循环流化床锅炉 |
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| 申请号 | CN201380015451.6 | 申请日 | 2013-03-19 | 公开(公告)号 | CN104204666B | 公开(公告)日 | 2017-10-24 |
| 申请人 | 通用电器技术有限公司; | 发明人 | A.皮顿; P.克劳塔兹; P.高维勒; S.L.达林; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及循环 流化床 锅炉 (1)，它包括 燃烧室 (2)，其特征在于，燃烧室(2)包括：第一热传递表面(7)，其形成从燃烧室(2)的下部部分(5)延伸的至少一个竖向室；以及第二热传递表面(8)，其具有入口部分和出口部分，入口部分和出口部分两者都从燃烧室(2)的上部部分(6)延伸，所述第二热传递表面(8)固定到竖向室(7)上。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种循环流化床锅炉(1)，其包括燃烧室(2)，其特征在于，所述燃烧室(2)包括： |
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| 说明书全文 | 循环流化床锅炉技术领域[0001] 本发明涉及循环流化床(CFB)锅炉，它包括反应器，固体颗粒在反应器中流化，并且可在反应器中发生化学反应和/或燃烧反应。循环流化状况会加强颗粒的混合，以及潜在的发热或吸热化学反应。 背景技术[0003] 将空气引入到炉子中，以使固体颗粒流化，而且还带入所需的氧，以进行燃烧。可使用两个空气流。主空气主要用来使颗粒流化，主空气流过流化炉篦，流化炉篦组成炉子的底部。辅助空气是实现完全燃烧所需的额外空气，并且如果炉子的底部部分包括双重流化炉篦且其形状可描述为像裤腿一样，则通过位于外侧壁和/或内壁上面的几个端口来引入辅助空气。 [0004] 炉子封罩通常由形成有带翅片管的不透气的面板制成。燃料燃烧所释放的热传递到水或蒸汽，水或蒸汽在管内部流动且还允许管被冷却。当提高锅炉的容量时，炉子封罩的整个表面无法匹配燃烧所释放的总热量，并且必须在炉子中和/或潜在地在炉子的外部装置中实现额外的表面，从炉子中离开且在回到炉子之前被旋流器收集的固体颗粒被供应给所述外部装置。也可考虑增加炉子的高度，但这个解决办法在成本方面是无效的，而且可引起机械问题，或者使性能最糟糕。 [0005] 为了增加炉子中的加热表面，可实现翼壁或U形面板。翼壁通常由具有全部或部分地带翅片管的面板制成，并且翅片管铺设在竖向区域中。集管通常位于翼的顶部处，并且集管通常位于翼的底部处。面板利用不透气的连接部与炉子的竖向侧壁相交，这防止面板在与侧壁相交的区域有任何移位。面板还与顶部相交，在那里，通过膨胀接头允许有热膨胀引起的竖向移位。 [0006] U形面板由具有或不具有带翅片管的两个面板制成，带翅片管铺设在竖向平面上，并且在它们的一个末端处与管连接，以确保有连续的流体路径。管内部的流体向下流过第一面板，并且在回到U形的底部之后向上流过第二面板。由于集管的位置(在面板的顶部处)，通常不可对U形面板进行排液。当在CFB炉子中使用U形面板时，入口和出口集管可位于顶部上面，使得U形面板的尖部可在所有水平方向上自由移位。流化状况可对U形面板引起振动，振动会导致机械失效。移位幅度与U形面板的高度有关，使得振动引起的失效风险随U形面板的高度的增加而增加。 发明内容[0007] 因而，本发明的目标是提供一种循环流化床锅炉来解决上面描述的问题。 [0008] 上面提到的目标由循环流化床锅炉实现，它包括燃烧室，燃烧室包括： [0009] -第一热传递表面，其形成从燃烧室的下部部分延伸的至少一个竖向室，以及[0010] -第二热传递表面，其具有入口部分和出口部分，入口部分和出口部分两者从燃烧室的上部部分延伸，所述第二热传递表面固定到竖向室上。 [0011] 每个竖向室优选由形成有带翅片管的不透气的面板制成，并且每个第二热传递表面可由管面板制成。 [0012] 各个第二热传递表面优选为U形。 [0013] 燃烧室由侧壁、顶部和底部限定，第一热传递表面可从底部或连结底部的斜壁延伸，并且第二热传递表面可从燃烧室的顶部延伸。第二热传递表面可备选地从侧壁的上部部分延伸。 [0014] 每个U形第二热传递表面可包括两个竖向部分，竖向部分在其下部末端处固定到室上。 [0015] 各个U形第二热传递表面可向下延伸燃烧室的高度的至少40%，并且优选延伸燃烧室的高度的40%至70%。由于根据本发明的特定热传递结构，使得这个高延伸率成为可能。 [0016] 可将若干个第二热传递表面固定到同一竖向室上。 [0017] 每个第二热传递表面都可穿过室。 [0018] 第二热传递表面的位于室内部的部分优选包括至少一个弯曲部分。 [0019] 第二热传递表面可由管面板制成，管沿平行于第二热传递表面的竖向对称轴线(例如在竖向室的水平横截面为长方形的情况下，纵向轴线)的方向进入和离开竖向室，并且管可在对称轴线的一侧具有第一弯曲部分，之后是在对称轴线的另一侧的第二弯曲部分。 [0020] 竖向室的水平横截面可为多边形(例如长方形)或圆形。 [0022] 根据以下描述，以及参照附图，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，其中： [0023] -图1是本发明的循环流化床锅炉的竖向横截面图， [0024] -图2是锅炉的局部竖向截面图， [0025] -图3是锅炉的局部水平截面图， [0026] -图4是锅炉的局部竖向截面图， [0027] -图5是锅炉的局部水平截面图， [0028] -图6是第一实施例的局部水平截面图， [0029] -图7是第二实施例的局部水平截面图，以及 [0030] -图8是第三实施例的局部水平截面图。 具体实施方式[0031] 图1示出具有根据本发明的示例性结构的流化床反应器。锅炉1的主要部分是炉子2和颗粒分离器3。炉子2由侧壁4、底部5和顶部6限定。炉子2设有用于馈送燃料和其它床材料(例如砂和石灰石)的端口。炉子2的底部5设有用于供应空气的器件，以使床材料流化。炉子2的下部部分还设有用于供应辅助空气的管道。 [0032] 借助于使空气输送到锅炉1，使燃料保持燃烧。灰和床材料与流化空气和烟道气一起通过管道排到分离器3，在分离器3中，大部分固体材料从烟道气中分离出来，并且通过回行管回到炉子2的下部部分。 [0034] 在炉子的内部有室7，例如不透气的室，室由从炉子2的底部5延伸到其顶部的管壁制成。室7的壁由管面板制成，管面板的管连结到炉子下面的馈送管上，并且连结到炉子上面的集管上。在室7的内部优选有用于将辅助空气和燃料供应到炉子2的中心部分的器件。室7可与侧壁4隔开，并且单独布置在炉子2内，以便颗粒在炉子容积中自由移动，甚至是在所述室7附近移动。 [0035] 室7可从炉子2的底部5延伸，或者如图1中示出的那样，可从呈裤腿构造的斜壁(即，斜壁从底部5向上延伸的构造)延伸。裤腿设计对于容量较高的锅炉是典型的，因为它允许辅助空气较好地渗透，保持良好的空气-煤混合和高效燃烧。呈裤腿结构的CFB锅炉的特征在于两个分开的支腿，其中，固体颗粒被独立的主空气供应流化。 [0036] 在图3中示出室7的可行形状。室的横截面可为长方形、圆形或多边形。 [0037] 炉子2进一步包括U形面板8，U形面板8由管制成，并且是加热或过热表面。面板8由位于顶部6上方的集管支承。另外，面板8的底部固定到室7上。这个固定使得防止面板8的底部部分水平地移位成为可能。 [0038] 如图2中示出的那样，每个U形面板8可由两个L形部分组成，L形部分各自固定在室7的壁处。 [0039] 箱内部的自由空间可用来实现瓶10，以在锅炉启动期间排出冷凝物。将排液管11装配到瓶10的底部上，以排空冷凝物(图4)。 [0040] 由于U形面板8在两个不同的区上面固定到室7上，所以面板8的管可在箱内部弯曲，以弥补室7和面板8之间的热膨胀差。如图5中示出的那样，管可沿平行于长方形的纵向轴线的方向进入和离开室，管在纵向轴线的一侧具有第一弯曲部分，之后是在纵向轴线的另一侧的第二弯曲部分。例如，管可具有平行于长方形的纵向轴线的入口部分，之后是在一侧(例如左侧)的相对于纵向轴线偏转的第一弯曲部分，之后是在另一侧(右侧)的相对于纵向轴线偏转的第二弯曲部分，之后是平行于长方形的纵向轴线的出口部分。入口部分和第一弯曲部分可位于长方形的一半长度中，而第二弯曲部分和出口部分则可位于长方形的另一半长度中。 [0041] 图6示出锅炉1的第一实施例。在这个实施例中，每个面板8都连接到具有双重炉篦设计的室7上。 [0042] 根据第二实施例，面板8与面板9交替地连接到室7上，面板9未连接到室上(图7)。 [0043] 如图8中示出的那样，以及根据第三实施例，若干个面板8连接到各个室7上。 |
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