專(zhuān)利名稱(chēng)：大型煤粉鍋爐飛灰再循環(huán)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍋爐燃燒方法及裝置，特別是一種大型煤粉鍋爐的飛灰再循環(huán)燃燒利用的方法及裝置。
背景技術(shù)：
許多大型鍋爐(如火力發(fā)電廠的燃燒鍋爐)都是采用噴入煤粉進(jìn)行燃燒的，一般稱(chēng)之為大型煤粉鍋爐，這種大型煤粉鍋爐在燃燒時(shí)，由噴嘴噴入的煤粉在經(jīng)過(guò)鍋爐爐膛的燃燒后，大都會(huì)變成飛灰由鍋爐的煙道被煙氣所帶走，然后由灰斗排除錄外，但經(jīng)過(guò)對(duì)所排除的飛灰進(jìn)行的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)由大型煤粉鍋爐排出的飛灰中尚含有含碳量極高的飛灰。尤其是剩煤器下方的灰斗所收集的飛灰一般粒度很大、含碳量較高。這主要是由于受到重力分離、離心分離、撞擊分離的結(jié)果。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有大型煤粉鍋爐飛灰產(chǎn)生的過(guò)程分析，我們發(fā)現(xiàn)大型煤粉鍋爐燃燒時(shí)攜帶大量飛灰顆粒的煙氣進(jìn)入豎井煙道時(shí)，粒度大的顆粒由于其質(zhì)量較大，受重力的作用，一般難于改變流動(dòng)方向，而垂直下落至剩煤器灰斗，這就是重力分離。其次，煙氣由低溫過(guò)熱器和再熱器部分進(jìn)入剩煤器部分的A、B段時(shí)，截面積忽然縮小，其流速增加；而進(jìn)入剩煤器灰斗上方時(shí)又忽然轉(zhuǎn)向進(jìn)入空預(yù)器上方的水平煙道；由于流向的改變和流速的增加，產(chǎn)生很大的離心力，而粒度大的顆粒由于其所受離心力大，所以被甩出進(jìn)入剩煤器灰斗，這就是離心分離。同時(shí)，在煙道內(nèi)布置有大量受熱管道，煙氣中的大顆粒與其碰撞，動(dòng)能消失，且在碰撞時(shí)，顆粒外層疏散的已燃物質(zhì)破碎，形成極細(xì)的小顆粒；堅(jiān)硬的核心碳粒則不易破碎，而沿壁面垂直滑落至剩煤器灰斗，小顆粒則易被煙氣吹起帶走，這就是撞擊分離。在這三種分離的作用下，飛灰顆粒在到達(dá)剩煤器灰斗時(shí)，飛灰顆粒表面的燃燼物質(zhì)，由于結(jié)構(gòu)十分松軟、顆粒很細(xì)，將被煙氣所帶走，而飛灰顆粒的核心已經(jīng)變成了堅(jiān)硬的、含碳較高的碳粒，這些碳粒在重力的作用下，將掉入剩煤器下方的剩煤器灰斗。現(xiàn)在一般是直接將這些掉入剩煤器灰斗的飛灰通過(guò)地溝直接排放掉，這無(wú)疑是一種能源的浪費(fèi)，因此很有必要對(duì)此加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有大型煤粉鍋爐飛灰處理的不足，提出一種大型煤粉鍋爐飛灰再利用的方法及裝置。以便能將大型煤粉鍋爐豎井煙道下方灰斗、空氣預(yù)熱器下方灰斗等處收集的，經(jīng)鍋爐燃燒后含碳量最高的飛灰碳粒直接重新利用起來(lái)，或經(jīng)簡(jiǎn)單處理后利用起來(lái)。
根據(jù)本發(fā)明的目的所提出的技術(shù)實(shí)施方案是將大型煤粉鍋爐豎井煙道下方灰斗、空氣預(yù)熱器下方灰斗等處收集的或經(jīng)分離器(或其他篩選裝置)處理后，含碳量較高，極具再燃燒價(jià)值的飛灰碳粒，通過(guò)氣力輸送或機(jī)械輸送的方式再次送入爐膛內(nèi)燃燒。將其可燃物質(zhì)重新燃燒，放出一定量的熱量，起到節(jié)約燃料和減少污染物排放的作用。主要方法是在大型煤粉鍋爐豎井煙道下方灰斗或空氣預(yù)熱器下方灰斗處的飛灰碳粒出口部位設(shè)置管道輸送裝置。采用一次風(fēng)熱風(fēng)送粉的方式，通過(guò)管道輸送裝置將灰斗處的飛灰碳粒再次送入大型煤粉鍋爐的爐膛進(jìn)行循環(huán)燃燒。管道輸送裝置的一端與大型煤粉鍋爐豎井煙道下方灰斗或空氣預(yù)熱器下方灰斗處的出口相連，而在大型煤粉鍋爐的爐膛部位設(shè)置有飛灰碳粒噴入口，管道輸送裝置的另一端與大型煤粉鍋爐的爐膛的飛灰碳粒噴入口相連，碳粒噴入口可以位于爐膛的中部，也可以直接與大型煤粉鍋爐的爐膛的煤粉噴入口相連，還可以位于爐膛上方。按照上述方法所提出的裝置是一種飛灰再循環(huán)燃燒裝置，包括大型煤粉鍋爐的爐膛，鍋爐豎井煙道下方灰斗或空氣預(yù)熱器下方灰斗，其特點(diǎn)在于在大型煤粉鍋爐的爐膛與鍋爐豎井煙道下方灰斗或空氣預(yù)熱器下方灰斗之間設(shè)置有飛灰再循環(huán)燃燒裝置。再循環(huán)燃燒裝置分別與爐膛和灰斗相連。灰斗中的飛灰碳粒經(jīng)電動(dòng)鎖氣器后通過(guò)一個(gè)褲衩管進(jìn)行切換，一路進(jìn)入飛灰碳粒管道輸送裝置的再循環(huán)混料管，另一路則在特殊情況下才排入地溝。熱風(fēng)取自就在旁邊的熱一次風(fēng)母管，混料管中的飛灰碳粒被熱風(fēng)輸送至大型煤粉鍋爐的爐膛人孔門(mén)下部的噴口進(jìn)入爐膛再燃燒。也可以直接送入大型煤粉鍋爐的爐膛的煤粉噴入口，隨煤粉噴入爐膛再燃燒。
采用飛灰再循環(huán)燃燒，將可以大型煤粉鍋爐飛灰的碳粒得到進(jìn)一步的利用，將可以節(jié)約大量的能源。一般每1Kg碳的發(fā)熱量為32866KJ/Kg，所以灰斗內(nèi)的碳粒含碳量約為20％，所以大型煤粉鍋飛灰的粗灰碳粒發(fā)熱量約為6573KJ/Kg。經(jīng)檢測(cè)粗灰碳粒進(jìn)入爐膛再燃燒，采用一次風(fēng)熱風(fēng)送粉的方式，粗灰溫度近400度；且具有不含一點(diǎn)水分的有利要素。不含揮發(fā)份的碳的著火溫度為600-700度，而粗灰由12.6米處送入，會(huì)流經(jīng)1600度的爐膛燃燒中心區(qū)，完全可以達(dá)到著火和燃燒且的目的。因?yàn)楹苋菀拙涂蓪⒋只壹訜岬?00-700度，而使其著火和燃燒。采用飛灰再循環(huán)系統(tǒng)節(jié)能效果是十分明顯的，按一臺(tái)設(shè)計(jì)剩煤器灰斗的正常出灰量12T/h的大型煤粉鍋爐計(jì)算，每小時(shí)能為鍋爐提供78876000KJ/Kg的熱量；相當(dāng)于發(fā)熱量為16000KJ/Kg的南煤4.92975噸/小時(shí)。也就是說(shuō)每年可為每臺(tái)機(jī)組節(jié)省43184.61噸南煤。一次推算兩臺(tái)30萬(wàn)機(jī)組就有86369.22噸。以發(fā)熱量為16000KJ/Kg的南煤的市場(chǎng)價(jià)格為300元/噸計(jì)算，每年節(jié)約的資金有2591萬(wàn)元。而且現(xiàn)在每小時(shí)12噸，約400度的飛灰直接排放地溝，造成的熱量損失、電能損失和水量損失不包括在內(nèi)，飛灰含碳量降低對(duì)干灰工程的貢獻(xiàn)也在外。


圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的一個(gè)多臺(tái)機(jī)組的管線布置示意圖；圖3為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、W型火焰爐膛；2、管道輸送裝置；3、豎井煙道；4、剩煤器灰斗；5、熱風(fēng)管；6、煙道；7、飛灰碳粒噴入口；8、煤粉噴入口；9、剩煤器灰斗的出口；10、褲衩管；11、電動(dòng)鎖氣器；12、再循環(huán)混料管；13排放管；14、風(fēng)母管；15、爐膛；16、乏氣風(fēng)噴口；17、灰再循環(huán)入口；18、豎井煙道；19、煤灰斗；20、碳粒輸送裝置；21、碳粒出口部；22、熱風(fēng)送粉裝置；23、爐膛上方。
具體實(shí)施例方式
附圖給出本發(fā)明的具體實(shí)施方式
和實(shí)施例，下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例一附圖1是一種“W”型火焰鍋爐，從附圖中可以看出，本發(fā)明涉及一種鍋爐飛灰再循環(huán)燃燒系統(tǒng)，包括“W”型火焰爐膛1，鍋爐豎井煙道3和剩煤器灰斗4，剩煤器灰斗4位于鍋爐豎井煙道3的下方，其特點(diǎn)在于在“W”型火焰爐膛1與剩煤器灰斗4之間設(shè)置有飛灰再循環(huán)管道輸送裝置2。它是將“W”型火焰鍋爐豎井煙道3下方的剩煤器灰斗4中含碳量較高，極具再燃燒價(jià)值的飛灰碳粒，通過(guò)氣力輸送或機(jī)械輸送的方式再次送入W型火焰爐膛1內(nèi)進(jìn)行再循環(huán)燃燒。將其可燃物質(zhì)重新燃燒，放出一定量的熱量，起到節(jié)約燃料和減少污染物排放的作用。主要方法是當(dāng)飛灰隨煙氣在熱風(fēng)的作用下，經(jīng)由煙道6排出時(shí)，在“W”型火焰鍋爐豎井煙道3下方剩煤器灰斗4的飛灰碳粒出口部位設(shè)置管道輸送裝置2。采用一次風(fēng)熱風(fēng)送粉的方式，通過(guò)管道輸送裝置2將灰斗處的飛灰碳粒再次送入“W”型火焰鍋爐的爐膛進(jìn)行循環(huán)燃燒。管道輸送裝置的一端與“W”型火焰鍋爐豎井煙道下方剩煤器灰斗的出口9相連，而在“W”型火焰鍋爐的爐膛1人孔門(mén)下部的部位設(shè)置有飛灰碳粒噴入口7，管道輸送裝置2的另一端與“W”型火焰鍋爐的爐膛1的飛灰碳粒噴入口7相連，碳粒噴入口7可以位于爐膛1的中部，也可以直接與大型煤粉鍋爐的爐膛的煤粉噴入口8相連，還可以位于爐膛上方23?；叶分械娘w灰碳粒經(jīng)電動(dòng)鎖氣器11后通過(guò)一個(gè)褲衩管10進(jìn)行切換，一路進(jìn)入飛灰碳粒管道輸送裝置2的再循環(huán)混料管12，另一路則在特殊情況下才經(jīng)排放管13排入地溝。在管道輸送裝置2的再循環(huán)混料管旁設(shè)有熱風(fēng)管5，熱風(fēng)取自就在旁邊的熱一次風(fēng)母管14，混料管中的飛灰碳粒被熱風(fēng)輸送至送至“W”型火焰鍋爐的爐膛1的12.6米人孔門(mén)下部的噴口進(jìn)入爐膛再燃燒。也可以直接送入大型煤粉鍋爐的爐膛的煤粉噴入口，隨煤粉噴入爐膛再燃燒。其中每側(cè)混料管帶三個(gè)灰斗的來(lái)灰，每臺(tái)電動(dòng)鎖氣器的上下各配有三個(gè)截止閥，能夠起到相互切換和單獨(dú)退出的操作。
實(shí)施例二作為大型煤粉鍋爐，普遍能采用該飛灰再循環(huán)方案，不是只針對(duì)W型火焰鍋爐。還可以應(yīng)用于其它類(lèi)型的煤粉鍋爐，例如實(shí)施例二所示的四角切圓鍋爐也能應(yīng)用飛灰再循環(huán)技術(shù)將搜集來(lái)的含碳量較高的粗灰，用同樣熱風(fēng)送粉方式實(shí)現(xiàn)飛灰再循環(huán)燃燒，其主要方法和結(jié)構(gòu)是在爐膛15上層乏氣風(fēng)噴口16或燃盡風(fēng)噴口的位置設(shè)置飛灰再循環(huán)入口17，并在鍋爐豎井煙道18下方煤灰斗19的飛灰碳粒出口部21位置設(shè)置飛灰碳粒輸送裝置20。飛灰碳粒輸送裝置20與飛灰再循環(huán)入口17相連，在飛灰碳粒出口部21位置的飛灰碳粒輸送裝置20旁邊設(shè)有熱風(fēng)送粉裝置22。通過(guò)飛灰碳粒輸送裝置20將飛灰碳粒噴入爐膛重新燃燒。其采用的方式(如將飛灰再循環(huán)入口17選在燃盡風(fēng)噴口的位置)所達(dá)到的效果是一樣的，只是噴入口位置的選擇需根據(jù)爐型采用不同的布置方案。
權(quán)利要求
1.大型煤粉鍋爐飛灰再循環(huán)燃燒方法，其特征在于將大型煤粉鍋爐豎井煙道下方灰斗、空氣預(yù)熱器下方灰斗等處收集的或經(jīng)分離器(或其他篩選裝置)處理后，含碳量較高，極具再燃燒價(jià)值的飛灰碳粒，通過(guò)氣力輸送或機(jī)械輸送的方式再次送入爐膛內(nèi)燃燒。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的方法是在大型煤粉鍋爐豎井煙道下方灰斗或空氣預(yù)熱器下方灰斗處的飛灰碳粒出口部位設(shè)置管道輸送裝置，采用一次風(fēng)熱風(fēng)送粉的方式，通過(guò)管道輸送裝置將灰斗處的飛灰碳粒再次送入大型煤粉鍋爐的爐膛進(jìn)行循環(huán)燃燒。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的管道輸送裝置的一端與大型煤粉鍋爐豎井煙道下方灰斗或空氣預(yù)熱器下方灰斗處的出口相連，而在大型煤粉鍋爐的爐膛部位設(shè)置有飛灰碳粒噴入口，管道輸送裝置的另一端與大型煤粉鍋爐的爐膛的飛灰碳粒噴入口相連，碳粒噴入口位于爐膛的中部，獲直接與大型煤粉鍋爐的爐膛的煤粉噴入口相連，或位于爐膛上方。
4.如權(quán)利要求1所述方法的裝置，包括大型煤粉鍋爐的爐膛，鍋爐豎井煙道下方灰斗或空氣預(yù)熱器下方灰斗，其特征在于在大型煤粉鍋爐的爐膛與鍋爐豎井煙道下方灰斗或空氣預(yù)熱器下方灰斗之間設(shè)置有飛灰再循環(huán)燃燒裝置，再循環(huán)燃燒裝置分別與爐膛和灰斗相連。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的飛灰再循環(huán)燃燒裝置灰斗中的飛灰碳粒經(jīng)電動(dòng)鎖氣器后通過(guò)一個(gè)褲衩管進(jìn)行切換，一路進(jìn)入飛灰碳粒管道輸送裝置的再循環(huán)混料管，另一路則在特殊情況下才排入地溝，熱風(fēng)取自就在旁邊的熱一次風(fēng)母管。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的混料管中的飛灰碳粒被熱風(fēng)輸送至大型煤粉鍋爐的爐膛人孔門(mén)下部的噴口進(jìn)入爐膛再燃燒。
7.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的混料管中的飛灰碳粒被熱風(fēng)直接送入大型煤粉鍋爐的爐膛的煤粉噴入口，隨煤粉噴入爐膛再燃燒。
全文摘要
大型煤粉鍋爐飛灰再循環(huán)燃燒方法及裝置，在大型煤粉鍋爐豎井煙道下方灰斗或空氣預(yù)熱器下方灰斗處的飛灰碳粒出口部位設(shè)置管道輸送裝置。采用一次風(fēng)熱風(fēng)送粉的方式，通過(guò)管道輸送裝置將灰斗處的飛灰碳粒再次送入大型煤粉鍋爐的爐膛進(jìn)行循環(huán)燃燒。管道輸送裝置的一端與大型煤粉鍋爐豎井煙道下方灰斗或空氣預(yù)熱器下方灰斗處的出口相連，而在大型煤粉鍋爐的爐膛部位設(shè)置有飛灰碳粒噴入口，管道輸送裝置的另一端與大型煤粉鍋爐的爐膛的飛灰碳粒噴入口相連，也可以直接與大型煤粉鍋爐的爐膛的煤粉噴入口相連。
文檔編號(hào)F23C9/00GK1888531SQ200610031548
公開(kāi)日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者黃昕旸 申請(qǐng)人:黃昕旸