一種帶內置換熱器的多布風板流化床鍋爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于鍋爐領域，尤其涉及到以煤、生物質、固體垃圾等為燃料的循環流化床鍋爐制造，及安全高效燃燒和低污染燃燒技術領域。
【背景技術】
[0002]循環流化床鍋爐密相區作為燃料主燃區，燃燒份額大，放熱多，但為了避免密相區受熱面的磨損問題，敷設了大量低換熱系數防磨澆注料，造成密相區受熱面吸熱量遠遠小于放熱量。密相區熱量主要依靠爐內循環物料以顯熱形式大量帶出，從而建立爐內密相區的熱量平衡。密相區燃燒放熱和熱量輸出平衡點的建立，決定了密相區溫度高低。在高負荷條件下，鍋爐容積熱負荷增大，密相區燃燒放熱量加大，但分離器分離效率變化不大，鍋爐循環灰無法及時將密相區熱量帶走，從而導致床溫持續升高，增加了運行風險，同時過高的密相區溫度不利于NOx控制和爐內脫硫反應，造成NOx排放高、脫硫效率低，降低鍋爐運行經濟性和環保性。
[0003]工程經驗表明:在循環流化床鍋爐灰循環回路布置一定數量的受熱面可以有效降低回料灰溫度，并通過調節低溫回料灰量可以有效調節床溫，目前有些工程采用在分離器下面布置外置式換熱器的方式來調節運行床溫，但該技術結構復雜，初投資高，維護費用高，且增加了運行調節難度。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型旨在解決循環流化床鍋爐床溫調節性問題，提高不同負荷下，不同入爐燃料時，流化床鍋爐運行床溫的可靠性和可控性，增加鍋爐運行的安全性和經濟性。循環流化床鍋爐爐內燃燒份額分布和受熱面吸熱份額分布對于床溫起到決定性作用。爐內燃燒份額分布主要取決于燃料燃燒特性和爐內溫度場分布，吸熱份額主要受到爐內受熱面布置和氣固兩相流流場影響，但鍋爐爐內受熱面的布置方式在鍋爐設計期間已經固定。正因為如此，同一循環流化床鍋爐在燃用燃燒特性不同的燃料時，密相區床溫會有很大的差異，燃燒同種燃料時，不同負荷條件下，密相區床溫變化也較大，且缺乏調節手段。
[0005]針對該問題，外置式換熱器應運而生，通過在鍋爐外灰循環回路布置受熱面，通過調節通過外置式受熱面的灰量，間接達到調節密相區受熱面吸熱量的目的，從而對床溫進行有效調節。但隨著鍋爐機組負荷的不斷增大，旋風分離器數量也隨著增多，相應的外置式換熱器數量也增加，增加了鍋爐成分和鍋爐運行的復雜性和風險性，降低鍋爐整體運行可靠性。
[0006]本實用新型既有效彌補了不帶外置受熱面流化床床溫難以控制缺陷，又克服了外置受熱面流化床結構復雜問題。通過簡單的爐內布分結構的改變，達到有效控制爐內床溫的目的。
[0007]本實用新型目的通過下述技術方案來實現:
[0008]—種帶內置換熱器的多布風板流化床鍋爐，包括位于爐膛內流化床密相區的主布風板及其主風室，以及布置于所述主布風板上方流化床密相區爐膛側面的副床布風板及其副床風室，所述主布風板和副床布風板之間通過中間隔墻隔開，所述副床布風板上方的中間隔墻和爐膛側面之間的設有受熱面空間，所述中間隔墻下部還設有連通所述受熱面空間和爐膛流化床密相區的循環灰返料孔。
[0009]作為選擇，所述受熱面空間包括布置于所述副床布風板上方的中間隔墻和爐膛側面之間的水冷或汽冷換熱器。
[0010]作為選擇，所述主布風板位于爐膛底部。
[0011]作為選擇，所述副床布風板采用流化速度低于主布風板的鼓泡床。
[0012]作為選擇，所述中間隔墻、副床布風板和爐膛側面構成近U字形結構。
[0013]作為選擇，所述副床布風板布置于鍋爐前、后、側墻中的一處或多處。
[0014]作為選擇，所述主風室和副床風室分別位于主布風板和副床布風板下方。
[0015]前述本實用新型主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本實用新型可采用并要求保護的方案:如本實用新型，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領域技術人員在了解本實用新型方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本實用新型所要保護的技術方案，在此不做窮舉。
[0016]工作過程為:為了有效控制流化床爐內燃燒溫度，增加爐內吸熱面積，提高密相區床溫和主汽、再熱蒸汽溫度的調節靈活性，本實用新型在爐內適量布置換熱面。本實用新型在爐膛不同位置(高度)設置多個風室(主風室和副床風室)，并將布風板分為多個不同的布風板區域(主布風板和副床布風板)，采用中間隔墻分開。爐膛兩側(或四周)的副床布風板上方床內設置一定的受熱面，受熱面內采用水冷或汽冷方式進行冷卻。中間主布風板為燃料主燃區，采用高風速流化燃燒方式，周圍副床布風板單獨設置副床風室，并采用鼓泡床方式增加循環灰的流動性，通過調節流化風量有效調節循環灰流經循環灰返料口的通量，從而調節流入中間主燃區的冷灰量，間接調節主燃室密相區的吸熱量，達到調節密相區溫度和蒸汽溫度的目的。
[0017]本實用新型的有益效果:
[0018]1.鍋爐床溫調節性增強，循環流化床鍋爐運行安全性和污染物排放性能將得到提高。循環流化床鍋爐多采用爐內脫硫，據國內外相關研究表明，爐內脫硫反應最佳床溫在850°C左右，且NOx排放會隨著床溫升高而增大，爐內燃燒需要一定的燃燒溫度，所以合理控制爐內溫度對于循環流化床鍋爐運行非常關鍵。
[0019]2.降低鍋爐制造成本，不需要外置式換熱器和高溫灰調節閥，鍋爐調節更加靈活簡便，運行可靠性高。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例的結構及爐內灰循環流程示意圖；
[0021]圖2是本實用新型實施例的中間隔墻結構示意圖；
[0022]其中①一爐內貼壁流灰流場，②一中間隔墻，③一水冷，汽冷換熱器，④一副床布風板，⑤一副床風室，⑥一主燃室密相區，⑦一主布風板，⑧一主風室，⑨一循環灰返料孔。
【具體實施方式】
[0023]下列非限制性實施例用于說明本實用新型。
[0024]參考圖1、2所示，圖1中黑色框表示鍋爐爐墻，箭頭為爐內灰流動示意，本實用新型在爐膛主布風板⑦上部兩側(或四周)一定位置分別設置一定范圍的副床布風板④，并在副床布風板板上部設置水冷或汽冷換熱器③，主副床下面分別布置主風室和副床風室⑤⑧，并采用不同的布風風速，主布風板⑦和副床布風板④中間采用中間隔墻②隔開。如圖1所示爐內灰循環流程簡示圖，運行過程中，爐膛內循環灰貼壁流滑落至副床上部，一部分經過水冷或汽冷換熱器③，通過中間隔墻②下部的循環灰返料口⑨流入爐內主燃室密相區⑥，此部分灰熱量被水冷或汽冷換熱器③吸收，并得以冷卻。其他不經過水冷或汽冷換熱器③，則在水冷或汽冷換熱器③上部溢流到主燃燒區⑥(流動情況如圖中箭頭所示)。通過調節副床布風板④布風風速，可以有效控制通過受熱面灰和溢流灰的份額。從而間接調節爐膛密相區的吸熱量，達到控制床溫的目的。副床受熱面區域采用的低風速鼓泡床，可有效避免受熱面磨損問題。本實用新型克服了外置換熱器結構復雜的缺點，將受熱面內置，使得鍋爐整體緊湊，避免了不必要的結構，節省了鍋爐成本。
[0025]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種帶內置換熱器的多布風板流化床鍋爐，其特征在于:包括位于爐膛內流化床密相區的主布風板及其主風室，以及布置于所述主布風板上方流化床密相區爐膛側面的副床布風板及其副床風室，所述主布風板和副床布風板之間通過中間隔墻隔開，所述副床布風板上方的中間隔墻和爐膛側面之間的設有受熱面空間，所述中間隔墻下部還設有連通所述受熱面空間和爐膛流化床密相區的循環灰返料孔。2.如權利要求1所述的帶內置換熱器的多布風板流化床鍋爐，其特征在于:所述受熱面空間包括布置于所述副床布風板上方的中間隔墻和爐膛側面之間的水冷或汽冷換熱器。3.如權利要求1所述的帶內置換熱器的多布風板流化床鍋爐，其特征在于:所述主布風板位于爐膛底部。4.如權利要求1所述的帶內置換熱器的多布風板流化床鍋爐，其特征在于:所述副床布風板采用流化速度低于主布風板的鼓泡床。5.如權利要求1所述的帶內置換熱器的多布風板流化床鍋爐，其特征在于:所述中間隔墻、副床布風板和爐膛側面構成近U字形結構。6.如權利要求1所述的帶內置換熱器的多布風板流化床鍋爐，其特征在于:所述副床布風板布置于鍋爐前、后、側墻中的一處或多處。7.如權利要求1所述的帶內置換熱器的多布風板流化床鍋爐，其特征在于:所述主風室和副床風室分別位于主布風板和副床布風板下方。
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶內置換熱器的多布風板流化床鍋爐，屬于鍋爐領域，包括位于爐膛底部的主布風板及其下方的主風室，以及布置于所述主布風板上方流化床密相區爐膛側面的副床布風板及其下方的副床風室，所述主布風板和副床布風板之間通過中間隔墻隔開，所述副床布風板上方的中間隔墻和爐膛側面之間的設有受熱面空間，所述中間隔墻下部還設有連通所述受熱面空間和爐膛流化床密相區的循環灰返料孔。本實用新型既有效彌補了不帶外置受熱面流化床床溫難以控制缺陷，又克服了外置受熱面流化床結構復雜問題。通過簡單的爐內布分結構的改變，達到有效控制爐內床溫的目的。
【IPC分類】F23C10/20
【公開號】CN204922961
【申請號】CN201520618850
【發明人】徐國輝, 郭強, 周棋
【申請人】東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月14日