率的主要因素。目前投资使用的电站锅炉主要有两类：煤粉炉和循环流化床锅炉。煤粉炉为传统的发电锅炉，直接燃烧煤粉带来热量发电，但是煤粉炉能耗高、煤炭使用率低，煤渣较大，清理繁琐，污染严重；而循环流化床锅炉(简称CFB)，其燃烧机理是把固态的燃料流体化，使它具有液体的流动性质促成燃烧，因此循环流化床锅炉具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点，在当今日益严峻的能源紧缺和环境保护要求下，成为国内外研究和改良的重点，为电站锅炉的整体发展趋势，目前大多数电厂均在进行CFB锅炉的研究改进。

现有技术中循环流化床锅炉在燃烧时存在的主要问题为：1、煤颗粒对锅炉的磨损比较严重，造成锅炉的维修次数多、费用高；2、锅炉的循环流化过程，难以控制，容易产生大量煤焦、煤渣，导致炉膛内壁磨损严重；3、流化量不好控制，流化效果不好，造成锅炉的效率受到阻碍，制约了锅炉效率的提高。这些问题都严重影响了循环流化床电子锅炉的发展。

现有技术中对于锅炉的磨损主要采用喷涂防磨涂料，但是由于喷涂过程需要停产，喷涂的周期长，严重影响了锅炉效率，同时费用高，需要不定期喷涂防护，一次喷涂费用在10万元以上，成本高；同时喷涂后打磨不均，还容易造成锅炉出现裂纹，造成严重泄漏的事故。因此，现有技术中采用的防磨措施不理想。现有技术中对于循环流化采取的主要措施为：二次进风，但是二次进风不均能耗高，而且温度难以调控，同样影响锅炉的工作效率，同时二次进风也会对锅炉内壁造成磨损。

因此，急需一种新型的循环流化床电站锅炉系统，有效的解决上述问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了一种循环流化床电站锅炉系统，该循环流化床电站锅炉系统结构合理，有效的防止煤颗粒对锅炉的磨损，并有效的使得煤颗粒循环流化，增效环保。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种循环流化床电站锅炉系统，其特征在于：包括炉膛、流化床、风膛、分离器、对流通道、除尘器、烟囱；所述流化床上部连接炉膛，所述流化床底部连接风膛，所述流化床一侧设有进料口，所述风膛连接第一供风系统，所述第一供风系统包括气泵、三通、第一管道、第二管道，所述第一管道穿过风膛设置在布风板下方，所述第二管道连接风膛底部；所述炉膛顶部设有汽包，所述炉膛上部通过管道依次连接分离器，所述分离器连接对流通道，所述对流通道连接除尘器，所述除尘器连接烟囱；所述流化床内连接布风板，所述布风板上设有布风孔，所述布风孔上设置布风帽；所述风膛内设有旋流筒，所述旋流筒内部设有导流筒；所述旋流筒包括依次连接的旋流上筒、旋流中筒、旋流下筒，所述旋流上筒的截面为上宽下窄，所述旋流下筒的截面为上窄下宽；所述导流筒为锥形导流筒；所述进料口连接送料机，所述送料机连接风选机，所述风选机包括进风室、出风室、风选板，所述风选板设置在风选机内壁上，所述进风室连接进风口，所述进风口连接第二供风系统，所述出风室连接出风口，所述出风口连接送料机；所述风选机顶部连接煤磨机。

煤炭从煤磨机煤磨成颗粒后，经风选室风选，在第二供风系统的风力吹动下，在风选室的风选板上形成帘幕，大颗粒煤炭落入到风选室底部，小颗粒煤炭从风选室的出风室排出，出风室的出风口连接送料机，煤炭颗粒被送料机送入到流化床上，流化床底部连接风膛，风膛连接第一供风系统，使得煤炭颗粒在流化床上形成流化态；流化态的煤颗粒在炉膛内被点燃，燃烧，产生的热气传递到汽包内，供热水产生水蒸气带动发电轮发电；同时热气经分离器，有效的分离炉膛燃烧时产生的煤渣、未燃烧的煤颗粒、热气；剩余热气经对流通道、除尘器、烟囱排出。

进一步的，所述风选室内的风选板包括由上至下依次间隔连接的倾斜风选板，所述风选板的倾斜度由上至下依次递增。风选板由上至下的倾斜设置，由进风室的进风口进风后，从风选室上方落下的煤颗粒被有效的风选，形成帘幕，实现有效的风选，大颗粒煤颗粒进入到风选室底部，小颗粒合格的煤颗粒被热风带走，从出风室的出风口进入到送料机内，由送料机输送到流化床内。

进一步的，所述风选室内的风选板包括设置在风选室左侧的左风选板、设置在风选室右侧的右风选板，所述左右风选板均倾斜设置，所述左右风选板间隔设置。将风选板设置成左右间隔设置，使得热风在风选室内形成螺旋的气流，同时吹动煤颗粒形成螺旋的帘幕，螺旋的气流，使得大颗粒在离心力和重力的双重作用下快速下沉，沉积到风选室底部，小颗粒煤颗粒在离心力作用在从出风室送出，进入到流化床内。

进一步的，所述导流筒的锥角小于旋流下筒的锥角。导流筒的锥角小于旋流下筒的锥角，使得气流在导流筒和旋流下筒之间形成更大的旋流空间，旋流效果更佳。

进一步的，所述导流筒的锥角为30-45°。根据实验数据，导流筒的锥角为30-45°可达到最佳的旋流气流。

进一步的，所述布风帽包括帽体、帽盖，所述帽体上设有螺旋出气口，所述帽盖的截面为弧形，所述螺旋出气口上设有网状隔挡片，所述帽体的口径大于布风孔的孔径。帽体上的螺旋出气口可形成螺旋的气流，同时均匀的分布气流，帽盖和网状隔挡片的设置实现有效的隔挡杂物(诸如煤炭燃烧产生的煤渣、未燃烧的煤炭等)，避免杂物进入到风膛，影响风膛的供风。

进一步的，所述帽体上设置2-8个间隔设置的螺旋出气口。

进一步的，所述对流通道包括依次连接过热器、减温器、再热器。对流通道采用现有技术中常用的装置，结构简单，效果高。

进一步的，所述炉膛的炉壁厚度由上而下依次递增，所述挡火墙的截面为梯形，所述炉膛的炉壁包括由外至内依次设置的砖层、保温层、耐火层。由于挡火墙的厚度由上而下依次递增，使得热量更容易往上传递，提高热量利用率。

本发明的有益效果：1、流化效果好，由一次供风系统形成良好的旋流风，同时布风帽可进一步的细化形成旋流风，旋流风可更好的形成流化态的煤颗粒，流化态的煤颗粒，使得燃烧效果更佳，煤颗粒充分燃烧，使得煤焦产生减少，炉膛的破损现象得到改善；2、流化态的煤颗粒使得煤炭的燃烧效果更好，提高了锅炉的产热发电效率，同时节能环保，符合社会发展的需要；3、布风板作用是承载物料并使空气上升速度沿炉内截面分布均匀，风帽可使得风更均匀，且炉灰不易堵塞风帽上的进风孔4、风选室可有效的风选煤颗粒，细小的煤颗粒进入流化床，在低风的作用下更容易形成流化态，节能环保；5、第一供风系统采用气泵连接三通，分管设置两个供气管道，其中一根直接设置在流化床的下方，直接对流化床提供热风，另一根连接到风膛底部，为风膛提供热风，然后经风膛的旋流作用提供旋流风；6、两次供风系统，分别作用，方便同时监控，控制风量，形成有效的循环流化；同时由于热风分别调控，方便控制炉内温度，在实际操作时，根据需要可在热风管道上设置调节阀，方便调节热风的温度及风量；7、本发明采用二次供风系统，减少对炉膛及风膛的磨损，设备使用寿命长； 8、本发明结构巧妙，保证锅炉在低压负荷时保持高效率；本设置降低维修成本，适合推广使用。

附图说明

图1、本发明的结构示意图；

图2、图1中A处局部放大图；

图3、本发明的布风帽结构示意图；

图4、本发明的布风帽帽体的俯视图；

图5、实施例2的风选室结构示意图。

附图标记列表：炉膛1、砖层101、保温层102、耐火层103、流化床2、风膛3、分离器 4、对流通道5、过热器51、减温器52、再热器53、除尘器6、烟囱7、进料口8、第一供风系统9、气泵91、三通92、第一管道93、第二管道94、汽包10、布风板11、布风孔12、布风帽13、帽体131、帽盖132、螺旋出气口133、隔挡片134、旋流筒14、旋流上筒141、旋流中筒142、旋流下筒143、导流筒15、风选机16、进风室161、出风室162、风选板163、左风选板1631、右风选板1632、、进风口164、出风口165、送料机17、第二供风系统18、煤磨机19。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1至图4所示，一种循环流化床电站锅炉系统，包括炉膛1、流化床2、风膛3、分离器4、对流通道5、除尘器6、烟囱7；流化床上部连接炉膛，流化床底部连接风膛，流化床一侧设有进料口8，风膛连接第一供风系统9，第一供风系统包括气泵91、三通92、第一管道93、第二管道94，所述第一管道穿过风膛设置在布风板下方，所述第二管道连接风膛底部；炉膛顶部设有汽包10，炉膛上部通过管道依次连接分离器，分离器连接对流通道，对流通道连接除尘器，除尘器连接烟囱。当然，本系统还包括水汽系统、脱硫脱硝系统，可采用现有技术中技术，在此不再赘述。

流化床内连接布风板11，布风板上设有布风孔12，布风孔上设置布风帽13；风膛内设有旋流筒14，旋流筒内部设有导流筒15；旋流筒包括依次连接的旋流上筒141、旋流中筒142、旋流下筒143，旋流上筒的截面为上宽下窄，旋流下筒的截面为上窄下宽；导流筒为锥形导流筒。

进料口连接送料机17，送料机连接风选机16，风选机包括进风室161、出风室162、风选板163，风选板设置在风选机内壁上，进风室连接进风口164，进风口连接第二供风系统 18，出风室连接出风口165，出风口连接送料机；风选机顶部连接煤磨机19。

在本实施例中，风选室的底部设有大颗粒煤出口，大颗粒煤被筛选后，从出口流出，出口连接螺旋输送机，螺旋输送机连接提升机，提升机连接煤磨机。采用此结构可有效的回收筛选的大颗粒煤，省时省力，节约煤炭，进一步的提高煤炭的利用率。

在本实施例中，风选室内的风选板包括由上至下依次间隔连接的倾斜风选板，风选板的倾斜度由上至下依次递增。风选板由上至下的倾斜设置，由进风室的进风口进风后，从风选室上方落下的煤颗粒被有效的风选，形成帘幕，实现有效的风选，大颗粒煤颗粒进入到风选室底部，小颗粒合格的煤颗粒被热风带走，从出风室的出风口进入到送料机内，由送料机输送到流化床内。

在本实施例中，导流筒的锥角小于旋流下筒的锥角。导流筒的锥角小于旋流下筒的锥角，使得气流在导流筒和旋流下筒之间形成更大的旋流空间，旋流效果更佳。

导流筒的锥角为30-45°。根据实验数据，导流筒的锥角为30-45°可达到最佳的旋流气流。

在本实施例中，布风帽包括帽体131、帽盖132，帽体上设有螺旋出气口133，帽盖的截面为弧形，螺旋出气口上设有网状隔挡片134，帽体的口径大于布风孔的孔径。帽体上的螺旋出气口可形成螺旋的气流，同时均匀的分布气流，帽盖和网状隔挡片的设置实现有效的隔挡杂物(诸如煤炭燃烧产生的煤渣、未燃烧的煤炭等)，避免杂物进入到风膛，影响风膛的供风。

帽体上设置2-8个间隔设置的螺旋出气口。在本实施例中，设置4个螺旋出气口。

在本实施例中，对流通道包括依次连接过热器51、减温器52、再热器53。对流通道采用现有技术中常用的装置，结构简单，效果高。

在本实施例中，炉膛的炉壁厚度由上而下依次递增，挡火墙的截面为梯形，炉膛的炉壁包括由外至内依次设置的砖层101、保温层102、耐火层103。在本实施例中耐火层采用耐火砖，保温层为在砖层与耐火砖之间设置的保温材料填充材料。

实施例2

如图5所示的风选室内的风选板的另一种结构，风选板包括设置在风选室左侧的左风选板1631、设置在风选室右侧的右风选板1632，所述左右风选板均倾斜设置，所述左右风选板间隔设置。将风选板设置成左右间隔设置，使得热风在风选室内形成螺旋的气流，同时吹动煤颗粒形成螺旋的帘幕，螺旋的气流，使得大颗粒在离心力和重力的双重作用下快速下沉，沉积到风选室底部，小颗粒煤颗粒在离心力作用在从出风室送出，进入到流化床内。

风选板的设置实现有效的风选煤炭颗粒，实现对大颗粒煤炭筛选，小颗粒煤炭进入到锅炉内燃烧。当然，左右风选板的设置数量、设置角度均可根据实际需要调节。同时，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

其余结构可采用实施例1的结构，在此不再赘述。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。