專利名稱：循環(huán)流化床鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐，特別是一種適用于660MW、100(MW及其以上等級的 超大型循環(huán)流化床鍋爐。
背景技術(shù)：
循環(huán)流化床(CFB)燃燒技術(shù)是具有燃料適應(yīng)性好，效率高，污染物排放少等優(yōu)點(diǎn)的 潔凈燃燒技術(shù)。近幾年，CFB鍋爐技術(shù)發(fā)展迅速，不斷向大型化發(fā)展。隨著大型化發(fā)展，CFB 鍋爐面臨增大容量問題。鍋爐容量的增加主要是通過受熱面的增加來實(shí)現(xiàn)的，但是由于鍋爐爐膛受熱面積 的增加和鍋爐容量的增加不匹配，導(dǎo)致循環(huán)流化床鍋爐在大型化的過程中存在著受熱面積 的布置很難解決的問題，或者是即使解決了，又帶來了其他的很多問題?，F(xiàn)有的單布風(fēng)板爐膛主體部分大多采用矩形橫截面，其截面如圖1所示，爐膛1的 一側(cè)布置有旋風(fēng)分離器3，二次風(fēng)2分布在爐膛1兩側(cè)，在擴(kuò)大爐膛面積時，會受到二次風(fēng)穿 透性的限制，這決定了爐膛在二次風(fēng)方向上尺寸不能過大，這個尺寸往往受限于10m。因此， 爐膛放大只能通過增大其寬度來實(shí)現(xiàn)。由此帶來兩方面的問題(1)鍋爐寬深比失調(diào)，造 成鍋爐占地面積過大，沿爐膛寬度方向布置的燃料給送系統(tǒng)配合困難，鍋爐經(jīng)濟(jì)性差；(2) 爐膛周長快速增加，水冷壁平均質(zhì)量流速降低，降低鍋爐安全性；(3)爐膛一個方向尺寸過 大，引發(fā)爐膛內(nèi)溫度場、流場不均勻，降低鍋爐性能。并且，其中的單布風(fēng)板布風(fēng)裝置，受到 布風(fēng)板中心供氧和長寬比的限制，面積不能過大，因此難以滿足流化燃燒鍋爐大型化發(fā)展 的需要。為了解決這一問題，現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種雙布風(fēng)板的爐膛，其截面如圖2所示， 雙布風(fēng)板爐膛1在爐膛內(nèi)具有中隔墻4，輔助系統(tǒng)位于爐膛的外圍，雙布風(fēng)板爐膛在二次風(fēng) 方向上尺寸上比單布風(fēng)板爐膛大一些，可以做到16m左右，但在需要進(jìn)一步擴(kuò)大鍋爐容量 時仍存在上述限制，并且還存在以下問題(1)爐膛下部被分成獨(dú)立的兩部分，鍋爐運(yùn)行時 存在兩部分壓力不均衡，壓力劇烈波動導(dǎo)致“翻床”的風(fēng)險；(2)爐膛四周被分離裝置煙道 開口占用，爐膛內(nèi)輻射受熱面只能布置在煙道開口之間的位置，導(dǎo)致增加爐膛內(nèi)輻射受熱 面困難?，F(xiàn)有的雙布風(fēng)板爐膛鍋爐技術(shù)通常通過增設(shè)外置式換熱器來增加換熱面積，但增 加外置式換熱器又會帶來整個鍋爐系統(tǒng)復(fù)雜，鍋爐運(yùn)行控制困難，鍋爐可靠性差的問題。并 且，其中的雙布風(fēng)板布風(fēng)裝置被分成獨(dú)立的兩個部分，在運(yùn)行時兩個布風(fēng)裝置的壓力無法 自然平衡，給鍋爐穩(wěn)定、安全運(yùn)行帶來困難。已經(jīng)公開的雙布風(fēng)板布風(fēng)裝置必須采用復(fù)雜的 調(diào)節(jié)手段，才能滿足鍋爐運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、適用于大容量鍋爐的 循環(huán)流化床鍋爐。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種循環(huán)流化床鍋爐，包括爐膛，其特征在于，所述爐膛包括內(nèi)壁和外壁，外壁包圍在 內(nèi)壁外，內(nèi)壁和外壁之間的環(huán)形空間構(gòu)成爐膛內(nèi)部。本發(fā)明的附加技術(shù)方案如下
優(yōu)選的，所述的內(nèi)壁和外壁的橫截面是邊數(shù)>4的多邊形，并且每個內(nèi)角大于90度。優(yōu)選地，爐膛上的煙氣開口設(shè)置在外壁上。優(yōu)選地，爐膛內(nèi)的輻射受熱面設(shè)置在內(nèi)壁上。優(yōu)選地，所述的內(nèi)壁和外壁的橫截面是兩個圓，由內(nèi)圓和外圓疊加而成。優(yōu)選地，所述輻射受熱面是屏式吸熱面，該屏式吸熱面是由管子和鋼板連接而成 的平面換熱元件。優(yōu)選地，在內(nèi)壁和外壁底部之間還設(shè)有環(huán)形的布風(fēng)板。本發(fā)明的有益效果是環(huán)形爐膛放大爐膛面積時在各個方向尺寸能夠同時增加， 有效克服了已有公開的爐膛單個方向尺寸增加，寬度、深度比值失調(diào)所導(dǎo)致的(1)爐膛周 長快速增加，水冷壁平均質(zhì)量流速降低；(2)爐膛一個方向尺寸過大，引發(fā)爐膛內(nèi)溫度場、 流場不均勻；(3)鍋爐占地面積激增，燃料給送系統(tǒng)配合困難，鍋爐經(jīng)濟(jì)性差等一系列問 題。環(huán)形爐膛是一個完全貫通的、形成一個整體的爐膛空間，不存在鍋爐運(yùn)行時壓力不均 衡、壓力劇烈波動“翻床”的風(fēng)險。本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案中的內(nèi)壁和外壁的橫截面是邊數(shù)>4的多邊形設(shè)置，可以使 爐膛內(nèi)溫度場、流場分布均勻，方便于燃料給送系統(tǒng)等輔助設(shè)備圍繞鍋爐均勻布置，如果采 用內(nèi)壁和外壁的橫截面是兩個同心的圓的方式，會使?fàn)t膛內(nèi)溫度場、流場分布更為均勻，但 工藝加工難度要比前者高。本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案中將輻射受熱面布置在內(nèi)壁上的結(jié)構(gòu)，由于內(nèi)壁上有大量 的空間布置，因此可以不采用外置式換熱器即可獲得足夠的換熱面積，從而使鍋爐系統(tǒng)簡
單、可靠。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中采用環(huán)形的布風(fēng)裝置可以有效地增大布風(fēng)板面積，在環(huán) 形的內(nèi)側(cè)可以送入二次風(fēng)(空氣)，解決了布風(fēng)板中心缺氧的問題。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中 圖1是現(xiàn)有技術(shù)單布風(fēng)板鍋爐的橫截面圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)雙布風(fēng)板鍋爐的橫截面圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例鍋爐的主視圖。圖4是圖3所示鍋爐的橫截面圖。圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例鍋爐的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施例，如圖3和圖4所示，一種循環(huán)流化床鍋爐，包括爐膛和輔助 設(shè)備，其中爐膛包括內(nèi)壁22和外壁21，外壁21包圍在內(nèi)壁22外，內(nèi)壁和外壁之間的環(huán)形 空間20構(gòu)成環(huán)形的爐膛內(nèi)部。鍋爐輔助設(shè)備包括與環(huán)形爐膛連接將流化空氣引入爐膛的 裝置30，用于將燃料或其他物料送入爐膛的裝置40，煙氣和固體物料分離裝置50，將煙氣從分離器裝置中排出的管道60、這些輔助設(shè)備設(shè)置與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，在環(huán)形爐膛內(nèi)發(fā) 生流態(tài)化、燃燒反應(yīng)，該流態(tài)化燃燒反應(yīng)的工藝過程和已公開的循環(huán)流化床鍋爐工藝過程 基本相同。本實(shí)施例的環(huán)形爐膛方便在各個方向尺寸能夠同時增加，特別適用于660麗、 1000MW及其以上等級的超大型循環(huán)流化床鍋爐。本例中為了使鍋爐內(nèi)的溫度場、流場分布 均勻，內(nèi)壁22和外壁21均采用等邊八邊形，并且每條邊內(nèi)外一一對應(yīng)設(shè)置。在本例中，輔助設(shè)備中與環(huán)形爐膛連接將流化空氣引入爐膛的裝置30的一種優(yōu) 選方式是采用環(huán)形布風(fēng)板和風(fēng)室的結(jié)構(gòu)。環(huán)形布風(fēng)板由閉合的外邊和閉合內(nèi)邊構(gòu)成的環(huán) 形，設(shè)置在內(nèi)外壁之間，其中外邊可是邊數(shù)> 4的多邊形或閉合的圓形、橢圓形或其他形 狀。流化用的一次風(fēng)(空氣)被引入風(fēng)室，通過環(huán)形布風(fēng)板后進(jìn)入鍋爐的爐膛，流化爐膛內(nèi)的 物料，支持流化燃燒。在上述實(shí)施例中，為了布置輔助設(shè)備方便，可以將旋風(fēng)分離器布置在外壁外圍，煙 氣開口設(shè)置在外壁上。內(nèi)壁內(nèi)部空間可以根據(jù)需要布置設(shè)備或空置。本發(fā)明的另一實(shí)施例，一種循環(huán)流化床鍋爐，其橫截面圖如圖5所示，其爐膛包括 內(nèi)壁22和外壁21，外壁21包圍在內(nèi)壁22外，內(nèi)壁和外壁之間的環(huán)形空間20構(gòu)成環(huán)形的爐 膛內(nèi)部，分離裝置煙道開口在外環(huán)壁面21上，在環(huán)形爐膛的內(nèi)壁22上布置有一系列輻射受 熱面70，這種布置輻射受熱面方法使?fàn)t膛內(nèi)能布置足夠的受熱面，滿足鍋爐吸熱的需求，并 且受熱面正對分離裝置50煙氣開口，煙氣不會橫向沖刷輻射受熱面，能避免輻射受熱面磨 損變形，是一種優(yōu)秀地輻射受熱面布置方法。在本實(shí)例中的輻射受熱面70可以采用屏式吸 熱面，該屏式吸熱面是由管子和鋼板連接而成的平面換熱元件。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只 是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)流化床鍋爐，包括爐膛，其特征在于，所述爐膛包括內(nèi)壁和外壁，外壁包圍 在內(nèi)壁外，內(nèi)壁和外壁之間的環(huán)形空間構(gòu)成爐膛內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述的內(nèi)壁和外壁的橫截面 是邊數(shù)>4的多邊形，并且每個內(nèi)角大于90度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于爐膛上的煙氣開口設(shè)置 在外壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于爐膛內(nèi)的輻射受熱面設(shè)置在 內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于爐膛內(nèi)的輻射受熱面設(shè)置在內(nèi)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述的內(nèi)壁和外壁的橫 截面是兩個圓，爐膛上的煙氣開口沿周向設(shè)置在外壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述輻射受熱面是屏式吸熱 面，該屏式吸熱面是由管子和鋼板連接而成的平面換熱元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于在內(nèi)壁和外壁底部之間還設(shè) 有環(huán)形的布風(fēng)板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種循環(huán)流化床鍋爐，包括爐膛，所述爐膛包括內(nèi)壁和外壁，外壁包圍在內(nèi)壁外，內(nèi)壁和外壁之間的環(huán)形空間構(gòu)成爐膛內(nèi)部。本發(fā)明的循環(huán)流化床鍋爐在放大爐膛面積時可以在各個方向尺寸能夠同時增加，有效克服了已有公開的爐膛單個方向尺寸增加，寬度、深度比值失調(diào)所導(dǎo)致的問題；并且，環(huán)形爐膛是一個完全貫通的、形成一個整體的爐膛空間，不存在鍋爐運(yùn)行時壓力不均衡、壓力劇烈波動“翻床”的風(fēng)險。
文檔編號F23C10/00GK102147106SQ201110031308
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者周棋, 鞏李明, 楊虎, 楊雪芬, 聶立, 蘇虎, 霍鎖善, 黃敏 申請人:東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司