專利名稱：組裝式循環(huán)流化床鍋爐本體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效緊湊型快裝式循環(huán)流化床鍋爐。適用于 以燃用煙煤或無煙煤為主的各種民用、工業(yè)和生活鍋爐使用。
背景技術(shù)：
15t/h以下的快裝鍋爐數(shù)量大、應(yīng)用面廣。盡管快裝鍋爐技術(shù) 成熟，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、投資省、深受用戶歡迎，但是運(yùn)行熱效率低， 一般 在55-70%之間，而且要燃用優(yōu)質(zhì)煤炭。目前市場(chǎng)上能見到的快裝鍋爐，有將 鍋爐本體設(shè)計(jì)成上下兩組件，現(xiàn)場(chǎng)焊接上下兩組件的設(shè)計(jì)，也有將鍋爐加工 成一個(gè)整體出廠的一體式設(shè)計(jì)。運(yùn)輸限高導(dǎo)致燃燒室高度尺寸小。這些快裝 鍋爐結(jié)構(gòu)形狀存在共同點(diǎn)燃燒室寬、矮，內(nèi)腔容積小。這些快裝鍋爐結(jié)構(gòu)
形狀導(dǎo)致了鍋爐兩個(gè)明顯的燃燒傳熱缺陷 一方面不利于強(qiáng)化煤粉顆粒在燃 燒室里的燃燒，煤粉顆粒在燃燒室里停留時(shí)間短，顆粒流出燃燒室到氣固分 離室時(shí)顆粒中心還夾雜有相當(dāng)多未燃盡碳成份，另一方面沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向的 氣固分離區(qū)橫截面積大，氣固混合物流動(dòng)速度小，氣固分離效果差，造成相 當(dāng)多的未燃盡碳粒成份隨煙氣流出對(duì)流換熱室，最終導(dǎo)致鍋爐熱效率和燃燒 效率偏低，煙氣中粉塵含量偏高，滿足不了當(dāng)今節(jié)能減排形勢(shì)要求。強(qiáng)化鍋 爐燃燒和傳熱，開發(fā)高效緊湊型組裝循環(huán)流化床鍋爐，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益 和社會(huì)效益
發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)快裝鍋爐燃燒效率偏低，氣固分離效果差，綜 合熱效率偏低，煙氣中飛灰含量和飛灰含碳量高，且需燃用優(yōu)質(zhì)煤炭等缺點(diǎn)， 本發(fā)明提供一種具有大燃燒室高度、大燃燒室內(nèi)腔容積、窄氣固分離區(qū)特征 的高效緊湊型組裝式循環(huán)流化床鍋爐本體裝置。
組裝式循環(huán)流化床鍋爐本體裝置，主要包括燃燒室1和對(duì)流換熱室2，燃 燒室1和對(duì)流換熱室2為能現(xiàn)場(chǎng)左右對(duì)焊的兩大組件，燃燒室1右墻和對(duì)流 換熱室2左墻之間的距離為0. 1 0. 3倍燃燒室1內(nèi)腔寬度，燃燒室1內(nèi)腔高 度大于2.5倍長(zhǎng)度或?qū)挾?，按鍋爐產(chǎn)生蒸汽能力折算的燃燒室1內(nèi)腔有效容 積為4. 8 5.8mVt蒸汽。
燃用低品位發(fā)熱量2000 6000kcal/kg、揮發(fā)份含量超過8%且鍋爐產(chǎn)生蒸汽2 15t/h的煙煤或無煙煤的各類民用、工業(yè)和生活鍋爐都可以使用本發(fā) 明。
發(fā)明節(jié)能環(huán)保效益顯著。應(yīng)用本發(fā)明后，鍋爐熱效率82 88%，飛灰含碳 量4 10%、鍋爐整體壽命大于15年；煙氣黑度在林格曼一級(jí)以內(nèi)；可實(shí)現(xiàn)爐 內(nèi)脫硫，S02排放達(dá)標(biāo)；分離效率高。


圖l為發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，組裝式循環(huán)流化床鍋爐本體裝置，主要包括燃燒室1和對(duì)
流換熱室2，燃燒室1和對(duì)流換熱室2為能現(xiàn)場(chǎng)左右對(duì)焊的兩大組件，燃燒室 1右墻和對(duì)流換熱室2左墻之間的距離為0. 1 0. 3倍燃燒室1內(nèi)腔寬度，燃 燒室1內(nèi)腔高度大于2. 5倍長(zhǎng)度或?qū)挾?，按鍋爐產(chǎn)生蒸汽能力折算的燃燒室1 內(nèi)腔有效容積為4. 8 5. 8mVt蒸汽。
燃燒室1，包括水平布風(fēng)板8和水平頂墻10、豎直左墻和豎直右墻、豎 直前墻和豎直后墻。燃燒室1的左墻底部預(yù)留給煤孔9，右墻底部預(yù)留粉塵返 回孔7。燃燒室l的頂墻10和右墻之間設(shè)置方形或圓形的高溫?zé)煔獬隹?。?燒室1的內(nèi)壁附有膜式壁5箱體，膜式壁5金屬進(jìn)出管道集中設(shè)置在燃燒室1 的頂墻10，燃燒室1的頂墻10金屬進(jìn)出管道超出保溫層50mm。
對(duì)流換熱室2，主要包括頂部汽包3和由膜式壁5作成的懸空左擋墻。對(duì) 流換熱室2的頂部汽包3設(shè)置和燃燒室1的頂墻10相對(duì)應(yīng)的金屬管道水平進(jìn) 出口，金屬管道進(jìn)出口向左超出對(duì)流換熱室2的頂墻保溫層50ran。金屬管道 進(jìn)出口和對(duì)流換熱室2的左擋墻位于同一個(gè)豎直平面。對(duì)流換熱室2的左擋 墻懸空豎直布置，對(duì)流換熱室2的左擋墻頂部和對(duì)流換熱室2的頂部汽包3 相連接，對(duì)流換熱室2的左擋墻底部懸空以便預(yù)留出供從燃燒室1的排煙口 流出的高溫?zé)焿m流入通道。對(duì)流換熱室2可設(shè)置一個(gè)汽包，也可設(shè)置兩個(gè)汽 包。設(shè)置有兩個(gè)汽包時(shí)另一個(gè)汽包布置在對(duì)流換熱室2底面。
對(duì)流換熱室2包含對(duì)流換熱區(qū)。燃燒室1的右墻和對(duì)流換熱室2的左擋 墻圍成氣固分離區(qū)。從燃燒室1的左墻給煤孔9注入的煤粉和從燃燒室1的 布風(fēng)板8噴入的助燃空氣混合后在燃燒室1里燃燒，燃燒后生成的高溫?zé)焿m穿過輻射換熱區(qū)后從燃燒室1的排煙口進(jìn)行氣固分離區(qū)，然后進(jìn)入對(duì)流換熱
室2，最后從對(duì)流換熱室2的排煙口 4排入環(huán)境。經(jīng)過一個(gè)U型行程后夾雜在 煙氣中的絕大部分灰塵被分離集中到氣固分離區(qū)底部，經(jīng)過氣固分離區(qū)底部 出口 6和U形閥后從燃燒室1的右墻返料孔7返回到燃燒室1的燃燒區(qū)繼續(xù) 燃燒。在對(duì)流換熱室2里煙氣流過2個(gè)以上的U形行程后以15(TC左右的低溫 經(jīng)對(duì)流換熱室2的排煙口 4排出。
將對(duì)流換熱室2的頂部汽包3的金屬管道進(jìn)出口調(diào)整到和燃燒室1的頂 墻10金屬管道進(jìn)出口相同高度后，兩金屬管道進(jìn)出口對(duì)接焊接，然后進(jìn)行水 壓測(cè)試，最后對(duì)連接燃燒室1和對(duì)流換熱室2的100 mm金屬管道進(jìn)行耐火保 溫保護(hù)層處理。
鍋爐具有高燃燒室1內(nèi)腔高度尺寸的特征。燃燒室1內(nèi)腔高度大于2.5 倍燃燒室1內(nèi)腔水平方向尺寸(長(zhǎng)度或?qū)挾?；燃燒室l內(nèi)腔高度、長(zhǎng)度和寬 度尺寸存在約束關(guān)系，按鍋爐產(chǎn)生蒸汽能力折算的燃燒室內(nèi)腔有效容積為 4.8 5.8mVt蒸汽。鍋爐的左右布置的燃燒室1和對(duì)流換熱室2兩大組件設(shè) 計(jì)為加大燃燒室1內(nèi)腔高度和擴(kuò)大燃燒室1內(nèi)腔有效容積提供了可能。本發(fā) 明的"高燃燒室1內(nèi)腔高度"技術(shù)設(shè)計(jì)有兩個(gè)直接技術(shù)效果燃燒室1內(nèi)腔 高度加大，燃燒室1內(nèi)腔有效容積增加，保證了煙塵在燃燒室1里有足夠長(zhǎng) 的燃燒時(shí)間和足夠長(zhǎng)的行程， 一方面提高了鍋爐熱效率，另一方面在相同的 燃燒反應(yīng)前提下延長(zhǎng)燃燒反應(yīng)時(shí)間，有效地增加了燃燒反應(yīng)所消耗的煤粉量， 最終提高鍋爐燃燒效率。
燃燒室1右墻和對(duì)流換熱室2左墻之間的區(qū)域?yàn)闅夤谭蛛x區(qū)。本發(fā)明通 過提高氣固分離區(qū)煙氣粉塵流動(dòng)速度來強(qiáng)化粉塵分離效果?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)焊燃燒室1 和對(duì)流換熱室2兩大組件時(shí)，限制燃燒室1和對(duì)流換熱室2兩大組件之間的 距離，使得鍋爐具有窄的氣固分離區(qū)特征。以鍋爐燃燒室l寬3.5m為例，鍋 爐容量2 4t/h時(shí)燃燒室1的頂墻10超出右墻0. 35 0. 45m，鍋爐容量為6 8t/h時(shí)燃燒室1的頂墻10超出右墻0. 65 0. 75m，鍋爐容量為10t/h時(shí)燃燒 室1的頂墻10超出右墻0. 85 0. 95ra，鍋爐容量為15t/h時(shí)燃燒室1的頂墻 10超出右墻1 1.2m。本發(fā)明的"窄氣固分離區(qū)"技術(shù)設(shè)計(jì)有兩個(gè)直接技術(shù) 效果煙氣和粉塵流過氣固分離區(qū)時(shí)，通道窄，加大了煙氣和粉塵流動(dòng)速度， 加大了粉塵濃度。 一方面有效地增加了單位時(shí)間里粉塵之間相互碰撞次數(shù)，顆粒外表面的灰塵被沖刷發(fā)生更多的脫落，顆粒內(nèi)部來不及反應(yīng)的碳成分裸 露出來，有更多的機(jī)會(huì)接觸到氧氣分子，提高了燃燒效率，降低了飛灰含碳 量，另一方面強(qiáng)化了氣固分離作用，提高了鍋爐粉塵分離效率，降低了煙氣 中飛灰質(zhì)量濃度。
本發(fā)明的"燃燒室1和對(duì)流換熱室2兩大組件"技術(shù)設(shè)計(jì)有三個(gè)直接技 術(shù)效果可以增加燃燒室1的高度；可以擴(kuò)大燃燒室1內(nèi)腔容積；可以降低 安裝成本，縮短生產(chǎn)周期，降低鍋爐一次投資。燃燒室1和對(duì)流換熱室2可 以在鍋爐制造廠加工，公路運(yùn)輸至鍋爐安裝地。燃燒室1和對(duì)流換熱室2的 外圍寬度和長(zhǎng)度不超過3.5m，高度不超過llm,可以利用公路運(yùn)輸車輛對(duì)運(yùn) 輸物件寬度及高度不超過3. 5m和長(zhǎng)度不超過llm等條件。在燃燒室1的高度 超過3. 5m時(shí)可以將燃燒室1放倒裝車運(yùn)輸。
本發(fā)明適用于燃用低品位發(fā)熱量2000 6000kcal/kg、揮發(fā)份含量超過8% 且鍋爐容量2 15t/h的煙煤或無煙煤的各類民用、工業(yè)和生活快裝鍋爐。熱 效率可達(dá)到82 88%，飛灰含碳量4 10%、鍋爐整體壽命大于15年。環(huán)保效益 好，煙氣黑度保證林格曼一級(jí)以內(nèi)；可以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)脫硫，S02排放量符合國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)。鍋爐運(yùn)行達(dá)到額定負(fù)荷，穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行在4000小時(shí)以上。分離效率高， 可以解決積灰問題。便于公路運(yùn)輸。安裝工期短，舊鍋爐房可以利用。
權(quán)利要求
1.組裝式循環(huán)流化床鍋爐本體裝置，其特征在于燃燒室(1)和對(duì)流換熱室(2)設(shè)置成左右兩組件，能現(xiàn)場(chǎng)左右對(duì)焊，燃燒室(1)右墻和對(duì)流換熱室(2)左墻之間的距離為0.1～0.3倍燃燒室(1)內(nèi)腔寬度，燃燒室(1)內(nèi)腔高度大于2.5倍長(zhǎng)度或?qū)挾?，按鍋爐產(chǎn)生蒸汽能力折算的燃燒室(1)內(nèi)腔有效容積為4.8～5.8m3/t蒸汽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組裝式循環(huán)流化床鍋爐本體裝置，其特征在于 所述的燃燒室(l)，包括水平布風(fēng)板(8)和水平頂墻(10)、豎直左墻和豎直 右墻、豎直前墻和豎直后墻，左墻底部預(yù)留給煤孔(9)，右墻底部預(yù)留粉塵返 回孔(7)，頂墻(10)和右墻之間設(shè)置方形或圓形的高溫?zé)煔獬隹?，燃燒?1)的 內(nèi)壁附有膜式壁(5)箱體，膜式壁(5)金屬進(jìn)出管道集中設(shè)置在燃燒室(1)的頂 墻(IO)，燃燒室(1)的頂墻(10)金屬進(jìn)出管道超出保溫層50咖，所述的對(duì) 流換熱室(2)，包括頂部汽包(3)和膜式壁(5)作成的懸空左擋墻，頂部 汽包(3)設(shè)置和燃燒室(1)的頂墻(10)相對(duì)應(yīng)的金屬管道水平進(jìn)出口， 金屬管道進(jìn)出口和對(duì)流換熱室(2)的左擋墻位于同一個(gè)豎直平面，對(duì)流換熱 室(2)的左擋墻懸空豎直布置，對(duì)流換熱室(2)的左擋墻頂部和對(duì)流換熱 室(2)的頂部汽包(3)相連接，對(duì)流換熱室(2)的左擋墻底部懸空以便預(yù) 留出供從燃燒室(1)的排煙口流出的高溫?zé)焿m流入通道，對(duì)流換熱室(2) 設(shè)置一個(gè)汽包或兩個(gè)汽包。
全文摘要
組裝式循環(huán)流化床鍋爐本體裝置，本發(fā)明將鍋爐本體設(shè)置成左右兩組件，具有大燃燒室容積和窄煙塵分離通道的組裝式循環(huán)流化床鍋爐本體裝置，主要包括能現(xiàn)場(chǎng)左右對(duì)焊的燃燒室(1)和對(duì)流換熱室(2)兩大組件，燃燒室(1)右墻和對(duì)流換熱室(2)左墻之間的距離為0.1～0.3倍燃燒室(1)內(nèi)腔寬度，燃燒室(1)內(nèi)腔高度大于2.5倍長(zhǎng)度或?qū)挾?，按鍋爐產(chǎn)生蒸汽能力折算的燃燒室(1)內(nèi)腔有效容積為4.8～5.8m³/t蒸汽。燃用發(fā)熱量2000～6000kcal/kg、揮發(fā)份超過8％的煙煤或無煙煤鍋爐可使用。鍋爐熱效率82～88％，飛灰含碳量4～10％、鍋爐整體壽命大于15年；煙氣黑度在林格曼一級(jí)以內(nèi)；分離效率高。
文檔編號(hào)F23C10/00GK101551102SQ20091004341
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者何相助, 艾元方, 蔣紹堅(jiān) 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙互創(chuàng)潔凈能源科技有限公司