一種基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)石灰石脫硫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)石灰石脫硫系統(tǒng)，包括爐膛、輸送機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)倉機(jī)構(gòu)、管道；輸送機(jī)構(gòu)包括緩存?zhèn)}、混合器，風(fēng)機(jī)，在所述的緩存?zhèn)}上部還設(shè)置有緩存進(jìn)料口和排氣口；儲(chǔ)倉機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)倉、庫頂收塵器、通過管道、電加熱器、風(fēng)機(jī)；還包括與爐膛煙氣出口連通的風(fēng)分離器、返料器、設(shè)置在爐膛底部從一次風(fēng)道引入爐膛的風(fēng)室、分布在爐膛前后墻上的二次風(fēng)管、與二次風(fēng)管連通的爐內(nèi)石灰石脫硫入口閥組，設(shè)置在分離器頂部的尾部煙道、與分離器為一體的返料料腿，所述的入口閥組通過管道與混合器連接，所述返料器與返料料腿的底部相連接。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，分離效率高，有利于排放等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)石灰石脫硫系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備和爐內(nèi)石灰石脫硫系統(tǒng)，具體地說是一種基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐的爐內(nèi)脫硫技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)頒布實(shí)施，要求燃煤鍋爐的煙塵、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物排放均要達(dá)到限定值。在對(duì)二氧化硫的控制上，目前已投運(yùn)的循環(huán)流化床鍋爐，較多采用爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)，但普遍存在爐內(nèi)脫硫效率低、脫硫劑利用率低、石灰石耗量大的問題。因?yàn)闋t內(nèi)脫硫反應(yīng)與鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)，而基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐所具有的分離效率高、氣固混合充分、爐膛溫度合理、爐膛溫度均勻的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，為爐內(nèi)脫硫反應(yīng)提供了一個(gè)絕佳的反應(yīng)條件，與爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)相結(jié)合，在Ca/S=2時(shí)，可達(dá)90%以上的脫硫效率，對(duì)煤中含硫量小于1%的煤種，通過此技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)環(huán)保達(dá)標(biāo)排放，大大節(jié)約系統(tǒng)投資和建設(shè)費(fèi)用，具有良好的市場(chǎng)推廣前景。目前尚無針對(duì)基于流態(tài)重構(gòu)循環(huán)流化床鍋爐的爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，解決目前常規(guī)產(chǎn)品普遍存在的技術(shù)問題，而提供一種基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)石灰石脫硫系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)石灰石脫硫系統(tǒng)，包括爐膛(I)、輸 送機(jī)構(gòu)(7)、儲(chǔ)倉機(jī)構(gòu)(8)、管道(15)，所述的輸送機(jī)構(gòu)(7)包括緩存?zhèn)}(14)、設(shè)置在緩存?zhèn)}下部的混合器(13)，以及通過管道(15)與混合器(13)連接的風(fēng)機(jī)
(9)，在所述的緩存?zhèn)}上部還設(shè)置有緩存進(jìn)料口(16)和排氣口(17);所述的儲(chǔ)倉機(jī)構(gòu)(8)包括儲(chǔ)倉(11)、設(shè)置在儲(chǔ)倉(11)頂部的庫頂收塵器(12)、通過管道(15)與儲(chǔ)倉(11)左下側(cè)連接的電加熱器(10)及通過管道與電加熱器連接的風(fēng)機(jī)(9);緩存?zhèn)}(14)上部設(shè)置的排氣口
(17)通過管道(15)與儲(chǔ)倉(11)的右上側(cè)相連接，緩存進(jìn)料口( 16)通過管道與儲(chǔ)倉(11)的下端連接；其特點(diǎn)是:它還包括與爐膛(I)煙氣出口連通的并列布置在爐膛煙氣出口區(qū)域、進(jìn)口煙道下傾、中心筒偏心的絕熱旋風(fēng)分離器(2)、返料器(3)、設(shè)置在爐膛(I)底部從一次風(fēng)道引入爐膛的風(fēng)室(4)、分布在爐膛(I)前后墻上的二次風(fēng)管(5 )、與二次風(fēng)管(5 )連通的爐內(nèi)石灰石脫硫入口閥組(6)，設(shè)置在分離器頂部的尾部煙道(18)、與分離器為一體的返料料腿(19)，所述的入口閥組(6)通過管道(15)與混合器(13)連接，所述返料器(3)與返料料腿的底部相連接。
[0005]進(jìn)一步優(yōu)選方式:所述分離器由外殼和三層結(jié)構(gòu)的耐火材料里襯組成，三層耐火材料分別為高強(qiáng)度耐磨澆注料、輕質(zhì)澆注料、輕質(zhì)保溫磚，并且分離器上設(shè)有工作溫度控制
>J-U ρ?α裝直。
[0006]進(jìn)一步優(yōu)選方式:所述返料器(3)由外殼和三層結(jié)構(gòu)的耐火材料里襯組成，三層耐火材料分別為高強(qiáng)度耐磨澆注料、輕質(zhì)澆注料、輕質(zhì)保溫磚；所述返料器的返料風(fēng)采用高壓冷風(fēng)，由小風(fēng)帽送入，入口風(fēng)管母管上裝設(shè)流量計(jì)、壓力計(jì)，并且所述返料器設(shè)有工作溫度控制裝置。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選方式:所述二次風(fēng)管(5)的噴嘴設(shè)置在爐膛下部物料需要助燃的高度。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0009]基于流態(tài)重構(gòu)超低排放循環(huán)流化床鍋爐總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保鍋爐爐膛煙氣上升速度依據(jù)燃料煤的成灰磨耗特性，保持爐膛最佳煙氣上升速度在4.5?5m/s范圍內(nèi)，適宜的循環(huán)物料量保證鍋爐運(yùn)行床溫、爐膛出口煙溫、分離器返料溫度和分離器出口溫度均在850?880°C最佳反應(yīng)溫度區(qū)間，旋風(fēng)分離器的高分離效率使循環(huán)物料具有最佳的物料比表面積，延長脫硫劑在爐內(nèi)的反應(yīng)停留時(shí)間，增強(qiáng)脫硫劑的固硫效果，使?fàn)t內(nèi)石灰石脫硫后鍋爐燃燒實(shí)際產(chǎn)生的硫化物(SOx)較國際通常產(chǎn)品大大偏低。再加上鍋爐爐膛前后墻二次風(fēng)口噴入前燃燒處于還原性氣氛，強(qiáng)剛性二次風(fēng)的噴入是氣氛轉(zhuǎn)為富氧狀態(tài)，爐內(nèi)氣固混合好，強(qiáng)化了脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。爐膛上下溫度均勻，整個(gè)爐膛上下全部可以發(fā)生高效脫硫反應(yīng)。同時(shí)通過對(duì)石灰石進(jìn)行成灰磨耗試驗(yàn)，確定最佳入爐粒徑級(jí)配；通過石灰石活性試驗(yàn)確定最佳的脫硫劑種類，可大大提聞脫硫效率。脫硫效率在Ca/S=2時(shí)，可確保聞達(dá)90%以上，最高可達(dá)95%。對(duì)于含硫量小于1%的煤種，可不增加昂貴的尾部脫硫裝置，即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于含硫量大于1%的煤種，配合較低成本的爐后半干法脫硫裝置，綜合脫硫效率可高達(dá)99%以上，投資及運(yùn)行成本低，不產(chǎn)生廢水和腐蝕，能夠適應(yīng)所有的煤種，確保達(dá)到國家GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中鍋爐尾部煙氣硫化物(SOx)排放小于100mg/Nm3的要求。本發(fā)明在爐膛出口并列布置高效絕熱旋風(fēng)分離器，采用進(jìn)口煙道下傾，中心筒偏心的方式，既結(jié)構(gòu)簡單，分離效率又高。
[0010]在爐膛燃燒后的煙氣經(jīng)爐膛出口進(jìn)入旋風(fēng)分離器，將煙氣夾帶的物料分離下來，通過返料器返回爐膛循環(huán)再燃。分離后的煙氣經(jīng)中心筒流向尾部對(duì)流受熱面?？刂普麄€(gè)物料分離和返料回路的工作溫度為有利于超低硫化物(SOx)排放最佳溫度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]其中，1、爐膛，2、分離器，3、返料器，4、風(fēng)室，5、二次風(fēng)管，6、入口閥組，7、輸送機(jī)構(gòu)，8、儲(chǔ)倉機(jī)構(gòu)，9、風(fēng)機(jī)，10、電加熱器，11、儲(chǔ)倉，12、庫頂收塵器，13、混合器，14、緩存?zhèn)}，15、管道，16、緩存進(jìn)料口，17、排氣口，18、尾部煙道，19、返料料腿。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，一種基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)石灰石脫硫系統(tǒng)，包括爐膛1、輸送機(jī)構(gòu)7、儲(chǔ)倉機(jī)構(gòu)8、管道15，所述的輸送機(jī)構(gòu)7包括緩存?zhèn)}14、設(shè)置在緩存?zhèn)}下部的混合器13，以及通過管道15與混合器13連接的風(fēng)機(jī)9，在所述的緩存?zhèn)}上部還設(shè)置有緩存進(jìn)料口 16和排氣口 17 ;所述的儲(chǔ)倉機(jī)構(gòu)8包括儲(chǔ)倉11、設(shè)置在儲(chǔ)倉11頂部的庫頂收塵器12、通過管道15與儲(chǔ)倉11左下側(cè)連接的電加熱器10及通過管道與電加熱器連接的風(fēng)機(jī)9 ;緩存?zhèn)}14上部設(shè)置的排氣口 17通過管道15與儲(chǔ)倉11的右上側(cè)相連接，緩存進(jìn)料口16通過管道與儲(chǔ)倉11的下端連接；其特點(diǎn)是:它還包括與爐膛I煙氣出口連通的并列布置在爐膛煙氣出口區(qū)域、進(jìn)口煙道下傾、中心筒偏心的絕熱旋風(fēng)分離器2、返料器3、設(shè)置在爐膛I底部從一次風(fēng)道引入爐膛的風(fēng)室4、分布在爐膛I前后墻上的二次風(fēng)管5、與二次風(fēng)管5連通的爐內(nèi)石灰石脫硫入口閥組6，設(shè)置在分離器頂部的尾部煙道18、與分離器為一體的返料料腿19，所述的入口閥組6通過管道15與混合器13連接，所述返料器3與返料料腿的底部相連接。
[0014]所述分離器由外殼和三層結(jié)構(gòu)的耐火材料里襯組成，三層耐火材料分別為高強(qiáng)度耐磨澆注料、輕質(zhì)澆注料、輕質(zhì)保溫磚，并且分離器上設(shè)有工作溫度控制裝置。
[0015]所述返料器3由外殼和三層結(jié)構(gòu)的耐火材料里襯組成，三層耐火材料分別為高強(qiáng)度耐磨澆注料、輕質(zhì)澆注料、輕質(zhì)保溫磚；所述返料器的返料風(fēng)采用高壓冷風(fēng)，由小風(fēng)帽送入，入口風(fēng)管母管上裝設(shè)流量計(jì)、壓力計(jì)，并且所述返料器設(shè)有工作溫度控制裝置。
[0016]二次風(fēng)管通過分布在爐膛前后墻上的二次風(fēng)管噴嘴，送入爐膛下部物料燃燒需要空氣的高度空間。保證燃燒從還原性氣氛轉(zhuǎn)入過氧燃燒階段，提高燃燒效率，降低尾部飛灰含碳量，運(yùn)行時(shí)二次風(fēng)壓正好能穿入缺氧區(qū)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)石灰石脫硫系統(tǒng)，包括爐膛(I)、輸送機(jī)構(gòu)(7)、儲(chǔ)倉機(jī)構(gòu)(8)、管道(15)，所述的輸送機(jī)構(gòu)(7)包括緩存?zhèn)}(14)、設(shè)置在緩存?zhèn)}下部的混合器(13)，以及通過管道(15)與混合器(13)連接的風(fēng)機(jī)(9)，在所述的緩存?zhèn)}上部還設(shè)置有緩存進(jìn)料口(16)和排氣口(17);所述的儲(chǔ)倉機(jī)構(gòu)(8)包括儲(chǔ)倉(11)、設(shè)置在儲(chǔ)倉(11)頂部的庫頂收塵器(12)、通過管道(15)與儲(chǔ)倉(11)左下側(cè)連接的電加熱器(10)及通過管道與電加熱器連接的風(fēng)機(jī)(9);緩存?zhèn)}(14)上部設(shè)置的排氣口(17)通過管道(15)與儲(chǔ)倉(11)的右上側(cè)相連接，緩存進(jìn)料口(16)通過管道與儲(chǔ)倉(11)的下端連接；其特征是:它還包括與爐膛(I)煙氣出口連通的并列布置在爐膛煙氣出口區(qū)域、進(jìn)口煙道下傾、中心筒偏心的絕熱旋風(fēng)分離器(2)、返料器(3)、設(shè)置在爐膛(I)底部從一次風(fēng)道引入爐膛的風(fēng)室(4)、分布在爐膛(I)前后墻上的二次風(fēng)管(5)、與二次風(fēng)管(5)連通的爐內(nèi)石灰石脫硫入口閥組(6)，設(shè)置在分離器頂部的尾部煙道(18)、與分離器為一體的返料料腿(19)，所述的入口閥組(6)通過管道(15)與混合器(13)連接，所述返料器(3)與返料料腿的底部相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)石灰石脫硫系統(tǒng)，其特征是:所述分離器由外殼和三層結(jié)構(gòu)的耐火材料里襯組成，三層耐火材料分別為高強(qiáng)度耐磨澆注料、輕質(zhì)澆注料、輕質(zhì)保溫磚，并且分離器上設(shè)有工作溫度控制裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)石灰石脫硫系統(tǒng)，其特征是:所述返料器(3)由外殼和三層結(jié)構(gòu)的耐火材料里襯組成，三層耐火材料分別為高強(qiáng)度耐磨澆注料、輕質(zhì)澆注料、輕質(zhì)保溫磚；所述返料器的返料風(fēng)采用高壓冷風(fēng)，由小風(fēng)帽送入，入口風(fēng)管母管上裝設(shè)流量計(jì)、壓力計(jì)，并且所述返料器設(shè)有工作溫度控制裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)石灰石脫硫系統(tǒng)，其特征是:所述二次風(fēng)管(5)的噴嘴設(shè)置在爐膛下部物料需要助燃的高度。
【文檔編號(hào)】F23C10/20GK103672874SQ201310692745
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】張建春, 劉愛成, 白昌先, 牛建斌, 郝建仁, 朱俊平, 田艷, 周帥, 樊廣強(qiáng), 王曉煒 申請(qǐng)人:太原鍋爐集團(tuán)有限公司, 太原鍋爐集團(tuán)電力工程有限公司