流化床锅炉的制作方法

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体而言，涉及一种流化床锅炉。

背景技术：

循环流化床锅炉(CFB锅炉)燃烧技术由于其燃料适应性广、炉内直接脱硫脱硝、节约能源、燃烧效率高、负荷调节比大和负荷调节快等一系列优点而日益为热工界所瞩目。20世纪80年代以来，循环流化床燃烧技术以其高效率、低污染的有点被逐渐用于发电锅炉。从长远来看，CFB锅炉符合我国煤炭资源、动力用煤特点以及燃煤锅炉环境污染矛盾突出的实际情况，因此在我国采用劣质煤发电的电厂中越来越受重视。大型单炉膛三分离器布置的流化床锅炉为现有技术中常用的一种锅炉，而上述的锅炉存在以下问题：

由于三台分离器布置方式的不均匀性，导致在燃烧过程中进入三台分离器烟气量的不同，造成进入分离器的烟气量偏差较大。具体地，两侧烟气量大于中部的烟气量，烟气量的降低造成中部分离器分离的飞灰物料减少，炉膛中部物料循环灰量降低，体现出运行过程中床温两端温度低，中间温度较高，床温偏差达到110℃以上，由于中部较高的床温造成炉内脱硫效果差，运行调整困难。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种流化床锅炉，以解决现有技术中的流化床锅炉的分离器的进烟气量分布不均匀的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种流化床锅炉，包括：多个分离器，多个分离器包括第一分离器以及位于第一分离器两侧的第二分离器和第三分离器，第一分离器包括第一中心筒，第二分离器包括第二中心筒，第三分离器包括第三中心筒；其中，第二中心筒的入口的直径和第三中心筒的入口的直径小于第一中心筒的入口的直径。

进一步地，第二中心筒包括互相连接的第一直壁段和第一扩径段，在沿第二中心筒的入口至出口的方向上，第一扩径段的直径逐渐增大，第一扩径段的下端形成第二中心筒的入口，第一直壁段的上端形成第二中心筒的出口。

进一步地，第一扩径段的下端的直径为3700毫米。

进一步地，第一直壁段的上端的直径为4000毫米。

进一步地，第三中心筒包括互相连接的第二直壁段和第二扩径段，在沿第三中心筒的入口至出口的方向上，第二扩径段的直径逐渐增大，第二扩径段的下端形成第三中心筒的入口，第二直壁段的上端形成第三中心筒的出口。

进一步地，第二扩径段的下端的直径为3700毫米。

进一步地，第二直壁段的上端的直径为4000毫米。

进一步地，第一中心筒的直径为4000毫米。

进一步地，第一中心筒、第二中心筒和第三中心筒的长度在5500至6500毫米的范围内。

进一步地，第一中心筒的中心线、第二中心筒的中心线和第三中心筒的中心线位于同一平面内。

应用本实用新型的技术方案，由于第二中心筒的入口直径和第三中心筒的入口直径小于第一中心筒的直径，进而使第二中心筒和第三中心筒的进烟量小于第一中心筒的进烟量，并使第一分离器、第二分离器和第三分离器的进烟量均匀。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的流化床锅炉的分离器的进烟气量分布不均匀的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的流化床锅炉的实施例的分离器的主视示意图；

图2示出了图1中分离器的俯视示意图；

图3示出了图2中分离器的第二分离器的结构示意图；

图4示出了图2中分离器的第三分离器的结构示意图；以及

图5示出了图2中分离器的第一分离器的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一分离器；11、第一中心筒；20、第二分离器；21、第二中心筒；211、第一直壁段；212、第一扩径段；30、第三分离器；31、第三中心筒；311、第二直壁段；312、第二扩径段。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

本技术布置于流化床锅炉旋风分离器内部，用于流化床锅炉正常燃烧过程对烟气中携带的颗粒进行汽固分离，建立正常的物料循环，保证锅炉正常燃烧。

循环流化床锅炉(CFB锅炉)燃烧技术由于其燃料适应性广、炉内直接脱硫脱硝、节约能源、燃烧效率高、负荷调节比大和负荷调节快等一系列优点而日益为热工界所瞩目。20世纪80年代以来，循环流化床燃烧技术以其高效率、低污染的有点被逐渐用于发电锅炉。从长远来看，CFB锅炉符合我国煤炭资源、动力用煤特点以及燃煤锅炉环境污染矛盾突出的实际情况，因此在我国采用劣质煤发电的电厂中越来越受重视。

循环流化床锅炉运行的主要特点是燃料随床料在炉内多次循环，这为燃料提供了足够的燃尽时间，可使飞灰含碳量大大下降，对于燃用高热值燃料、运行良好的循环流化床锅炉来说，燃烧效率可达98％-99％，相当于煤粉燃烧锅炉的燃烧效率。循环流化床锅炉同时也具有其他形式锅炉没有的优点和技术特点：1、循环流化床锅炉里的燃烧属于低温燃烧，因此氮氧化物排放量远低于煤粉炉，约为200ppm左右；2、燃料及脱硫剂经多次循环反复进行低温燃烧和脱硫反应，并可实现在燃烧过程中直接脱硫，脱硫效率高且技术设备经济简单，具有良好的环保性和经济性；3、燃料适应性广并且燃烧效率高，一般燃烧方式难以正常燃烧的石煤、煤研石、泥煤、油页岩、低热值无烟煤以及各种工业垃圾等劣质燃料都可以在循环流化床锅炉中有效燃烧；4、排出的灰渣活性好，易于实现综合利用，无二次灰渣污染；5、负荷调节范围大，低负荷可降到满负荷的30％左右。因此在我国环保要求日益严格，电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高、国民经济发展水平不平衡、燃煤和环保的矛盾日益突出的情况下，随着循环流化床锅炉技术的发展和完善，将成为人们首选的高效率低污染的新型燃烧技术。

分离器分离效果对床温影响较大，分离器中心筒是分离器关键部件，分离效果直接体现床温均匀性的变化，床温是循环流化床燃烧状态的重要参数，直接反映炉内复杂燃烧状况并影响循环物料的热量传递，直接影响锅炉能否安全连续运行。床温一般控制在850-950℃范围内，选用这一温度的主要原因如下：1、在该温度下灰不会被融化，从而减少结渣的危险性；2、该床温是常用的石灰石脱硫剂的最佳反应温度，能最大限度的发挥脱硫剂的脱硫效果，有效除去SO2，具有较高的脱硫效率；3、在该温度下燃烧，燃烧气体中氮化物气体较少；4在一该温度下煤中的碱金属不会升华，可以降低受热面结渣。床温过高超过灰变形温度会导致炉内高温结焦，物料无法循环流化燃烧，脱硫剂脱硫效果下降；NOX排放波动较大，脱销效果差。所以床温影响到整个锅炉的安全、经济运行，同时又影响到锅炉运行的环境效果。

然而，由于大型单炉膛三分离器布置的流化床锅炉，分离器布置方式的不均匀性，在燃烧过程中进入三台分离器烟气量的不同，体现出中间分离器烟气量携带飞灰浓度较低，建立的炉内中间循环物料量少，中间部位的床温始终高于两侧部位的床温，造成为了调整中部床温，运行中降低中部给煤，加大两侧给煤量控制炉内中部过高的床温，给煤的不均匀性使中间床料厚度降低，而大渣均留向两侧。造成锅炉出现排渣困难的问题。因此，改善分离器分离效果均匀性，改善炉内床温对循环流化床锅炉至关重要。为了解决上述问题，本申请提供了一种流化床锅炉，具体结构如下：

如图1和图2所示，本实施例的流化床锅炉包括多个分离器。其中，多个分离器包括第一分离器10以及位于第一分离器10两侧的第二分离器20和第三分离器30。第一分离器10包括第一中心筒11，第二分离器20包括第二中心筒21，第三分离器30包括第三中心筒31。第二中心筒21的入口的直径和第三中心筒31的入口的直径小于第一中心筒11的入口的直径。

应用本实施例的技术方案，由于第二中心筒21的入口直径和第三中心筒31的入口直径小于第一中心筒11的直径，进而使第二中心筒21和第三中心筒31的进烟量小于第一中心筒11的进烟量，并使第一分离器10、第二分离器20和第三分离器30的进烟量均匀。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的流化床锅炉的分离器的进烟气量分布不均匀的问题。

需要说明的是，上述的分离器的工作原理是炉膛内高浓度携带飞灰高温烟气经过中心筒进行惯性分离后、分离的大颗粒经返料器返回炉膛，分离后的高温烟气反向向上流动，经过中心筒进入尾部竖井烟道内。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，第二中心筒21包括互相连接的第一直壁段211和第一扩径段212，在沿第二中心筒21的入口至出口的方向上，第一扩径段212的直径逐渐增大，第一扩径段212的下端形成第二中心筒21的入口，第一直壁段211的上端形成第二中心筒21的出口。具体地，第二中心筒21整体呈中空的套筒状结构，第二中心筒21的下端开口较小，上端开口较大。

优选地，在本实施例的技术方案中，第一扩径段212的下端的直径为3700毫米。

优选地，在本实施例的技术方案中，第一直壁段211的上端的直径为4000毫米。

如图4所示，在本实施例的技术方案中，第三中心筒31包括互相连接的第二直壁段311和第二扩径段312，在沿第三中心筒31的入口至出口的方向上，第二扩径段312的直径逐渐增大，第二扩径段312的下端形成第三中心筒31的入口，第二直壁段311的上端形成第三中心筒的出口。具体地，第三中心筒31整体呈中空的套筒状结构，第三中心筒31的下端开口较小，上端开口较大。

优选地，在本实施例的技术方案中，第二扩径段312的下端的直径为3700毫米。

优选地，在本实施例的技术方案中，第二直壁段311的上端的直径为4000毫米。

如图5所示，在本实施例的技术方案中，第一中心筒11呈中空的套筒结构，第一中心筒11的下端形成入口，上端形成出口。沿第一中心筒11的延伸方向，第一中心筒11的各处的内径相等。优选地，第一中心筒11的直径为4000毫米。也即第一中心筒11的入口大于第二中心筒21和第三中心筒31的入口。

优选地，在本实施例的技术方案中，第一中心筒11、第二中心筒21和第三中心筒31的长度在5500至6500毫米的范围内。第一中心筒11、第二中心筒21和第三中心筒31的长度相等。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第一中心筒11的中心线、第二中心筒21的中心线和第三中心筒31的中心线位于同一平面内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。