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循環流化床垃圾焚燒鍋爐及其煙氣冷卻室.pdf

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循環 流化床 垃圾 焚燒 鍋爐 及其 煙氣 冷卻
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摘要
申請專利號:

CN201310750144.4

申請日:

2013.12.31

公開號:

CN103672918A

公開日:

2014.03.26

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):F23G 5/46申請公布日:20140326|||實質審查的生效IPC(主分類):F23G 5/46申請日:20131231|||公開
IPC分類號: F23G5/46; F23G5/44; F23G5/30 主分類號: F23G5/46
申請人: 北京中科通用能源環保有限責任公司
發明人: 馬長永; 李詠梅; 王福核; 劉向坤; 鄧芙蓉; 姜鴻安
地址: 100036 北京市海淀區復興路21號海育大廈12層
優先權:
專利代理機構: 北京市商泰律師事務所 11255 代理人: 周淑娟;麻吉鳳
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310750144.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.03.15|||2014.04.23|||2014.03.26

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種循環流化床垃圾焚燒鍋爐及其煙氣冷卻室。煙氣冷卻室設置于循環流化床垃圾焚燒鍋爐的旋風分離器和尾部對流煙道之間,包括頂壁、四周側壁和底壁,頂壁和四周側壁為膜式水冷壁,并且,該冷卻室內的煙氣進口處還設置有至少一組吊掛屏輻射式過熱器;吊掛屏輻射式過熱器的兩端為蒸汽出口集箱和蒸汽進口集箱。本發明可以減少尾部對流煙道外壁粘結性積灰的生成,提高循環流化床鍋爐機組運行的穩定性和經濟性。

權利要求書

權利要求書
1.  一種煙氣冷卻室,其特征在于,設置于循環流化床垃圾焚燒鍋爐的旋風分離器和尾部對流煙道之間,包括頂壁、四周側壁和底壁,所述頂壁和所述四周側壁為膜式水冷壁,并且,
該冷卻室內的煙氣進口處還設置有至少一組吊掛屏輻射式過熱器(3);
吊掛屏輻射式過熱器的兩端為蒸汽出口集箱(1)和蒸汽進口集箱(2)。

2.  根據權利要求1所述的煙氣冷卻室,其特征在于,
還包括多個吹灰器(4);
所述每一吹灰器(4)的噴口向下且平行于所述吊掛屏輻射式過熱器。

3.  根據權利要求2所述的煙氣冷卻室,其特征在于,
所述吹灰器的噴頭可伸縮且可旋轉。

4.  根據權利要求2或3所述的任一項煙氣冷卻室,其特征在于,還包括:
測溫裝置(5),貼于所述吊掛屏輻射式過熱器(3);所述吹灰器(4)與所述測溫裝置(5)信號連接,用于在所述吊掛屏輻射式過熱器(3)中的蒸汽溫度低于預定溫度時,進行積灰的吹掃。

5.  根據權利要求4所述的煙氣冷卻室,其特征在于,
所述吊掛屏輻射式過熱器(3)呈U型;
所述蒸汽出口集箱(1)和所述蒸汽進口集箱(2)設置于所述吊掛屏輻射式過熱器(3)的兩端。

6.  根據權利要求5所述的煙氣冷卻室,其特征在于,
所述吊掛屏輻射式過熱器(3)為單管集束結構。

7.  根據權利要求6所述的煙氣冷卻室,其特征在于,
還包括密封及固定裝置(6),布置在所述吊掛屏輻射式過熱器(3)的頂部,用于對所述吊掛屏輻射式過熱器(3)的穿墻處進行密封,以及對吊掛屏輻射式過熱器(3)的吊裝固定。

8.  根據權利要求7所述的煙氣冷卻室,其特征在于,
所述冷卻室中部還設置有一個豎直方向、具有膜式壁結構的隔墻,所述隔墻將所述冷卻室劃分為靠近所述分離裝置的前室(7)和靠近所述尾部對流煙道的后室(8)。

9.  一種循環流化床垃圾焚燒鍋爐,包括依次連接的爐膛、旋風分離器、和尾部對流煙道,并且,旋風分離器的返料口還與爐膛相連通;其特征在于,
所述旋風分離器和所述尾部對流煙道之間,還設置有如權利要求1至8中任一項所述的煙氣冷卻室。

說明書

說明書循環流化床垃圾焚燒鍋爐及其煙氣冷卻室
技術領域
本發明涉及鍋爐領域,尤其涉及一種循環流化床垃圾焚燒鍋爐及其煙氣冷卻室。
背景技術
參照圖1,圖1為循環流化床(Circulating Fluidized Bed,簡稱CFB)垃圾焚燒鍋爐的結構框圖,圖示鍋爐設備包括:依次連接的爐膛10、旋風分離器12、尾部對流煙道16;并且,旋風分離器12還連接有外置式換熱器14,該外置式換熱器的另一端連接爐膛10。原生垃圾經過破碎、金屬分選等處理,進入爐膛10開始燃燒;燃燒產生的高溫煙氣(850~900℃)經過爐膛上部的爐膛出口進入旋風分離器12,除去絕大多數的飛灰顆粒,這些飛灰顆粒由返料腿進入外置式換熱器14,與設置在外置式換熱器14內的高溫過熱器進行熱交換后,再通過返料斜管回到爐膛10繼續循環焚燒;同時,未被分離的飛灰進入尾部對流煙道16中。
上述垃圾焚燒鍋爐設備中存在的問題是:從旋風分離器12中分離出來的煙氣溫度處于850℃~900℃,該溫度區間內的煙氣在流經對流煙道16時,將會逐漸冷卻,當煙氣降溫至600℃~800℃時,其很容易在煙道壁面生成粘結性積灰。而粘結性積灰是非常有害的。
發明內容
有鑒于此,本發明旨在提出一種循環流化床垃圾焚燒鍋爐及其冷卻室,以減少尾部對流煙道粘結性積灰的生成,提高循環流化床鍋爐機組運行的穩定性和經濟性。
第一方面,本發明公開了一種煙氣冷卻室,該煙氣冷卻室設置于循環流化 床垃圾焚燒鍋爐的旋風分離器和尾部對流煙道之間,包括頂壁、四周側壁和底壁,所述頂壁和所述四周側壁為膜式水冷壁,并且,該冷卻室的煙氣進口處還設置有至少一組吊掛屏輻射式過熱器;吊掛屏輻射式過熱器的兩端為蒸汽出口集箱和蒸汽進口集箱。
進一步地,上述煙氣冷卻室中,還包括多個吹灰器;所述每一吹灰器的噴口向下且平行于所述吊掛屏輻射式過熱器。
進一步地,上述煙氣冷卻室中,所述吹灰器的噴頭可旋轉且可伸縮。
進一步地,上述煙氣冷卻室中還包括測溫裝置,貼于所述吊掛屏輻射式過熱器;所述吹灰器與所述測溫裝置信號連接,用于在所述吊掛屏輻射式過熱器中的蒸汽溫度低于預定溫度時,進行積灰的吹掃。
進一步地,上述煙氣冷卻室中,所述吊掛屏輻射式過熱器呈U型;所述蒸汽出口集箱和所述蒸汽進口集箱設置于所述吊掛屏輻射式過熱器的兩端。
進一步地,上述煙氣冷卻室中,所述吊掛屏輻射式過熱器為單管集束結構。
進一步地,上述煙氣冷卻室中,還包括密封及固定裝置,布置在所述吊掛屏輻射式過熱器的頂部,用于對所述吊掛屏輻射式過熱器的穿墻處進行密封,以及,對吊掛屏輻射式過熱器的吊裝固定。
進一步地,上述煙氣冷卻室中,所述冷卻室中部還設置有一個豎直方向、具有膜式壁結構的隔墻,所述隔墻將所述冷卻室劃分為靠近所述分離裝置的前室和靠近所述尾部對流煙道的后室。
本發明通過在冷卻室的煙氣進口處設置吊掛屏輻射式過熱器,可使工質從飽和蒸汽變為過熱蒸汽,同時結合冷卻室四周受熱面,使進入尾部對流煙道受熱面煙氣溫度降低到600℃以下,避免尾部對流受熱面管束的高溫粘結性積灰問題,提高鍋爐連續運行時間和蒸汽溫度的可調節性。并且,相對于對流式過熱器設計,吊掛屏輻射式過熱器換熱強度大,可降低單位蒸汽溫升所需鋼材耗量,且不受結構布置的限制。
第二方面,本發明還公開了一種循環流化床垃圾焚燒鍋爐,設置有上述的煙氣冷卻室。由于冷卻室的結構及其技術效果在上面已經做了詳細的說明,故 在此不再贅述。
附圖說明
構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解,本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
圖1為相關技術中,循環流化床垃圾焚燒爐結構框圖;
圖2為本發明煙氣冷卻室優選實施例的結構示意圖。
附圖標記說明
1 蒸汽出口集箱
2 蒸汽進口集箱
3 吊掛屏輻射式過熱器
4 吹灰器
5 測溫裝置
6 密封及固定裝置
7 前室
8 后室
9 對流受熱面
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
參照圖2,對本發明煙氣冷卻室的優選實施例進行詳細說明。
本實施例煙氣冷卻室設置于循環流化床垃圾焚燒鍋爐的旋風分離器和尾部對流煙道之間,包括頂壁、四周側壁和底壁,頂壁和四周側壁為膜式水冷壁,并且,該冷卻室內的煙氣進口處還設置有至少一組吊掛屏輻射式過熱器3;吊掛屏輻射式過熱器3的兩端為蒸汽出口集箱1和蒸汽進口集箱2。
在本實施例中,冷卻室進口處布置四組吊掛屏輻射式過熱器3,并且,吊掛屏輻射式過熱器3為單管集束結構;吊掛屏輻射式過熱器3呈U型;蒸汽出口集箱1和蒸汽進口集箱2設置于U型的吊掛屏輻射式過熱器3的兩端。
本實施例通過在冷卻室的煙氣進口處設置吊掛屏輻射式過熱器,可使工質從飽和蒸汽變為過熱蒸汽,同時結合冷卻室四周受熱面,使進入尾部對流煙道受熱面煙氣溫度降低到600℃以下,避免尾部對流受熱面管束的高溫粘結性積灰問題,提高鍋爐連續運行時間和蒸汽溫度的調節性。并且,相對于現有技術中對流式過熱器設計,吊掛屏輻射式過熱器換熱強度大,可降低單位蒸汽溫升所需鋼材耗量,且不受結構布置的限制。
本實施例中,煙氣冷卻室還包括多個吹灰器4;每一吹灰器4的噴口向下且平行于所述吊掛屏輻射式過熱3。吹灰器4的噴頭可旋轉且可伸縮。從旋風分離器中出來的煙氣流向縱向的吊掛屏輻射式過熱器3,由于吹灰器噴口向下且平行于吊掛屏輻射式過熱器的管路,因此,大大降低了冷卻室運行煙氣阻力和風機系統能耗,進一步提高了鍋爐運行穩定性。
并且,吊掛屏輻射式過熱器與吹灰器的配合,吊掛屏輻射式過熱器不容易積灰,因此可確保煙氣冷卻室與高溫煙氣有效換熱和鍋爐蒸汽有效溫升要求,避免了積灰而引起的蒸汽溫度達不到等實際問題。由于吹灰器4為蒸汽噴吹裝置,與傳統燃氣脈沖沖激波吹灰器相比,蒸汽噴吹裝置單位容積空間吹掃用能耗低。
本實施例煙氣冷卻室還包括測溫裝置5,其貼于吊掛屏輻射式過熱器3的壁面;吹灰器4根據測溫裝置5測得的吊掛屏輻射式過熱器3中蒸汽的溫度吹掃積灰。也就是說,吊掛屏輻射式過熱器3的積灰情況可根據測溫裝置5檢測:當管壁溫度達到需要噴吹要求時,吹灰器4開啟自動噴吹。或者說,在吊掛屏輻射式過熱器3中的蒸汽溫度低于預定溫度時,進行積灰的吹掃。
測溫裝置5和吹灰器4信號連接,二者的結合,實現了自動吹掃運行方式,大大減輕運行人員勞動強度。
下面對煙氣冷卻室的工作原理進行說明。
鍋爐鍋筒出來的飽和蒸汽進入蒸汽進口集箱2,然后通過半順流半逆流輻射式過熱管屏3與高溫煙氣進行主要以輻射方式的換熱,使工質從飽和溫度提升至所需的過熱蒸汽溫度,然后通過蒸汽出口集箱1流出過熱蒸汽系統。煙氣冷卻室過熱器中布置的測溫裝置5檢測出吊掛屏輻射式過熱器3運行期間的管壁內蒸汽的溫度,根據所設定的程序,當檢測溫度達到需要吹灰器噴吹溫度時,將自動啟動吹灰器4對管束進行吹掃清灰,當測溫裝置反饋溫度達到設定值時吹灰器將自動停止。
密封及固定裝置6布置在吊掛屏輻射式過熱器3的頂部,用于對吊掛屏輻射式過熱器3的穿墻處進行密封,以及對吊掛屏輻射式過熱器3的吊裝固定。
此外,本實施例中,冷卻室中部還設置有一個豎直方向、具有膜式壁結構的隔墻,隔墻將冷卻室劃分為靠近分離裝置的前室7和靠近尾部對流煙道的后室8。在后室8中設置有多個對流受熱面9。這樣設計的好處是,通過具有膜式水冷壁結構的隔墻,進一步通過輻射的方式與高溫煙氣進行熱交換。更加重要地,這樣設計,將可以提高煙氣冷卻室與尾部對流煙道在連接時的結構性能。
第二方面,本發明還提供了一種循環流化床垃圾焚燒鍋爐,包括依次連接的爐膛、旋風分離器、和尾部對流煙道,旋風分離器的返料口還與爐膛相連通;并且,旋風分離器和尾部對流煙道之間,還設置有上述的煙氣冷卻室。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

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