專利名稱:多床流體鍋爐的制作方法
本發(fā)明介紹一種至少有二個(gè)可流體化床的多床流體鍋爐，給第一個(gè)床以普通的煤燃料，并且在該床中進(jìn)行燃料，接著在以后的床中燃燒。
在瑞典書(shū)8405746-2(相當(dāng)于歐洲專利85114303.2說(shuō)明書(shū))中公開(kāi)了上述類型的鍋爐。本發(fā)明說(shuō)明書(shū)描述了一種具有多床燃燒室的鍋爐裝置，這種多床燃燒室在第一個(gè)下面的燃燒室空間內(nèi)有一個(gè)第一床，而在第二個(gè)上面的燃燒室空間內(nèi)有一個(gè)第二床。本鍋爐裝置在燃燒室空間的底部裝有若干噴嘴，這些噴嘴分別為噴射燃燒空氣和燃燒氣體使床流體化。
在用代用燃燒如廢木、廢紙和拉圾燃燒和輔助燃燒的情況下，由于燃料的特點(diǎn)，在本類型的鍋爐中有噴嘴堵塞等危險(xiǎn)。
本發(fā)明解決了與此有關(guān)的所有問(wèn)題，其特征在于把木材碎片、廢木或廢紙和拉圾等代用燃料提供給第二床并在那里被燃燒，因此對(duì)第二床有一個(gè)較簡(jiǎn)單的燃料加料裝置，以及增加了第一床到第二床流體氣體噴嘴抗堵塞等的保護(hù)裝置。第二床較低的反壓力或平衡壓力可促進(jìn)代用燃料的供給，在代用燃料的供給處的壓力也可以經(jīng)常低于周圍大氣壓力。因此，防止了從第一床噴嘴到第二床噴嘴的堵塞。
于是，有可能使用一種低發(fā)熱值的燃料，而且是一種水份含量高和碎片尺寸不規(guī)則的燃料，其通常具有差的使用性和運(yùn)輸性。在第二床未冷卻的情況下，在用上述的代用燃料時(shí)，維持該床的燃燒溫度是比較簡(jiǎn)單的。在兩個(gè)床燃燒的情況下，第一床的廢氣將預(yù)熱第二床，提供必需的壓力降的分布和第二床優(yōu)良的流體化作用，而可以被添加的附加空氣作為二次空氣。第二床底部的噴嘴將不會(huì)受到堵塞，例如由于燃料具有不規(guī)則尺寸碎片的緣故，因?yàn)檫@些燃料是被加到第二床內(nèi)的。就鍋爐內(nèi)的反壓力來(lái)說(shuō)，橫過(guò)第二床內(nèi)的反壓力較低，從而在必需的壓力勢(shì)壘方面容許有一個(gè)較簡(jiǎn)單的燃料加料裝置。但僅僅在第二床燃燒的情況下，需要某個(gè)最小空氣流，這是為了要在第二床底部噴嘴之間達(dá)到必需的壓力流分布。在向第二床底下面輸送廢氣期間，可以進(jìn)一步減少空氣流和燃燒載荷量，而維持第二床的流體化作用。
下面將參考附圖較詳細(xì)地舉例說(shuō)明本發(fā)明，其中附圖有圖1表示一種雙床鍋爐，圖2為根據(jù)本發(fā)明及通過(guò)這些鍋爐燃燒的三床鍋爐。圖3、4和5示出三床鍋爐的另外使用，圖1中(1)表示具有兩個(gè)被冷卻的底(2)和底(3)，從而把燃燒室(1)分成一個(gè)空氣配給室(4)，一個(gè)具有燃燒室空間(5)的第一個(gè)被冷卻的流體化床(7)和一個(gè)具有燃燒室空間(6)的第二個(gè)未冷卻的流體化床(8)。通過(guò)一些噴嘴(9)向第一床(7)提供主要的燃燒空氣，這些噴嘴使床(7)的床料流體化，并且基本上燒掉所提供的燃料。
第一床(7)包括一個(gè)管簇(10)，用以冷卻上述流體化床，水的加熱和/或產(chǎn)生蒸汽以及用于其他使用，如在下面將被提到。第二床(8)的底(3)裝有噴嘴(11)，燃燒氣體通過(guò)這些噴嘴被提供給第二床(8)，床(8)在第二個(gè)燃燒室空間(6)內(nèi)流體化。底(3)裝有二次空氣的供給裝置(14)，它捅入到各個(gè)噴嘴(11)中的燃燒氣體。
在鍋爐的燃燒期間，把普通的燃料煤在(12)處通過(guò)在床(7)中的燃料分配器(33)輸送給第一床(7)。通常，把這燃料輸送到床(7)表面以下，第一床(7)的材料通常為惰性材料加一定數(shù)量的去硫劑。普通床的材料是由煤灰、石英砂和去硫劑(石灰石、白云石)組成。
在(13)處合理地采用螺旋進(jìn)料機(jī)、自動(dòng)加煤機(jī)、下降杠(dropshaft)或氣動(dòng)進(jìn)料裝置把代用燃料(見(jiàn)上面)輸送給第二床(8)。這種燃料在這里同輸送給第一床(7)的沒(méi)有燃盡的部分普通燃料一起燃燒。
可以把流體鍋爐的廢氣供給(15)處，用以提高橫過(guò)噴嘴(11)到第二床(8)的溫度和壓力降，例如，在第一床(7)燃燒不足或沒(méi)有燃燒的情況下。
在上述第二床(8)燃燒室空間內(nèi)較低的反壓力促進(jìn)了染料供給的壓力勢(shì)壘的情況。第二床(8)的單獨(dú)燃燒需要某個(gè)最小的空氣流，以使在第二個(gè)底(3)處的噴嘴(11)之間達(dá)到必需的壓力流分布狀態(tài)。
通過(guò)第一床(7)的管簇(10)，可以供給熱水或蒸汽，熱水或蒸汽可以給第二床(8)底(3)的空氣預(yù)熱。床的材料通過(guò)管道(16)和(17)在床之間也能被再循環(huán)。因此，采用此方法也能實(shí)現(xiàn)第二床(8)的預(yù)熱，而同時(shí)可以從第一床(7)的管簇(10)得到電能。
在上述第二床(8)中能夠使壓力保持在低于周圍的大氣壓力。這促進(jìn)染料的供給，因?yàn)闊岬膹U氣在燃料系統(tǒng)中不含倒流。
對(duì)于一定的壓力降可計(jì)算噴嘴(11)。如果第一床(7)是冷的，則壓力降和流體化作用將較小，因此，在這第一床(7)中進(jìn)行加熱是有利的，例如在(15)處供給廢氣。
采用一個(gè)導(dǎo)向燒嘴加熱第二床(8)可以使鍋爐起動(dòng)，熱氣把床(8)加熱到自燃溫度。于是可把熱床材料從第二床(8)運(yùn)到第一床(7)，從而熱床料通過(guò)燃料分配器(33)借助于燃料的喂入使第一床(7)燃燒。
導(dǎo)向燒嘴(18)通常在鍋爐起動(dòng)時(shí)使用，也可以被使用在第二床(8)的預(yù)熱，例如在潮濕燃料的情況下，燒嘴(18)也可在鍋爐起動(dòng)以后使用。
用普通的方法把從第二床(8)逸出的燃燒氣體輸送到一個(gè)廢氣加熱鍋爐(圖中沒(méi)有示出)，該廢氣加熱鍋爐被安裝在燃燒機(jī)組之后。
燃燒添加劑如去硫劑也可以被輸送到代用燃料(13)的某個(gè)供給道岔處。
圖2表示一種三床鍋爐，其中燃燒添加劑經(jīng)由(26)輸送，而二次空氣或三次空氣經(jīng)由(19)輸送。數(shù)字(20)表示為第三床(25)的排空裝置。該排空裝置(20)也可用在第二床(22)。通過(guò)管道(21)中的一根管子把代用燃料輸送到第二床(22)。安裝一個(gè)第三床和給第二床裝備一個(gè)充滿空氣的裝置(見(jiàn)24處)，為擴(kuò)大載荷范圍變化的可能性創(chuàng)造條件。于是，可以在床(22)內(nèi)完成鍋爐的起動(dòng)。第二床(22)和第三床(25)裝有二次空氣的供給裝置。在第二床燃燒的情況下，三床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)如下1，第三床可得到某個(gè)火花熄滅點(diǎn)。
2，有高的去硫作用的可能性。
3，叁段燃燒。
4，通過(guò)在第一和第二床的一個(gè)導(dǎo)向燒嘴，簡(jiǎn)化了鍋爐的點(diǎn)火。
5，可以在第二床進(jìn)行連續(xù)的低載荷燃燒。
6，在高載荷的情況下，可以在第一和第二床中進(jìn)行燃燒。
7，較少氮的氧化物，這是由于三段燃燒具有低的起始溫度和在最上面的燃燒床中有剩余空氣的緣故。
在可供選擇的三床鍋爐方案中的第二床(22)的底部，在如圖所示的(23)處分別喂入燃燒氣體和流體空氣;在二床鍋爐的情況，喂入的氣體是共同的。在可供選擇的三床鍋爐中，進(jìn)入第二床的二次空氣主要來(lái)清潔和用作三次空氣，因?yàn)榭砂哑渌諝廨斔徒o壓力通風(fēng)系統(tǒng)(在24處)，也可以把這種空氣用作為第二次空氣。在二床鍋爐的情況下，二次空氣裝置有雙重作用，即可供噴嘴的清洗和作為二次空氣。
圖3表示一種只用煤燃燒的三床鍋爐。按剛才提到的次序來(lái)安置三床(27)、(28)和(29)的。
圖3a表示僅有煤和以最大的載荷燃燒。于是第一床(27)和管簇(10)被過(guò)流體化，而第三床(29)的管簇(30)不受約束。二次空氣和三次空氣不是在(31)處喂入，就是在(24)處喂入，而燃燒和/或去硫劑可以在(32)處喂入。這樣做是為了是適合以后廢氣加熱鍋爐(沒(méi)有示出)的廢氣溫度，以及為了控制有關(guān)氧化化合物(NOX)和一氧化碳(CO)放出的含量。
圖3b表示在最小載荷情況下的相應(yīng)位置。在此情況下，降低第一床(27)的床高，如果甚至在較高的載荷下燃料中包含細(xì)的顆粒(即被粉碎得很細(xì)的顆粒)，并且鍋爐中的燃燒能被向上移動(dòng)，于是，調(diào)節(jié)第三床(29)的床高有可能給廢氣加熱鍋爐保持正常的廢氣溫度，因此或多或少的能被管簇(30)帶走。
在圖4中，圖4a表示在最大載荷情況下的位置，圖4b表示在最小載荷情況下的位置，當(dāng)僅僅用生物燃料進(jìn)行燃燒時(shí)。在最大載荷情況下(圖4a)，第一床(27)的管簇(10)被暴露出，而第三床(29)的管簇(30)被流體化。相反在最小載荷情況下(圖4b)，第一床(27)的管簇和第三床(29)的管簇被完全地或部分地暴露出，所使用的能量可以被控制，從及可以適應(yīng)廢氣加熱鍋爐的廢氣溫度。
圖5表示一種三床鍋爐(27-29)采用煤燃燒和生物燃料的組合燃燒的情況。在此情況下，調(diào)節(jié)第一床(27)和第三床(29)中的流體高度來(lái)適合廢氣加熱鍋爐的一些需要。
可以把第二床(28)經(jīng)由第一床(27)向第三床(29)移去。
在第一床(27)的燃燒期間同時(shí)向第二床(28)和第三床(29)的底部添加補(bǔ)充燃燒空氣可以達(dá)到多段燃燒。
用另一種方法，僅僅在第二床(28)燃燒期間可以向第三床(29)的底部添加二次空氣。
在第一床(27)和第二床(28)的燃燒期間，可以調(diào)節(jié)空氣，以便達(dá)到多段燃燒。通常第二床(28)和第三床(29)的底部添加二次空氣。
可以用許多在如下權(quán)利要求
范圍內(nèi)的方法改變上述的裝置。
對(duì)根據(jù)圖2、3、4和5的可選擇的三床鍋爐來(lái)說(shuō)，圖1中的運(yùn)輸裝置(17)也可以被使用在第二床和第三之間的運(yùn)輸。
權(quán)利要求
1.一種多床的流體床鍋爐至少具有二個(gè)可流體化的床(7、8)，在該鍋爐中普通燃料如煤被輸送到第一床(7)，并在本床(7)及以后的床(8)中進(jìn)行這種燃料的燃燒，其特征在于代用燃料(13)如木材碎片、廢木材或廢紙和拉圾等被安排輸送給第二床(8)，以便在那里燃燒，因此對(duì)第二床(8)有一個(gè)較簡(jiǎn)單的燃料加料裝置，以及增加了從第一床(7)到第二床(8)流體氣體噴嘴抗堵塞等的防護(hù)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于這種燃燒是適合于在三床鍋爐(27、28、29)中進(jìn)行的，從而在第一床(27)中僅僅進(jìn)行煤的燃燒，其能量是適合于受床(27)的管簇(10)上的過(guò)流體化的變化控制的，最上面的床(29)的管簇(30)或是完全暴露，或是部分浸沒(méi)，在燃料部分地含有被粉碎得很細(xì)的顆粒情況下，第一床(27)的管簇(10)暴露出一個(gè)相應(yīng)的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所說(shuō)的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于生物燃料適合于被輸送到第二床(28)，所使用的能量同第三床(29)的管簇(30)過(guò)流體化的增加或減少相適應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于煤是適合于被裝到第一床(27)的，而生物燃料是適合于被裝到第二床(28)，過(guò)流體化的程度適合于第一床(27)的管簇(10)和第三床(29)的管簇(30)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于廢氣適合于被輸入第一床(7)(在15處)的燃燒室空間，用以增加橫過(guò)第二床(8)噴嘴(11)的溫度和壓力降，例如在第一床(7)中低燃燒或沒(méi)有燃燒的情況下。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于在第二床(8)后面安置一個(gè)第三床(25)，從而除了代用燃料外，普通燃料也可能被輸送到第二床(8)，于是達(dá)到增加低載荷操作的可能性。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1、5或6中的任何一個(gè)權(quán)利要求
所述的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于至少有一個(gè)導(dǎo)向燒嘴(18)適合于在鍋爐起動(dòng)后也被運(yùn)轉(zhuǎn)，該導(dǎo)向燒嘴是捅入第一床(7)的，這是為了控制通過(guò)第二床(8)的噴嘴(11)的壓力降和/或?yàn)榱诉M(jìn)行預(yù)熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1、5-7中的任何一個(gè)權(quán)利要求
所述的鍋爐，其進(jìn)一布的特征在于燃料添加劑如去硫劑適合于供給第一床(27)和/或第二床(28)以及第三床(29)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1-8中的任何一個(gè)權(quán)利要求
所述的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于第二床(28)的床材料適合于供給第一床(27)并且反之亦然(16、17、20)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1-9中的任何一個(gè)權(quán)利要求
所述的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于用普通方法把供水和/或供蒸汽的管簇安裝在一床(27)中，另一方面，通過(guò)管簇供給水和蒸汽的方式可以把管簇用作一個(gè)熱源。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一個(gè)或更多的權(quán)利要求
所述的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于安裝裝置以便容許第二床(28)經(jīng)由第一床(27)被移動(dòng)到第三床(29)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一個(gè)或更多的權(quán)利要求
所述的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于在第一床(27)的燃燒期間，補(bǔ)充的燃燒空氣適合于同時(shí)被輸送到第二床(28)和第三床(29)的底部。
13.根據(jù)權(quán)利要求
1-11中的一個(gè)或更多的權(quán)利要求
所述的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于二次空氣適合于供給僅僅在第二床(28)的燃燒期間。
14.根據(jù)權(quán)利要求
1-11中的一個(gè)或更多的權(quán)利要求
所述的鍋爐，其進(jìn)一步的特征在于在第一床(27)和第二床(28)的燃燒期間，燃燒空氣是可調(diào)的，以便達(dá)到多段燃燒，二次空氣適合于被供給在第三床(29)的底部。
專利摘要
本發(fā)明介紹一種至少有二個(gè)可流體化床(7、8)的多床流體鍋爐。在該多床流體鍋爐中，普通燃料如煤被輸送到第一床(7)，并且在該床(7)及在以后的床(8)中進(jìn)行這種燃料的燃燒。本發(fā)明的特征在于一種代用燃料(13)如木材碎片、廢木材或廢紙和垃圾等是適合于被供給第二床(8)的，這是為了在那里燃燒，于是對(duì)第二床(8)有一個(gè)較簡(jiǎn)單的燃料加料裝置，以及增加了從第一床(7)到第二床(8)流體氣體噴嘴抗堵塞等的保護(hù)裝置。
文檔編號(hào)F22B31/00GK86104304SQ86104304
公開(kāi)日1986年12月24日 申請(qǐng)日期1986年6月24日
發(fā)明者喬根·伯格克維斯特 申請(qǐng)人:瑞典通用電器斯泰爾公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan