太阳城集团

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循环流化床垃圾焚烧锅炉及其烟气冷却室.pdf

摘要
申请专利号:

CN201310750144.4

申请日:

2013.12.31

公开号:

CN103672918A

公开日:

2014.03.26

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F23G 5/46申请公布日:20140326|||实质审查的生效IPC(主分类):F23G 5/46申请日:20131231|||公开
IPC分类号: F23G5/46; F23G5/44; F23G5/30 主分类号: F23G5/46
申请人: 北京中科通用能源环保有限责任公司
发明人: 马长永; 李咏梅; 王福核; 刘向坤; 邓芙蓉; 姜鸿安
地址: 100036 北京市海淀区复兴路21号海育大厦12层
优先权:
专利代理机构: 北京市商泰律师事务所 11255 代理人: 周淑娟;麻吉凤
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201310750144.4

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

2017.03.15|||2014.04.23|||2014.03.26

法律状态类型:

发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种循环流化床垃圾焚烧锅炉及其烟气冷却室。烟气冷却室设置于循环流化床垃圾焚烧锅炉的旋风分离器和尾部对流烟道之间,包括顶壁、四周侧壁和底壁,顶壁和四周侧壁为膜式水冷壁,并且,该冷却室内的烟气进口处还设置有至少一组吊挂屏辐射式过热器;吊挂屏辐射式过热器的两端为蒸汽出口集箱和蒸汽进口集箱。本发明可以减少尾部对流烟道外壁粘结性积灰的生成,提高循环流化床锅炉机组运行的稳定性和经济性。

权利要求书

权利要求书
1.  一种烟气冷却室,其特征在于,设置于循环流化床垃圾焚烧锅炉的旋风分离器和尾部对流烟道之间,包括顶壁、四周侧壁和底壁,所述顶壁和所述四周侧壁为膜式水冷壁,并且,
该冷却室内的烟气进口处还设置有至少一组吊挂屏辐射式过热器(3);
吊挂屏辐射式过热器的两端为蒸汽出口集箱(1)和蒸汽进口集箱(2)。

2.  根据权利要求1所述的烟气冷却室,其特征在于,
还包括多个吹灰器(4);
所述每一吹灰器(4)的喷口向下且平行于所述吊挂屏辐射式过热器。

3.  根据权利要求2所述的烟气冷却室,其特征在于,
所述吹灰器的喷头可伸缩且可旋转。

4.  根据权利要求2或3所述的任一项烟气冷却室,其特征在于,还包括:
测温装置(5),贴于所述吊挂屏辐射式过热器(3);所述吹灰器(4)与所述测温装置(5)信号连接,用于在所述吊挂屏辐射式过热器(3)中的蒸汽温度低于预定温度时,进行积灰的吹扫。

5.  根据权利要求4所述的烟气冷却室,其特征在于,
所述吊挂屏辐射式过热器(3)呈U型;
所述蒸汽出口集箱(1)和所述蒸汽进口集箱(2)设置于所述吊挂屏辐射式过热器(3)的两端。

6.  根据权利要求5所述的烟气冷却室,其特征在于,
所述吊挂屏辐射式过热器(3)为单管集束结构。

7.  根据权利要求6所述的烟气冷却室,其特征在于,
还包括密封及固定装置(6),布置在所述吊挂屏辐射式过热器(3)的顶部,用于对所述吊挂屏辐射式过热器(3)的穿墙处进行密封,以及对吊挂屏辐射式过热器(3)的吊装固定。

8.  根据权利要求7所述的烟气冷却室,其特征在于,
所述冷却室中部还设置有一个竖直方向、具有膜式壁结构的隔墙,所述隔墙将所述冷却室划分为靠近所述分离装置的前室(7)和靠近所述尾部对流烟道的后室(8)。

9.  一种循环流化床垃圾焚烧锅炉,包括依次连接的炉膛、旋风分离器、和尾部对流烟道,并且,旋风分离器的返料口还与炉膛相连通;其特征在于,
所述旋风分离器和所述尾部对流烟道之间,还设置有如权利要求1至8中任一项所述的烟气冷却室。

说明书

说明书循环流化床垃圾焚烧锅炉及其烟气冷却室
技术领域
本发明涉及锅炉领域,尤其涉及一种循环流化床垃圾焚烧锅炉及其烟气冷却室。
背景技术
参照图1,图1为循环流化床(Circulating Fluidized Bed,简称CFB)垃圾焚烧锅炉的结构框图,图示锅炉设备包括:依次连接的炉膛10、旋风分离器12、尾部对流烟道16;并且,旋风分离器12还连接有外置式换热器14,该外置式换热器的另一端连接炉膛10。原生垃圾经过破碎、金属分选等处理,进入炉膛10开始燃烧;燃烧产生的高温烟气(850~900℃)经过炉膛上部的炉膛出口进入旋风分离器12,除去绝大多数的飞灰颗粒,这些飞灰颗粒由返料腿进入外置式换热器14,与设置在外置式换热器14内的高温过热器进行热交换后,再通过返料斜管回到炉膛10继续循环焚烧;同时,未被分离的飞灰进入尾部对流烟道16中。
上述垃圾焚烧锅炉设备中存在的问题是:从旋风分离器12中分离出来的烟气温度处于850℃~900℃,该温度区间内的烟气在流经对流烟道16时,将会逐渐冷却,当烟气降温至600℃~800℃时,其很容易在烟道壁面生成粘结性积灰。而粘结性积灰是非常有害的。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种循环流化床垃圾焚烧锅炉及其冷却室,以减少尾部对流烟道粘结性积灰的生成,提高循环流化床锅炉机组运行的稳定性和经济性。
第一方面,本发明公开了一种烟气冷却室,该烟气冷却室设置于循环流化 床垃圾焚烧锅炉的旋风分离器和尾部对流烟道之间,包括顶壁、四周侧壁和底壁,所述顶壁和所述四周侧壁为膜式水冷壁,并且,该冷却室的烟气进口处还设置有至少一组吊挂屏辐射式过热器;吊挂屏辐射式过热器的两端为蒸汽出口集箱和蒸汽进口集箱。
进一步地,上述烟气冷却室中,还包括多个吹灰器;所述每一吹灰器的喷口向下且平行于所述吊挂屏辐射式过热器。
进一步地,上述烟气冷却室中,所述吹灰器的喷头可旋转且可伸缩。
进一步地,上述烟气冷却室中还包括测温装置,贴于所述吊挂屏辐射式过热器;所述吹灰器与所述测温装置信号连接,用于在所述吊挂屏辐射式过热器中的蒸汽温度低于预定温度时,进行积灰的吹扫。
进一步地,上述烟气冷却室中,所述吊挂屏辐射式过热器呈U型;所述蒸汽出口集箱和所述蒸汽进口集箱设置于所述吊挂屏辐射式过热器的两端。
进一步地,上述烟气冷却室中,所述吊挂屏辐射式过热器为单管集束结构。
进一步地,上述烟气冷却室中,还包括密封及固定装置,布置在所述吊挂屏辐射式过热器的顶部,用于对所述吊挂屏辐射式过热器的穿墙处进行密封,以及,对吊挂屏辐射式过热器的吊装固定。
进一步地,上述烟气冷却室中,所述冷却室中部还设置有一个竖直方向、具有膜式壁结构的隔墙,所述隔墙将所述冷却室划分为靠近所述分离装置的前室和靠近所述尾部对流烟道的后室。
本发明通过在冷却室的烟气进口处设置吊挂屏辐射式过热器,可使工质从饱和蒸汽变为过热蒸汽,同时结合冷却室四周受热面,使进入尾部对流烟道受热面烟气温度降低到600℃以下,避免尾部对流受热面管束的高温粘结性积灰问题,提高锅炉连续运行太阳城集团和蒸汽温度的可调节性。并且,相对于对流式过热器设计,吊挂屏辐射式过热器换热强度大,可降低单位蒸汽温升所需钢材耗量,且不受结构布置的限制。
第二方面,本发明还公开了一种循环流化床垃圾焚烧锅炉,设置有上述的烟气冷却室。由于冷却室的结构及其技术效果在上面已经做了详细的说明,故 在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为相关技术中,循环流化床垃圾焚烧炉结构框图;
图2为本发明烟气冷却室优选实施例的结构示意图。
附图标记说明
1 蒸汽出口集箱
2 蒸汽进口集箱
3 吊挂屏辐射式过热器
4 吹灰器
5 测温装置
6 密封及固定装置
7 前室
8 后室
9 对流受热面
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明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发明。
参照图2,对本发明烟气冷却室的优选实施例进行详细说明。
本实施例烟气冷却室设置于循环流化床垃圾焚烧锅炉的旋风分离器和尾部对流烟道之间,包括顶壁、四周侧壁和底壁,顶壁和四周侧壁为膜式水冷壁,并且,该冷却室内的烟气进口处还设置有至少一组吊挂屏辐射式过热器3;吊挂屏辐射式过热器3的两端为蒸汽出口集箱1和蒸汽进口集箱2。
在本实施例中,冷却室进口处布置四组吊挂屏辐射式过热器3,并且,吊挂屏辐射式过热器3为单管集束结构;吊挂屏辐射式过热器3呈U型;蒸汽出口集箱1和蒸汽进口集箱2设置于U型的吊挂屏辐射式过热器3的两端。
本实施例通过在冷却室的烟气进口处设置吊挂屏辐射式过热器,可使工质从饱和蒸汽变为过热蒸汽,同时结合冷却室四周受热面,使进入尾部对流烟道受热面烟气温度降低到600℃以下,避免尾部对流受热面管束的高温粘结性积灰问题,提高锅炉连续运行太阳城集团和蒸汽温度的调节性。并且,相对于现有技术中对流式过热器设计,吊挂屏辐射式过热器换热强度大,可降低单位蒸汽温升所需钢材耗量,且不受结构布置的限制。
本实施例中,烟气冷却室还包括多个吹灰器4;每一吹灰器4的喷口向下且平行于所述吊挂屏辐射式过热3。吹灰器4的喷头可旋转且可伸缩。从旋风分离器中出来的烟气流向纵向的吊挂屏辐射式过热器3,由于吹灰器喷口向下且平行于吊挂屏辐射式过热器的管路,因此,大大降低了冷却室运行烟气阻力和风机系统能耗,进一步提高了锅炉运行稳定性。
并且,吊挂屏辐射式过热器与吹灰器的配合,吊挂屏辐射式过热器不容易积灰,因此可确保烟气冷却室与高温烟气有效换热和锅炉蒸汽有效温升要求,避免了积灰而引起的蒸汽温度达不到等实际问题。由于吹灰器4为蒸汽喷吹装置,与传统燃气脉冲冲激波吹灰器相比,蒸汽喷吹装置单位容积空间吹扫用能耗低。
本实施例烟气冷却室还包括测温装置5,其贴于吊挂屏辐射式过热器3的壁面;吹灰器4根据测温装置5测得的吊挂屏辐射式过热器3中蒸汽的温度吹扫积灰。也就是说,吊挂屏辐射式过热器3的积灰情况可根据测温装置5检测:当管壁温度达到需要喷吹要求时,吹灰器4开启自动喷吹。或者说,在吊挂屏辐射式过热器3中的蒸汽温度低于预定温度时,进行积灰的吹扫。
测温装置5和吹灰器4信号连接,二者的结合,实现了自动吹扫运行方式,大大减轻运行人员劳动强度。
下面对烟气冷却室的工作原理进行说明。
锅炉锅筒出来的饱和蒸汽进入蒸汽进口集箱2,然后通过半顺流半逆流辐射式过热管屏3与高温烟气进行主要以辐射方式的换热,使工质从饱和温度提升至所需的过热蒸汽温度,然后通过蒸汽出口集箱1流出过热蒸汽系统。烟气冷却室过热器中布置的测温装置5检测出吊挂屏辐射式过热器3运行期间的管壁内蒸汽的温度,根据所设定的程序,当检测温度达到需要吹灰器喷吹温度时,将自动启动吹灰器4对管束进行吹扫清灰,当测温装置反馈温度达到设定值时吹灰器将自动停止。
密封及固定装置6布置在吊挂屏辐射式过热器3的顶部,用于对吊挂屏辐射式过热器3的穿墙处进行密封,以及对吊挂屏辐射式过热器3的吊装固定。
此外,本实施例中,冷却室中部还设置有一个竖直方向、具有膜式壁结构的隔墙,隔墙将冷却室划分为靠近分离装置的前室7和靠近尾部对流烟道的后室8。在后室8中设置有多个对流受热面9。这样设计的好处是,通过具有膜式水冷壁结构的隔墙,进一步通过辐射的方式与高温烟气进行热交换。更加重要地,这样设计,将可以提高烟气冷却室与尾部对流烟道在连接时的结构性能。
第二方面,本发明还提供了一种循环流化床垃圾焚烧锅炉,包括依次连接的炉膛、旋风分离器、和尾部对流烟道,旋风分离器的返料口还与炉膛相连通;并且,旋风分离器和尾部对流烟道之间,还设置有上述的烟气冷却室。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

关 键 词:
循环 流化床 垃圾 焚烧 锅炉 及其 烟气 冷却
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