本發(fā)明涉及一種循環(huán)流化床鍋爐，特別涉及一種純燒糠醛渣的循環(huán)流化床鍋爐及其流態(tài)重構(gòu)方法。

背景技術(shù)：

1、糠醛渣作為生物質(zhì)類物質(zhì)，是提煉糠醛時所產(chǎn)生的生物質(zhì)類廢棄物；糠醛渣中殘留有酸液，含硫和氯成分，并富含堿金屬，它具有水分高和熱值低的特點；如何環(huán)保地處理糠醛渣，是當下相關(guān)企業(yè)和環(huán)保部門急需要解決的一個難題；目前，有通過小容量鏈條爐對糠醛渣進行燃燒處理的方式，但這種處理方式存在糠醛渣處理量有限的缺陷，不能滿足市場大量的糠醛渣處理要求；同時，由于糠醛渣的特性，還存在燃燒時爐膛內(nèi)易結(jié)渣的問題；如何通過流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)，開發(fā)出一種適用于純燒糠醛渣的循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)，并且處理糠醛渣量涵蓋到每小時10-62噸（以45%含水率計），從而實現(xiàn)能大量消化糠醛渣，變廢為寶地生產(chǎn)壓力3.82-13.73mpa的蒸汽，已成為現(xiàn)場急需要解決的一個難題。

2、糠醛渣粒徑小和比重輕，在爐膛內(nèi)燃燒時缺少大顆粒物料來穩(wěn)定爐膛床壓床溫，爐膛上部的懸浮燃燒份額較大，循環(huán)流化床爐膛內(nèi)常規(guī)的循環(huán)顆粒的每秒5米流速設計完全不適合糠醛渣燃料的燃燒和傳熱；燃料堿金屬含量較高，灰中k2o含量約15%左右，燃料灰熔點低，容易在爐膛內(nèi)產(chǎn)生粘結(jié)，導致爐膛內(nèi)燃料循環(huán)流化不暢；常規(guī)的循環(huán)流化床鍋爐設計的一次風比例約為50-60%，一次風的作用主要是保證爐膛內(nèi)燃燒顆粒的流化，二次風的作用主要是加強燃料的混合燃燒，但對于燃糠醛渣循環(huán)流化來講，由于糠醛渣粒徑細、比重小，下部粗顆粒很少，上部燃燒份額比例必定需要加大，如何適應爐膛內(nèi)上部燃燒份額大的特點，另外，如何設計一次二次風比例，以滿足糠醛渣燃燒的特點，均需要探索和試驗；另外，在將大量的糠醛渣輸送進入到爐膛的過程中，要保證爐膛內(nèi)正常的循環(huán)和流化，并需要最大程度地避免比重輕的糠醛渣入爐時的返煙和竄火現(xiàn)象發(fā)生，也是現(xiàn)場需要解決的另一個難題。

3、糠醛渣熱值較低（熱值為每公斤1400-2200千卡），且含水率高達40-60%，故糠醛渣燃燒后會產(chǎn)生大量的煙氣，糠醛渣堿金屬含量高，殘留少許酸液、硫和氯；堿金屬含量高會導致灰熔點低，尾部煙道中受熱面很容易結(jié)渣、積灰和被腐蝕，特別是在末級空預器位置處，煙氣中水分更容易形成結(jié)露現(xiàn)象，進而形成低溫腐蝕，甚至于灰分一起形成堵塞；針對這些特點，如何設計布局尾部煙道也成為現(xiàn)場需要解決的一個難題。

4、循環(huán)流化床鍋爐流化技術(shù)起源并發(fā)展于燃煤燃料條件下，鍋爐系統(tǒng)及燃料燃燒流態(tài)構(gòu)建均是基于燃煤燃料進行的；糠醛渣燃料與燃煤燃料有著本質(zhì)的區(qū)別，在爐膛內(nèi)如何重構(gòu)糠醛渣燃料的流態(tài)，以適應大量糠醛渣燃料燃燒的特性，成為純燒糠醛渣循環(huán)流化床鍋爐設計中需要創(chuàng)造性完成的一項任務；糠醛渣粒徑小、比重輕，進入爐膛內(nèi)，顆粒物多懸浮于爐膛上部，特別是當糠醛渣在爐膛內(nèi)燃燒后產(chǎn)生的煙氣及煙氣中的顆粒物從爐膛稀相區(qū)進入旋風分離器后，極容易從旋風分離器頂端的排煙口逃逸，導致進入旋風分離器分離的顆粒大幅度減少，直接使鍋爐循環(huán)狀態(tài)變劣，影響到鍋爐的燃燒和傳熱，因此，如何設計合理的爐膛斷面流速，如何增強旋風分離器的捕捉能力，重構(gòu)旋風分離器中的煙氣流場、分離效率，使整個鍋爐的循環(huán)系統(tǒng)與燃料匹配，也是純燒糠醛渣的循環(huán)流化流態(tài)重構(gòu)的一個重要內(nèi)容。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種純燒糠醛渣的循環(huán)流化床鍋爐及其流態(tài)重構(gòu)方法，探索出了高效燃燒利用大量糠醛渣劣質(zhì)燃料資源的新路徑，創(chuàng)造性地實現(xiàn)了循環(huán)流化床鍋爐針對糠醛渣的流態(tài)重構(gòu)，拓展了生物質(zhì)燃料的利用途徑。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的：

3、一種純燒糠醛渣的循環(huán)流化床鍋爐，包括鋼架，在鋼架上分別設置有爐膛、旋風分離器和尾部煙道，爐膛通過爐膛上部出口煙道與旋風分離器的上部筒體連通在一起，在上部筒體下端連接有旋風分離器的下部錐體，下部錐體的下端通過返料裝置與爐膛連通在一起，在上部筒體的頂端設置有分離器中心出口筒，在分離器中心出口筒的另一端連接有尾部煙道，在尾部煙道的出口上依次串聯(lián)有除塵器、引風機和煙囪；爐膛內(nèi)下部為密相區(qū)，爐膛內(nèi)上部為稀相區(qū)；在爐膛的下端設置有水冷風室，在水冷風室與爐膛連接處設置有布風板，在水冷風室上連接有一次風箱和點火器；在密相區(qū)處的爐膛外側(cè)壁上分別設置有二次風下環(huán)形風箱和二次風上環(huán)形風箱，二次風下環(huán)形風箱與二次風上環(huán)形風箱是彼此平行并間隔設置的，二次風下環(huán)形風箱通過二次風下支風管與密相區(qū)連通在一起，二次風上環(huán)形風箱通過二次風上支風管與密相區(qū)連通在一起，二次風下支風管的布風量與二次風上環(huán)形風箱的布風量相等；爐膛內(nèi)的二次風布風量與一次風布風量的比為55:45；爐膛的密相區(qū)收縮比例為40%，在二次風下環(huán)形風箱與二次風上環(huán)形風箱之間的爐膛外側(cè)壁上，設置有糠醛渣給料口，通過設置引風機的引風能力，使密相區(qū)內(nèi)的糠醛渣給料口處的壓強為0。

4、爐膛內(nèi)的循環(huán)流化顆粒的流化速度為每秒3.6-4.2米，循環(huán)流化顆粒從爐膛進入爐膛上部出口煙道，再從上部筒體中的分離器喉口c流出時，它的流化速度為每秒30米。

5、糠醛渣給料口與布風板之間的距離h2為4.5米，二次風下支風管的出口與布風板之間的距離h1為2.5米，二次風上支風管的出口與布風板之間的距離h3為5.5-6米；密相區(qū)的高度為9-11米。

6、在旋風分離器的中心出口筒上連接有第一煙道，第一煙道的下端通過連接煙道與第二煙道連接在一起，第一煙道、連接煙道和第二煙道呈n形布置，在第一煙道的下端設置有第一煙道底端排渣筒，在第二煙道的下端設置有第二煙道底端排渣筒。

7、在爐膛中設置有高溫過熱屏和中溫過熱屏，在第一煙道中分別設置有低溫過熱屏和高溫省煤器，在第二煙道中分別設置有低溫省煤器和空氣預熱器。

8、純燒糠醛渣的循環(huán)流化床鍋爐的流態(tài)重構(gòu)方法，包括以下步驟：

9、第一步、設置引風機的引風功率，當引風機工作時，使爐膛的密相區(qū)內(nèi)的糠醛渣給料口處的壓強為0；

10、第二步、將爐膛在密相區(qū)的收縮比例設置為40%；將二次風上支風管進風面積與二次風下支風管進風面積設置為相等面積，并使爐膛內(nèi)的二次風布風量與一次風布風量的比為55:45；

11、第三步、將爐膛內(nèi)的循環(huán)顆粒流化速度控制在每秒3.6?-4.2?米，將旋風分離器的上部筒體內(nèi)循環(huán)顆粒流化速度設置為每秒5米，將循環(huán)流化顆粒從爐膛上部出口煙道進入到旋風分離器的上部筒體處的分離器喉口c處流出的流化速度設置為每秒30米，使旋風分離器對粒徑大于50微米的煙氣顆粒進行循環(huán)流化；

12、第四步、爐膛內(nèi)的溫度設置為740-780℃，第一煙道中煙溫設置為500℃，第二煙道出口處的煙溫設置為140℃；第一煙道中煙氣流速設置為每秒9米，第二煙道中煙氣流速設置為每秒7米。

13、第五步、在爐膛的密相區(qū)區(qū)設置有粗顆粒的底料添加系統(tǒng)，根據(jù)爐內(nèi)壓力進行粗顆粒的底料添加，起到穩(wěn)定爐膛床壓作用。

14、本發(fā)明是基于現(xiàn)有的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)路線，針對糠醛渣燃料特性，在循環(huán)流化床鍋爐中若純燒糠醛渣時所遇到的難題，從流化重構(gòu)出發(fā)，以提高床質(zhì)量，增強爐內(nèi)灰濃度，減少煙氣中尾部灰量，避免受熱面的高溫結(jié)渣腐蝕，低溫腐蝕堵灰，開發(fā)出了爐膛具有低流化風速、大截面、小床面、高上部燃燒份額和高床質(zhì)量的循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)；該產(chǎn)品的開發(fā)高效利用了大量閑置的糠醛渣劣質(zhì)資源，不僅為糠醛渣的消化找到了出路，實現(xiàn)了燃料替代，還拓展了生物質(zhì)燃料的利用價值，實現(xiàn)了低碳高效運行。