循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置及方法，屬于潔凈煤發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】；該裝置對循環(huán)流化床鍋爐排渣進行分選、制備和儲存，通過氣力輸送方式送入爐膛密相區(qū)進行補充，以改善鍋爐運行特性。通過該裝置可以有效的調(diào)節(jié)床溫，底渣碾磨后回爐可以提高石灰石利用率，且二次燃燒也有助于降低鍋爐固體未完全燃燒熱損失提升鍋爐燃燒效率；本發(fā)明提出的裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定，對于調(diào)節(jié)循環(huán)流化床爐內(nèi)物料循環(huán)以及床溫床壓有著良好的作用，廣泛適用于不同規(guī)模循環(huán)流化床鍋爐，對于新建鍋爐和在役鍋爐改造均可適用，對穩(wěn)定和優(yōu)化運行具有重要意義。
【專利說明】循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及潔凈煤發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是近20年發(fā)展起來的一種新型潔凈煤技術(shù)，其工程應(yīng)用已由小型鍋爐發(fā)展到600MW級大型電站鍋爐。煤種適應(yīng)范圍廣、可以燃燒低熱值燃料、污染物排放濃度低是循環(huán)流化床鍋爐快速發(fā)展的重要因素。然而在其實際使用過程中，由于設(shè)計缺陷、燃用煤種偏差、設(shè)備匹配、運行操作水平不佳等原因?qū)е洛仩t運行過程中出現(xiàn)多種問題，其中循環(huán)物料量不足至偏離設(shè)計工況是較為常見的問題。
[0003]循環(huán)物料濃度對于循環(huán)流化床鍋爐的運行控制至關(guān)重要，當(dāng)爐內(nèi)循環(huán)物料量顯著下降時，主要表現(xiàn)為爐膛上部差壓減小、床溫升高，帶負荷能力下降。造成循環(huán)物料量不足的原因較多，例如煤種波動、入爐煤粒徑偏離設(shè)計值、分離器分離效率差、一次風(fēng)量不足、返料風(fēng)配比不當(dāng)?shù)取．?dāng)循環(huán)物料量降低時通過運行調(diào)節(jié)(如改變一次風(fēng)量、返料風(fēng)量等措施)在一定程度上可以緩解上述問題，但調(diào)節(jié)幅度有限。同時，風(fēng)量的增加將使得風(fēng)機電耗增力口、磨損加劇，尤其一次風(fēng)量的提高將導(dǎo)致氮氧化物排放大幅上升，從節(jié)能降耗角度來看也不經(jīng)濟。因此，要解決爐內(nèi)循環(huán)灰量不足問題單獨依靠運行調(diào)整難以實現(xiàn)。
[0004]在循環(huán)流化床鍋爐運行過程中入爐煤種波動、操作不當(dāng)時還會出現(xiàn)床溫、床壓大幅波動甚至發(fā)生結(jié)焦等事故，如何有效解決這些問題一直是循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)研究的重點。此外，循環(huán)流化床鍋爐啟動床料添加一般為人工上料，勞動強度大、效率低，開發(fā)自動上料系統(tǒng)對于提升循環(huán)流化床鍋爐啟動效率也具有十分積極的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置及方法，該裝置對循環(huán)流化床鍋爐排渣進行分選、制備和儲存，通過氣力輸送方式送入爐膛密相區(qū)進行補充，以改善鍋爐運行特性；通過該裝置可以有效的調(diào)節(jié)床溫，底渣碾磨后回爐可以提高石灰石利用率，且二次燃燒也有助于降低鍋爐固體未完全燃燒熱損失提升鍋爐燃燒效率；本發(fā)明提出的裝置結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定，對于調(diào)節(jié)循環(huán)流化床爐內(nèi)物料循環(huán)以及床溫床壓有著良好的作用，廣泛適用于不同規(guī)模循環(huán)流化床鍋爐，對于新建鍋爐和在役鍋爐改造均可適用，對穩(wěn)定和優(yōu)化運行具有重要意義。
[0006]為達到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置，包括循環(huán)流化床鍋爐冷渣器8的排渣口相連接的混合倉9，通過第一隔離閥1A與混合倉9的一個輸出口連接的篩分器11，通過第二隔離閥10 B與混合倉9的另一個輸出口連接的輸渣裝置12，輸渣裝置12的輸出口連接至鍋爐渣倉13，篩分器11的粗顆粒出口和輸渣裝置12的輸入口相連通，篩分器11的細顆粒出口和磨機14的輸入口相連通，磨機14的輸出口通過第一電動鎖氣器15與第一混合器16的輸入口相連通，第一混合器16的一個輸出口與細渣倉17的輸入口相連通，細渣倉17的輸出口通過第二電動鎖氣器18與第二混合器19的一個輸入口相連通，第一混合器16的另一個輸出口通過第一閥門組21和第二閥門組22與第二混合器19的另一個輸入口相連通，第二混合器19輸出口與爐膛密相區(qū)2的循環(huán)物料接入口即鍋爐返料管7A、鍋爐側(cè)墻7B和鍋爐前墻7C中的一個或多個連通。
[0008]所述細渣倉17內(nèi)設(shè)置有料位測量裝置。
[0009]所述篩分器11的篩分尺寸從Imm?1mm可調(diào)，篩分尺寸根據(jù)鍋爐底渣粒徑分布和運行需要調(diào)節(jié)確定。
[0010]所述磨機14的碾磨粒徑為0.1mm?3mm,根據(jù)需要對磨機碾磨粒度進行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)鍋爐不同需要。
[0011]所述磨機14為I臺或I臺以上，為I臺以上時，磨機14之間為串聯(lián)布置或并聯(lián)布置，磨機14根據(jù)需要調(diào)整運轉(zhuǎn)方式。
[0012]所述制備儲存與添加裝置通過鍋爐集控系統(tǒng)遠程控制，具有人工及自動控制兩種模式。
[0013]上述所述制備儲存與添加裝置進行循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料儲存與添加的方法，循環(huán)流化床鍋爐的排渣從冷渣器8全部或部分送入混合倉9，第一隔離閥1A打開時底渣進入篩分器11，篩分器11將底渣中較粗的顆粒送入輸渣裝置12，將底渣中較細的顆粒篩出并送入磨機14，經(jīng)過碾磨后輸送到細渣倉17作為循環(huán)物料待用，細渣倉17能夠間斷或者連續(xù)地通過氣力輸送將細碎后的循環(huán)物料送回爐膛密相區(qū)2 ;當(dāng)細渣倉17內(nèi)料位過低時，混合倉9內(nèi)的底渣通過第一隔離閥1A進入磨機14進行制備，最終進入細渣倉17儲存，當(dāng)細渣倉17內(nèi)物料足夠時，第一隔離閥1A關(guān)閉，第二隔離閥10 B打開，底渣全部送入輸渣裝置12，最終進入鍋爐渣倉13。
[0014]所述爐膛密相區(qū)2的循環(huán)物料接入口為鍋爐返料管7A、鍋爐側(cè)墻7B和鍋爐前墻7C中的一個或多個。
[0015]在鍋爐循環(huán)物料量不足、床溫過高時，所述制備儲存與添加裝置內(nèi)的循環(huán)物料從磨機14到細渣倉17以及從細渣倉17到爐膛密相區(qū)2通過氣力輸送，添加量根據(jù)需要調(diào)節(jié)，空氣壓力由第一閥門組21和第二閥門組22控制，輸送空氣在第一混合器16中與循環(huán)物料混合，輸送空氣由空壓機20提供，空壓機20也可以由風(fēng)機代替。
[0016]所述細渣倉17內(nèi)細碎后的物料還可以作為灰渣綜合利用的前級原料待用。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0018]I)可以對爐內(nèi)循環(huán)物料濃度實現(xiàn)人為干預(yù)，顯著改善了鍋爐的調(diào)節(jié)特性和帶負荷能力。
[0019]2)在改變爐內(nèi)循環(huán)物料濃度的同時還實現(xiàn)了床溫的有效調(diào)節(jié)，減少了鍋爐SO2和NOx排放濃度。
[0020]3)底渣篩分、制備儲存再次返回爐內(nèi)循環(huán)有助于降低固體未完全燃燒熱損失，提高了鍋爐燃燒效率。
[0021]4)提高了氧化鈣利用率，降低了石灰石用量。
[0022]5)氣力輸送可以保證循環(huán)物料輸送連續(xù)穩(wěn)定，可靠性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的鍋爐本體示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的制備儲存與添加裝置及流程示意圖。
[0025]圖中:1—煤倉 2—爐膛密相區(qū)3—爐膛稀相區(qū)
[0026]4—分離器5—返料器6—返料管
[0027]7A——鍋爐返料管7B——鍋爐側(cè)墻7C——鍋爐前墻
[0028]8——冷渣器 9——混合倉1A——第一隔離閥
[0029]1B—第二隔離閥11—篩分器12——輸渣裝置
[0030]13-鍋爐洛倉14-磨機 15-第一電動鎖氣器
[0031]16-第一混合器17-細洛倉18-第二電動鎖氣器
[0032]19—第二混合器20—空壓機
[0033]21——第一閥門組22——第二閥門組

【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0035]實施例1
[0036]如圖1所示的循環(huán)流化床鍋爐通過冷渣器8將部分底渣排入圖2所示的循環(huán)物料制備與添加裝置，當(dāng)細渣倉位較低時鍋爐集控系統(tǒng)遠程控制第一隔離閥1A打開，第二隔離閥1B關(guān)閉，底渣進入篩分器11，小于3mm的底渣全部進入磨機14碾磨，最終制成中位徑0.5mm的循環(huán)物料通過氣力輸送進入細渣倉17。當(dāng)鍋爐需要提升負荷時(或床溫高于925°C時)，細渣倉17下部的第二電動鎖氣器18啟動，在第二混合器19中與輸送空氣混合從鍋爐返料管7A送入爐膛密相區(qū)2補充爐內(nèi)循環(huán)物料量。系統(tǒng)使用后降低床溫至900°C，爐膛上部壓差由600Pa升至1200Pa。
[0037]實施例2
[0038]如圖1所示的循環(huán)流化床鍋爐通過冷渣器8將底渣排入圖2所示的循環(huán)物料制備與添加裝置，在預(yù)計停爐前鍋爐集控系統(tǒng)遠程控制第一隔離閥1A打開，第二隔離閥1B關(guān)閉，底洛進入篩分器11，小于5mm的底洛全部進入磨機14碾磨,最終制成中位徑1.5mm的循環(huán)物料通過氣力輸送進入細渣倉17。當(dāng)鍋爐再次點火啟動時，細渣倉17下部的第二電動鎖氣器18啟動，循環(huán)物料作為啟動床料在第二混合器19中與輸送空氣混合從鍋爐側(cè)墻7B送入爐膛密相區(qū)2直到床料厚度滿足啟動要求，第二電動鎖氣器18、輸送空氣的第二閥門組22以及接入口閥門相繼關(guān)閉，完成啟動床料自動添加。
[0039]實施例3
[0040]如圖1所示的循環(huán)流化床鍋爐通過冷渣器8將底渣排入圖2所示的循環(huán)物料制備與添加裝置，小于5_的底洛全部進入磨機14碾磨,最終制成中位徑1.5mm的成品進入細渣倉17，細渣倉17內(nèi)細碎后的物料還可以作為灰渣綜合利用的前級原料待用，可以用于水泥制備、提釩、提硒。
[0041]實施例4
[0042]如圖1所示的循環(huán)流化床鍋爐通過冷渣器8將底渣排入圖2所示的循環(huán)物料制備與添加裝置，與實施例1和實施例2的區(qū)別在于小于3mm的底渣直接進入細渣倉17，無需經(jīng)過磨機14碾磨。
【權(quán)利要求】
1.循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置，其特征在于:包括循環(huán)流化床鍋爐冷渣器⑶的排渣口相連接的混合倉(9)，通過第一隔離閥(10A)與混合倉(9)的一個輸出口連接的篩分器(11)，通過第二隔離閥(10B)與混合倉(9)的另一個輸出口連接的輸渣裝置(12)，輸渣裝置(12)的輸出口連接至鍋爐渣倉(13)，篩分器(11)的粗顆粒出口和輸渣裝置(12)的輸入口相連通，篩分器(11)的細顆粒出口和磨機(14)的輸入口相連通，磨機(14)的輸出口通過第一電動鎖氣器(15)與第一混合器(16)的輸入口相連通，第一混合器(16)的一個輸出口與細渣倉(17)的輸入口相連通，細渣倉(17)的輸出口通過第二電動鎖氣器(18)與第二混合器(19)的一個輸入口相連通，第一混合器(16)的另一個輸出口通過第一閥門組(21)和第二閥門組(22)與第二混合器(19)的另一個輸入口相連通，第二混合器(19)輸出口與爐膛密相區(qū)(2)的循環(huán)物料接入口即鍋爐返料管(7A)、鍋爐側(cè)墻(7B)和鍋爐前墻(7C)中的一個或多個連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置，其特征在于:所述細渣倉(17)內(nèi)設(shè)置有料位測量裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置，其特征在于:所述篩分器(11)的篩分尺寸從1_?10_可調(diào)，篩分尺寸根據(jù)鍋爐底渣粒徑分布和運行需要調(diào)節(jié)確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置，其特征在于:所述磨機(14)的碾磨粒徑為0.1mm?3mm,根據(jù)需要對磨機碾磨粒度進行調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置，其特征在于:所述磨機(14)為1臺或1臺以上，為1臺以上時，磨機(14)之間為串聯(lián)布置或并聯(lián)布置，磨機(14)根據(jù)需要調(diào)整運轉(zhuǎn)方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料的制備儲存與添加裝置，其特征在于:所述制備儲存與添加裝置通過鍋爐集控系統(tǒng)遠程控制，具有人工及自動控制兩種模式。
7.權(quán)利要求1所述制備儲存與添加裝置進行循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)物料儲存與添加的方法，其特征在于:循環(huán)流化床鍋爐的排渣從冷渣器(8)全部或部分送入混合倉(9)，第一隔離閥(10A)打開時底渣進入篩分器(11)，篩分器(11)將底渣中較粗的顆粒送入輸渣裝置(12)，將底渣中較細的顆粒篩出并送入磨機(14)，經(jīng)過碾磨后輸送到細渣倉(17)作為循環(huán)物料待用，細渣倉(17)能夠間斷或者連續(xù)地通過氣力輸送將細碎后的循環(huán)物料送回爐膛密相區(qū)⑵；當(dāng)細渣倉(17)內(nèi)料位過低時，混合倉(9)內(nèi)的底渣通過第一隔離閥(10A)進入磨機(14)進行制備，最終進入細渣倉(17)儲存，當(dāng)細渣倉(17)內(nèi)物料足夠時，第一隔離閥(10A)關(guān)閉，第二隔離閥(10B)打開，底渣全部送入輸渣裝置(12)，最終進入鍋爐渣倉(13)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:所述爐膛密相區(qū)(2)的循環(huán)物料接入口為鍋爐返料管(7A)、鍋爐側(cè)墻(7B)和鍋爐前墻(7C)中的一個或多個。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:在鍋爐循環(huán)物料量不足、床溫過高時，所述制備儲存與添加裝置內(nèi)的循環(huán)物料從磨機(14)到細渣倉(17)以及從細渣倉(17)到爐膛密相區(qū)(2)通過氣力輸送，添加量根據(jù)需要調(diào)節(jié)，空氣壓力由第一閥門組(21)和第二閥門組(22)控制，輸送空氣在第一混合器(16)中與循環(huán)物料混合，輸送空氣由空壓機(20)提供。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:所述細渣倉(17)內(nèi)細碎后的物料還能夠作為灰渣綜合利用的前級原料待用。
【文檔編號】F23C10/26GK104373934SQ201410608075
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】黃中, 劉冠杰, 徐正泉, 江建忠, 肖平, 孫獻斌 申請人:中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司