一种烟气循环综合高效利用的循环流化床锅炉的制作方法

本实用新型属于洁净煤发电技术领域，具体属于一种烟气循环综合高效利用的循环流化床锅炉。

背景技术：

循环流化床锅炉的最大技术特点是在物料循环系统的推送下燃料在炉内的中温环境下多次循环反复地燃烧。自上世纪60年代末期国外开发出了具有工业实际应用价值的循环流化床锅炉后国外循环流化床锅炉的研究和应用步入高峰期。我国循环流化床锅炉装机容量已为世界上最大。近些年来，随着我国经济的发展，人民群众对于生活环境质量的要求愈来愈高，我国所面临的环境保护、节能减排的压力逐年增大。2015年12月国务院决定，在2020年前对燃煤机组全面实施超低排放和节能改造，大幅降低发电煤耗和污染排放。

烟气，作为锅炉中最重要的热损失项，若将其有效回收利用一部分，则不仅可以有效降低热损失，也可以将其在锅炉中循环利用，形成循环流化床锅炉中的局部低氧环境而降低污染物的生成。目前烟气循环利用在循环流化床锅炉中应用最多的形式为，在引风机的出口抽取部分烟气，送入一次风机入口，通过引风机出口的正压与一次风机进口的负压形成压差，使烟气回流形成再循环。

总地来说，目前烟气在循环流化床锅炉中的循环利用形式相对比较单一，未能充分利用烟气的传输、保护介质的用途，同时伴随有一次风机叶片腐蚀、空气预热器腐蚀等问题的存在。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种烟气循环综合高效利用的循环流化床锅炉，该循环流化床锅炉能够更好地实现分级燃烧，综合、高效地循环利用锅炉烟气，同时可以改善循环流化床锅炉的灰循环、降低锅炉的氮氧化物的生成和促进氮氧化物的脱除。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种烟气循环综合高效利用的循环流化床锅炉，包括烟气再循环系统，所述烟气再循环系统包括烟气再循环母管道，所述烟气再循环母管道设置在循环流化床锅炉的脱硫装置的烟气出口主管道上，所述烟气再循环母管道用于将脱硫装置的烟气出口主管道内的低硫低温烟气引出，所述烟气再循环母管道上设置有第一再循环分管道、第二再循环分管道以及第三再循环分管道；

所述第一再循环分管道将低硫低温烟气进行增压输送，并与经空气预热器加热的一次风混合后，输送至炉膛的一次流化风室入口；

所述第二再循环分管道将低硫低温烟气进行增压输送，并与增压后的空气混合，然后，分别经返料风支管道、播煤风支管道以及润滑风支管道传输至返料器内分别充当返料器的返料风、播煤风以及润滑风；

所述第三再循环分管道将低硫低温烟气分别送入sncr压缩气体支管道和sncr冷却风支管道，所述sncr压缩气体支管道将低硫低温烟气进行压缩输送，并将压缩后的低硫低温烟气输送至sncr脱硝系统中充当脱硝喷枪的压缩气体，sncr冷却风支管道中的低硫低温烟气送入sncr脱硝系统中充当冷却风。

进一步的，所述第一再循环分管道上安装有再循环风机，所述再循环风机用于对第一再循环分管道内的低硫低温烟气进行增压输送；

所述第二再循环分管道上安装有第一高压流化风机，所述第一高压流化风机的出口端管道连接第一支管道，所述第一支管道的出口端分为返料风支管道、播煤风支管道以及润滑风支管道，所述第一高压流化风机的出口端管道还连接有第二高压流化风机的出口端，且第二高压流化风机的出口端连接在第一支管道的入口端管道上，所述第一高压流化风机用于对第二再循环分管道内的低硫低温烟气进行增压输送，所述第二高压流化风机用于对空气进行增压输送；

所述第三再循环分管道的sncr压缩气体支管道安装有空压机，所述空压机的出口端管道连接至sncr脱硝系统中，所述空压机用于对sncr压缩气体支管道内的低硫低温烟气进行压缩输送。

进一步的，所述烟气再循环母管道上设置有插板门，第一再循环分管道、第二再循环分管道以及第三再循环分管道均设置在烟气再循环母管道的插板门的出口端管道上；

所述第一再循环分管道的再循环风机的出口端管道上设置有插板门，所述返料风支管道、播煤风支管道以及润滑风支管道上均设置有插板门，所述sncr压缩气体支管道的空压机出口端管道上设置有阀门，所述sncr冷却风支管道上设置有阀门，所述插板门与所述阀门均用于隔离低硫低温烟气对烟气再循环系统进行检修。

进一步的，所述再循环风机的入口端管道上设置有电动调节挡板，所述返料风支管道、播煤风支管道以及润滑风支管道上均设置有电动调节挡板，且返料风支管道的插板门设置在返料风支管道的电动调节挡板的出口端管道上，所述播煤风支管道的插板门设置在播煤风支管道的电动调节挡板的出口端管道上，所述润滑风支管道的插板门设置在润滑风支管道的电动调节挡板的出口端管道上，所述空压机的入口端管道上设置有电动调节挡板，所述电动调节挡板用于调节烟气流量。

进一步的，所述第一再循环分管道的再循环风机的出口端管道和第三再循环分管道的空压机出口端管道上均设置有温度传感器、压力传感器以及风量计；

所述第二再循环分管道的第一高压流化风的出口端与第二高压流化风机的出口端连接后的管道上设置有温度传感器和压力传感器，且温度传感器和压力传感器设置在第一支管道的入口端管道上；

所述返料风支管道、播煤风支管道以及润滑风支管道上均设置有风量计，所述第三再循环分管道的sncr冷却风支管道上设置有风量计。

进一步的，所述sncr压缩气体支管道设置有过滤器，所述过滤器设置在空压机的出口端的管道上。

进一步的，所述过滤器设置有若干个。

进一步的，所述烟气再循环母管道、第一再循环分管道、第二再循环分管道以及第三再循环分管道均设置有不锈钢膨胀节。

进一步的，所述脱硫装置的入口端连接引风机的出口端，所述引风机的入口端连接除尘装置；所述脱硫装置为半干法脱硫装置或湿法脱硫装置，所述除尘装置为布袋除尘器或电袋除尘器。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型中的循环流化床锅炉，将经除尘和脱硫处理后的低硫烟气从脱硫装置的烟气出口主管道内的部分低硫烟气引出，烟气再循环母管道上通过第一再循环分管道、第二再循环分管道以及第三再循环分管道，使循环流化床锅炉更好的实现分级燃烧，而且将循环利用锅炉烟气结合sncr脱硝系统，降低了锅炉的氮氧化物的生成和促进氮氧化物的脱除，同时，本实用新型中的循环流化床锅炉将部分烟气的热能回收，减少了锅炉的热损失，提高了锅炉的效率，具体的：

第一再循环分管道将低硫低温烟气增压后与一次风混合输出至一次流化风室入口，保证流化总风量不变的情况下，减少用于流化的一次风的用量，促进分级燃烧，减少氮氧化物的生成；

第二再循环分管道将经第一高压流化风机增压后的低硫低温烟气与经第二高压流化风机增压后的空气混合，然后，分别经返料风支管道、播煤风支管道、润滑风支管道中传输至返料器内充当返料风、播煤风、润滑风，促进物料循环，在降低了返料器中氧量的情况下一定程度地防止了返料器、分离器中的后燃现象，同时，将低硫低温烟气作为返料器的润滑风，改善了循环流化床锅炉的灰循环；

第三再循环分管道将低硫低温烟气分别送入sncr压缩气体支管道、sncr冷却风支管道，压缩气体支管道中的低硫低温烟气经空压机压缩后输送至sncr脱硝系统充当脱硝喷枪压缩气体，冷却风支管道中的低硫低温烟气直接送入sncr脱硝系统中充当冷却风，利于在sncr还原剂的还原反应区形成较低温下的低氧环境，有利于氮氧化物的进一步高效脱除；

进一步的，所述烟气再循环母管道上设置有插板门，第一再循环分管道、返料风支管道、播煤风支管道、润滑风支管道上均设置有插板门，所述sncr压缩气体支管道和sncr冷却风支管道上均设置有阀门，所述插板门与阀门均用于隔离烟气，关闭再循环母管道、第一再循环分管道、返料风支管道、播煤风支管道、润滑风支管道、sncr压缩气体支管道、sncr冷却风支管道的阀门，实现锅炉运行时烟气再循环系统检修。

进一步的，所述第一再循环分管道、返料风支管道、播煤风支管道、润滑风支管道、sncr压缩气体支管道均设置有电动调节挡板，再循环分管道的电动调节挡板调节再循环分管道的烟气流量，支管道的电动调节挡板调节支管道的烟气流量，实现低硫低温烟气在每个再循环分管道内以及支管道内的还原性气氛营造。

进一步的，所述第一再循环分管道、第二再循环分管道以及第三再循环分管道均设置风量计、温度传感器以及压力传感器，用于测量第一再循环分管道增压后的低硫低温烟气、第二再循环分管道的返料风、播煤风、润滑风以及第三再循环分管道的sncr压缩气体、sncr冷却风的温度、压力和流量。

进一步的，所述空压机的入口端设置有过滤器，用于去除烟气的灰尘，防止sncr脱硝系统的脱硝喷枪堵塞，造成氨逃逸；提高了脱硝效率，降低了脱硝成本。

进一步的，所述烟气再循环母管道、第一再循环分管道、第二再循环分管道以及第三再循环分管道均设置有不锈钢膨胀节，以适应锅炉和再循环系统的不同膨胀量，避免因温差导致管道变形，增加管道的使用寿命。

进一步的，所述烟气再循环母管道引出的烟气经过了除尘和脱硫处理，避免了每个再循环分管道以及支管道的腐蚀和磨损问题，延长了烟气再循环系统的使用寿命，解决了一次风机和空气预热器因烟气再循环带来的腐蚀问题，同时，所述烟气循环综合高效利用的循环流化床锅炉，已在炉内设置了sncr脱硝装置，烟气再循环系统与sncr脱硝装置配合达到良好的低氮排放效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图中：1-烟气再循环母管道；2-再循环风机；3-第一再循环分管道；4-第一高压流化风机；5-第二再循环分管道；51-返料风支管道；52-播煤风支管道；53-润滑风支管道；6-空压机；7-第三再循环分管道；71-sncr压缩气体支管道；72-sncr冷却风支管道；8-第二高压流化风机；9-sncr脱硝系统；10-空气预热器；11-除尘装置；12-脱硫装置；13-一次流化风室；14-返料器；15-一次风机；16-引风机；17-过滤器；18-电动调节挡板；19-压力传感器；20-风量计；21-温度传感器；22-插板门；23-烟囱；24-阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种烟气再循环综合高效利用的循环流化床锅炉，包括烟气出炉膛后，经过分离器进入空气预热器10，使经过的烟气温度降低，然后进入除尘装置11内，使烟气的烟尘浓度降低，然后除尘后的烟气排出至脱硫装置12，最后由烟囱23排出；本实用新型的炉膛烟气出口处设置有sncr系统9；本实用新型中的除尘装置11优选为布袋除尘器或电袋除尘器，本实用新型的脱硫装置12优选为半干法脱硫装置或湿法脱硫装置，解决了再循环分管道以及支管道的腐蚀问题；其中，除尘后的烟气经引风机16引出至脱硫装置12中。

循环流化床锅炉还包括烟气再循环系统，所述烟气在循环系统包括循环流化床锅炉的脱硫装置12的烟气出口主管道上设置有烟气再循环母管道1，烟气出炉膛后经炉外除尘装置11和脱硫装置12净化，在被排入到烟囱23之前，引出一部分烟气进入到烟气再循环母管道1中，所述烟气再循环母管道1上设置有第一再循环分管道3、第二再循环分管道5以及第三再循环分管道7；所述第一再循环分管道3通过再循环风机2将低硫低温烟气进行增压，然后与一次风混合后，输送至炉膛的一次流化风室13入口；所述第二再循环分管道5将经第一高压流化风机4增压后的低硫低温烟气与经第二高压流化风机8增压后的空气混合，然后，分别经返料风支管道51、播煤风支管道52、润滑风支管道53中传输至返料器14内充当返料风、播煤风、润滑风，所述第三再循环分管道7将低硫低温烟气分别送入sncr压缩气体支管道71、sncr冷却风支管道72，sncr压缩气体支管道71中的低硫低温烟气经空压机6压缩后输送至sncr脱硝系统9充当脱硝喷枪压缩气体，sncr冷却风支管道72中的低硫低温烟气直接送入sncr脱硝系统9中充当冷却风。

所述第一在循环分管道3上安装有再循环风机2，所述再循环风机2的出口端管道与一次风机15的出口端管道连接，且一次风机15经空气预热器10加热后与再循环风机2的出口端管道连接，加热后的一次风与增压后的低硫低温烟气混合后通入一次流化风室13。

所述第二再循环分管道5上安装有第一高压流化风机4，第一高压流化风机4的出口端管道连接第一支管道，所述第一支管道的出口端分为返料风支管道、播煤风支管道以及润滑风支管道，所述第一高压流化风机4的出口端管道还连接第二高压流化风机8出口端，且第二高压流化风机8的出口端连接在第一支管道的入口端管道上，所述第一高压流化风机4将低硫低温烟气进行增压输送，在第一高压流化风机4的出口端管道内与经第二高压流化风机8增压后的空气混合，然后分别经播煤风支管道52以及返料风支管道51输送至返料器14的斜腿段以及经润滑风支管道53输送至返料器14的直腿段内，充当返料器14的播煤风、返料风和润滑风；

第三再循环分管道7分为两条支管道，包括sncr压缩气体支管道71和sncr冷却风支管道72，所述sncr压缩气体支管道71和sncr冷却风支管道72均连接至sncr脱硝系统9中，所述sncr压缩气体支管道71上安装有空压机6，所述空压机6的出口端管道连接至sncr脱硝系统9中，其中，sncr压缩气体支管道71中的低硫低温烟气经空压机6压缩后输送至sncr脱硝系统9充当脱硝喷枪压缩气体，sncr冷却风支管道72中的低硫低温烟气直接送入sncr脱硝系统9中充当冷却风，有利于在sncr还原剂的还原反应区形成较低温下的低氧环境，从而使氮氧化物进一步高效脱除；

在本实用新型的某一实施例中，空压机6入口端设置有多级过滤器17，用于去除低硫烟气的灰尘，防止sncr脱硝系统9的喷枪堵塞。

本实用新型中的烟气再循环母管道1、烟气再循环分管道以及支管道为圆形管道，在本实用新型的某一实施例中，烟气再循环母管道1、烟气再循环分管道以及支管道采用其他近圆形的适当的形状；

在所述第一再循环分管道3的再循环风机2的入口端管道上设置有电动调节挡板18，所述返料风支管道51、播煤风支管道52以及润滑风支管道53上均设置有电动调节挡板18，第三再循环分管道7上的空压机6的入口端管道上设置有电动调节挡板18，各个再循环分管道的电动调节挡板18和各个支管道的电动调节挡板18用于调节电动调节挡板18所在的再循环分管道和支管道内的烟气流量，实现低硫低温烟气在再循环分管道内以及支管道内的还原性气氛营造；

在所述烟气再循环母管道1的再循环风机2的出口端管道上设置有插板门22，返料风支管道51的电动调节挡板18的出口端管道上设置有插板门22，播煤风支管道52的电动调节挡板18的出口端管道上设置有插板门22，润滑风支管道53的电动调节挡板18的出口端管道上设置有插板门22，sncr压缩气体支管道71的空压机6出口端与sncr脱硝系统9之间的sncr压缩气体支管道71上安装有阀门24，sncr冷却风支管道72上安装有阀门24，所述插板门22与阀门24用以隔离烟气便于锅炉运行时烟气再循环系统检修，当需要对烟气再循环系统进行检修时，关闭烟气再循环母管道1上的插板门22，关闭各个烟气再循环分管道上的插板门22以及各个支管道上的插板门22，对烟气再循环系统进行检修，其中，烟气再循环母管道1、各个烟气再循环分管道1以及各个支管道上设置的插板门22为手动插板门或电动插板门。

所述第一再循环分管道3的再循环风机2的出口端管道上设置有温度传感器21、压力传感器19以及风量计20，用于测量第一再循环分管道3内增压后的低硫低温烟气的温度、压力以及流量。

所述第二再循环分管道5的第一高压流化风4的出口端与第二高压流化风机8的出口端连接后的管道上设置有温度传感器21和压力传感器19，且温度传感器21和压力传感器19设置在第一支管道的管道上，同时，所述返料风支管道51、播煤风支管道52以及润滑风支管道53上均设置有风量计20，实现返料风支管道51、播煤风支管道52以及润滑风支管道53内气体的温度、压力和流量的测量。

所述第三再循环分管道7的sncr冷却风支管道72上设置有风量计20，用于测量sncr冷却风支管道72内低硫低温烟气的流量，所述第三再循环分管道7的空压机6的出口端管道上设置有温度传感器21、压力传感器19和风量计20，用于测量压缩后的低硫低温烟气的温度、压力和流量；每个再循环分管道中的烟气量均随之锅炉实际运行状况，通过电动调节挡板18控制每个再循环分管道内以及支管道内的烟气流量并通过压力传感器19、温度传感器21以及风量计20进行实时监测。

在所述烟气再循环母管道1、每个烟气再循环分管道以及每个支管道均设置有不锈钢膨胀节，以适应锅炉和再循环系统的不同膨胀量。

同时，本实用新型在烟气再循环母管道引出低硫低温烟气之前，对低硫低温烟气进行除尘和脱硫处理，使得再循环利用的低硫低温烟气的烟尘浓度小于5mg/m³，so2浓度小于35mg/m³；

本实用新型提供一种烟气循环综合高效利用的循环流化床锅炉，相比于目前的烟气再循环利用的锅炉，所循环利用的烟气量更大，经计算同工况下增大约50％，回收了更多烟气。