一種雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及超臨界大型循環(huán)流化床鍋爐，特別涉及二次再熱超臨界循環(huán)流化床鍋爐，屬于燃燒設備技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著循環(huán)流化床鍋爐不斷地大型化，爐膛尺度逐步增大，水冷壁的布置成為核心問題，由于爐膛周界長度比較小，布置足夠多的水冷壁除了提高爐膛高度之外，只能采用雙面受熱的水冷壁。從燃燒的角度，爐膛高度超過45m后對燃燒效率的改善就不大了 ；尾部對流豎井的高度要求爐膛高度超過35m即可，因此應該盡量使爐膛高度在45m以內(nèi)。采用雙面受熱的水冷壁是緩解水冷壁布置矛盾的有效措施，這在自然循環(huán)條件下是完全可行的，但是在超臨界條件下，考慮到并聯(lián)管屏之間的熱負荷差異，應該盡量避免采用雙面受熱水冷壁。
[0003]此外，由于爐膛斷面的增加，使二次風的穿透變得非常困難，因此，在工程應用中出現(xiàn)了褲衩腿型雙布風板結(jié)構(gòu)爐膛，這種爐膛結(jié)構(gòu)是下部采用雙布風板的分體結(jié)構(gòu)，而爐膛的中上部又合并為一個爐膛，鍋爐運行過程中容易出現(xiàn)兩側(cè)床壓波動，則需要依靠一次風風壓風量進行調(diào)節(jié)。因此分體爐膛結(jié)構(gòu)在運行中對控制系統(tǒng)的可靠性和調(diào)節(jié)靈敏度要求很高，且由于增加調(diào)節(jié)擋板等原因，一次風風機壓頭較高。同時，褲衩腿型雙布風板爐膛結(jié)構(gòu)非常復雜，設計、制造、安裝以及運行維護成本較高。
[0004]特別對于二次再熱鍋爐，爐膛設計時既要考慮滿足合理組織燃燒的要求，也要保證主蒸汽及兩級再熱蒸汽的出口汽溫達到額定值，因此三組高溫受熱面的布置變得非常困難，在循環(huán)流化床鍋爐低溫燃燒條件下，如果不采用外置式換熱器，則該問題變得更加突出，如果采用外置式換熱器，則會帶來廠用電率高、運行維護工作量大以及增加額外的緊急補給水系統(tǒng)等，給鍋爐的經(jīng)濟性和可靠性帶來影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種帶有多個分離器的大型雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐，為二次再熱超臨界循環(huán)流化床鍋爐高溫受熱面的布置提高有利的條件，使爐膛水冷壁均為單面受熱，從而避免并聯(lián)管屏之間的熱負荷差異以及兩側(cè)床壓波動引起的翻床現(xiàn)象，進一步提高在運行過程中控制系統(tǒng)的可靠性和調(diào)節(jié)的靈活性。同時使一次風機壓頭降低，進而減少廠用電率。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于:它包括兩個完全獨立的第一爐膛、第二爐膛、兩組旋風分離器和一個尾部對流煙道；第一爐膛和第二爐膛并列設置，且兩爐膛之間留有間隙，每個爐膛下方具有獨立的布風裝置及風室；在兩個爐膛相鄰面各自對面的外側(cè)分別并聯(lián)布置一組結(jié)構(gòu)相同的旋風分離器，每組旋風分離器至少包括兩個旋風分離器，每一個旋風分離器具有一個與爐膛相通的入口煙道和一個出口煙道，每個旋風分離器的出口煙道通過同側(cè)共用連接煙道與尾部對流煙道相通；所述兩個爐膛、兩組旋風分離器以及共用連接煙道均關于所述循環(huán)流化床鍋爐的豎直中心面對稱布置。
[0007]優(yōu)選地，第一爐膛和第二爐膛之間設置水平連接煙道。
[0008]優(yōu)選地，所述的第一爐膛和第二爐膛均由膜式水冷壁構(gòu)成；所述第一爐膛和第二爐膛的截面形狀、尺寸及爐膛高度均相同。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及突出性的技術(shù)效果:采用兩個獨立的爐膛，分別配有單獨的布風板和風箱，使爐膛水冷壁均為單面受熱，避免了并聯(lián)管屏之間的熱負荷差異以及因床壓波動引起的翻床現(xiàn)象，進一步提高了在運行過程中控制系統(tǒng)的可靠性和調(diào)節(jié)的靈活性；同時由于取消平衡褲衩腿型雙布風板爐膛兩側(cè)壓力的調(diào)節(jié)擋板，使得一次風機壓頭降低，從而降低了廠用電率；此外，兩個爐膛的設置為二次再熱超臨界循環(huán)流化床鍋爐高溫受熱面的布置提供了有利條件；同時此技術(shù)方案具有爐膛設計簡單，便于大型化等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明提供的一種兩個完全獨立的爐膛并列設置的雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐的整體結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)。
[0011]圖2為兩個完全獨立的爐膛并列設置，兩爐膛間局部設置水平連接煙道的雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐的整體結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)。
[0012]圖3為具有六個相同旋風分離器的雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐的整體結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)。
[0013]圖4為具有八個相同旋風分離器的雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐的整體結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)。
[0014]圖5為具有六個相同旋風分離器的兩爐膛間局部設置水平連接煙道的雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐的整體結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)，其中示出了流體在旋風分離器以及分離器出口煙道與尾部對流煙道間的流動方式。
[0015]圖中:1-第一爐膛；2_第二爐膛；3_水冷壁；4_布風裝置；5-風室；6_水平連接煙道；7_分離器出口煙道；8_分離器入口煙道；21_第一共用連接煙道；22_第二共用連接煙道；23_尾部對流煙道；24_第一組分離器；25_第二組分離器。
【具體實施方式】
[0016]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0017]循環(huán)流化床鍋爐的主要部件一般包括爐膛、旋風分離器、回料閥及尾部對流煙道，還可包括外置式換熱器等；尾部對流煙道內(nèi)布置有過熱器、再熱器和省煤器受熱面。
[0018]本發(fā)明提供的一種雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐如圖1所示，它含有兩個完全獨立的第一爐膛1、第二爐膛2、兩組旋風分離器和一個尾部對流煙道23 ;第一爐膛和第二爐膛并列設置，且兩爐膛之間留有一定間隙，每個爐膛下方具有獨立的布風裝置4及風室5 ;本發(fā)明所述的兩個爐膛的截面形狀、尺寸及爐膛高度均相同，且兩爐膛均由膜式水冷壁3構(gòu)成。在兩個爐膛相鄰面各自對面的外側(cè)分別并聯(lián)布置一組結(jié)構(gòu)相同的旋風分離器，每組旋風分離器至少包括兩個旋風分離器，每一個旋風分離器具有一個與爐膛相通的入口煙道8和一個出口煙道7，每個旋風分離器的出口煙道通過同側(cè)共用連接煙道與尾部對流煙道相通；所謂一組相同的旋風分離器，是指每組旋風分離器數(shù)量及幾何尺寸均相等、但入口煙道的布置會根據(jù)鍋爐的總體布置可能有所不同；所述兩個爐膛、兩組旋風分離器以及共用連接煙道均關于所述循環(huán)流化床鍋爐的豎直中心面M對稱布置。
[0019]為了更好的平衡兩爐膛的氣壓，還可以在兩爐膛間局部位置設置水平連接煙道6(見圖2) ο
[0020]圖3和圖4為本發(fā)明的兩個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖3中給出了具有六個相同結(jié)構(gòu)的旋風分離器的布置結(jié)構(gòu)，六個旋風分離器分成了兩組，即第一組旋風分離器24和第二組旋風分離器25，這兩組旋風分離器分別對稱布置在兩個爐膛相鄰面各自對面的外偵U。圖4中給出了具有八個相同結(jié)構(gòu)的旋風分離器的布置結(jié)構(gòu)，八個旋風分離器分成了兩組，分別對稱布置在兩個爐膛相鄰面各自對面的外側(cè)。
[0021]本發(fā)明的工作過程如下:
[0022]如圖5所示，含塵煙氣通過各旋風分離器的入口煙道進入各個旋風分離器，經(jīng)分離器分離作用后，含固體小顆粒的氣體經(jīng)各自的出口煙道進入共用連接煙道，兩側(cè)煙氣在各側(cè)連接煙道匯合后，分別通過第一共用連接煙道21和第二共用連接煙道22進入同一尾部對流煙道23。
【主權(quán)項】
1.一種雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于:它包括兩個完全獨立的第一爐膛(I)、第二爐膛(2)、兩組旋風分離器和一個尾部對流煙道(23);第一爐膛和第二爐膛并列設置，且兩爐膛之間留有間隙，每個爐膛下方具有獨立的布風裝置(4)及風室(5);在兩個爐膛相鄰面各自對面的外側(cè)分別并聯(lián)布置一組結(jié)構(gòu)相同的旋風分離器，每組旋風分離器至少包括兩個旋風分離器，每一個旋風分離器具有一個與爐膛相通的入口煙道(8)和一個出口煙道(7)，每個旋風分離器的出口煙道通過同側(cè)共用連接煙道與尾部對流煙道相通；所述兩個爐膛、兩組旋風分離器以及共用連接煙道均關于所述循環(huán)流化床鍋爐的豎直中心面對稱布置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于:第一爐膛和第二爐膛之間設置水平連接煙道(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于:所述的第一爐膛(I)和第二爐膛(2)均由膜式水冷壁構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于:所述第一爐膛(I)和第二爐膛(2)的截面形狀、尺寸及爐膛高度均相同。
【專利摘要】一種雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐，包括兩個完全獨立的兩個爐膛，兩爐膛并列設置，且兩爐膛之間留有間隙；每個爐膛下方具有獨立的布風裝置及風室；在兩個爐膛相鄰面各自對面的外側(cè)分別布置一組結(jié)構(gòu)相同的旋風分離器，兩個爐膛、兩組分離器及共用連接煙道均關于循環(huán)流化床鍋爐的豎直中心面對稱布置；兩組旋風分離器分別通過共用連接煙道與同一個尾部對流煙道連接。本發(fā)明的爐膛水冷壁均為單面受熱，避免了并聯(lián)管屏之間的熱負荷差異以及因床壓波動引起的翻床現(xiàn)象，進一步了提高運行過程中控制系統(tǒng)的可靠性和調(diào)節(jié)的靈活性，降低鍋爐廠用電率；為二次再熱超臨界循環(huán)流化床鍋爐高溫受熱面的布置提供了有利條件；同時爐膛設計簡單，便于大型化。
【IPC分類】F23C10/00, F22B31/08, F23C10/18, F22B31/04, F23C10/20
【公開號】CN105157021
【申請?zhí)枴緾N201510587086
【發(fā)明人】呂俊復, 張縵, 黃曉丹, 楊海瑞, 岳光溪
【申請人】清華大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月15日