一种流化床锅炉分层流化布风板的布置方法.pdf

本发明涉及一种流化床锅炉分层流化布风板的布置方法，其特征在于，采用流化床锅炉炉底布风板分多层布置的方法，整个炉膛底由三个相对独立的布风板组成，一个布风板布置在炉膛最下部，其上部再叠加两个布风板，实现循环流化床锅炉分级加燃料、分级送风和分级燃烧，通过调整各个布风板的风量和燃料量，可以实现锅炉均匀燃烧、均匀布风，为大型化循环流化锅炉提供新的设计方法。

1.  一种流化床锅炉分层流化布风板的布置方法，其特征在于，采用分层布置，实现循环流化床锅炉分级加燃料、分级送风和分级燃烧，其方法为：
步骤1.在锅炉炉膛(4)的炉膛底布置三个布风板(1)、布风板(2)和布风板(3)，布风板(1)布置在锅炉炉膛(4)的最下部，为下布风板层，在布风板(1)的上部两侧对称布置布风板(2)和布风板(3)，与布风板(1)两侧相通，形成上布风板层，布风板(2)、布风板(3)底部和布风板(1)之间设有一个堰(10)；
步骤2.在布风板层(1)的底部布置锅炉排渣口(5)和一次风风室(6)，在布风板层(1)两侧布置燃料进口(7)、二次风进口(8)和回料器返料进口(9)；
步骤3.在布风板(2)和布风板(3)外侧下部布置燃料进口(7)、二次风进口(8)，上部布置三次风进口(11)。

2.  根据权利要求1所述的一种流化床锅炉分层流化布风板的布置方法，其特征在于，所述的上布风板层为倒梯形，下布风板层为倒梯形或矩形。

一种流化床锅炉分层流化布风板的布置方法
技术领域
本发明涉及一种流化床锅炉分层流化布风板的布置方法，用于循环流化床分层布风、分层流化和分层燃烧，属于循环流化床锅炉流化技术领域。
背景技术
随着循环流化床锅炉不断向大型化、高参数化方向发展，炉膛的截面积越来越大，由于炉膛深度受到二次风穿透能力的限制而不能按比例增加，同时由于锅炉容量的增加和参数的提高，炉膛底部布风板的面积增加，布风均匀性的难度提高，为了解决循环流化床锅炉容量放大的难题，国际上知名的锅炉开发商ALSTOM公司采用了如图1所示的“裤衩”双炉膛结构，炉膛1下部布风板12分开成裤衩形式，锅炉二次风沿裤衩内外侧不同高度送入，因为二次风的穿透能力是有限的，这种布置的目的使二次风均匀配风。
但是这种“裤衩”双炉膛的结构，炉膛水冷壁设计制造复杂，同时由于炉膛分成两个单独控制，锅炉在启动和运行过程中，两侧炉膛床压平衡难以控制，有时会造成床料窜床翻床的现象，严重影响锅炉的安全运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种锅炉容量放大而安全运行的流化床锅炉炉底布风板的布置方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种流化床锅炉分层流化布风板的布置方法，其特征在于，采用分层布置，实现循环流化床锅炉分级加燃料、分级送风和分级燃烧，其方法为：
步骤1.在锅炉炉膛的炉膛底布置三个布风板1、布风板2和布风板3，布风板1布置在锅炉炉膛的最下部，为下布风板层，在布风板1的上部两侧对称布置布风板2和布风板3，与布风板1两侧相通，形成上布风板层，布风板2、布风板3的底部和布风板1之间设有一个堰；
步骤2.在布风板1的底部布置锅炉排渣口和一次风风室，在布风板1上部两侧布置燃料进口、二次风进口和回料器返料进口；
步骤3.在布风板2和布风板3外侧下部布置流化风室或二次风流化，上部布置、燃料进口、三次风进口。
所述的上布风板层为倒梯形，下布风板层为倒梯形或矩形。
本发明采用流化床锅炉炉底布风板分多层布置的方法，整个炉膛底由三个相对独立的布风板组成，布风板1布置在炉膛最下部，上部再叠加布风板2和3，实现循环流化床锅炉分级加燃料、分级送风和分级燃烧，通过调整各个布风板的风量和燃料量，可以实现锅炉均匀燃烧、均匀布风，为大型化循环流化锅炉提供新的设计方法。
本发明的优点是：
1.由于采用流化床炉底布风板分层布置，燃料、布风分多层送入，改善炉内燃料和空气的混合工况，充分发挥循环流化床空间立体燃烧的优势，有利于提高大型循环流化床锅炉的燃烧效率和污染物控制的能力，可以实现循环流化床大型化，在增加炉膛深度的情况下实现二次或三次风的配风的均匀性和穿透能力；
2、布风板分层布置，上下布风板同属于一个炉膛，上布风板层的物料通过溢流的形式与下布风板层中的物料混合，因此可以避免象“裤衩”炉膛那样存在窜床和翻床的危险。炉膛的压力控制与通常单炉膛床压控制一样，只要控制下布风板层的压力即可；
3、在运行过程中，粗颗粒集中在下布风板层的下部进行流化燃烧，实现粗颗粒床和细颗粒床分开运行，并且下布风板层置于炉膛的中部，可以减轻粗颗粒对锅炉的磨损；
4、布风板分层布置后使每个布风板的面积减小，有利于炉膛均匀配风和均匀流化，提高循环流化床锅炉的流化质量，特别对于大型循环流化床锅炉，布风板分层布置具有突出优点；
5、本发明将单一的炉膛划分为相互独立有相互联系的3个或多个流化床面，锅炉的燃料、配风、返料以及石灰石的加入可以根据每个床面的燃烧情况进行灵活调节，锅炉分级分层燃烧、分层送风可以更好地控制NOx和SO₂的排放；
6、由于循环流化床内核循环燃烧的特点，通过分层布风，分层流化燃烧以后，通过调节上下布风板的流化风量来调节锅炉的内循环，调节炉膛的燃烧和传热特性，这一点在其它形式的循环流化床锅炉中是无法实现的；
7、锅炉启动时，可以实现分床点火，启动过程中可以采用首先加热下部流化床，启动下部流化床以后，通过下部流化床来引燃上部流化床，由于下部流化床面积小，加入的启动床料少，因此锅炉启动快，节省锅炉启动用油；
8、减小锅炉高压头一次风的用量，根据炉膛的压力分布特点，锅炉上部风可以使用压力更低的三次风，通过合理的风量分配，可以大大减少锅炉风机系统的电耗；
9、采用布风板分层布置后，炉膛深度不受二次风穿透能力的限制，因此在炉膛尺寸的选取上可以减小大型循环流化床锅炉炉膛宽度尺寸，便于炉膛刚性梁的布置和设计。
附图说明
图1为“裤衩”双炉膛结构示意图；
图2为流化床锅炉分层流化布风板的布置方法结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例
如图2所示，为流化床锅炉分层流化布风板的布置方法结构示意图，一种流化床锅炉炉底布风板的布置方法采用分层布置，实现循环流化床锅炉分级加燃料、分级送风和分级燃烧，其方法为：
步骤1.在锅炉炉膛4的炉膛底安装三个布风板1、布风板2和布风板3，布风板1安装在锅炉炉膛4的最下部，为倒梯形或矩形下布风板层，在布风板1的上部两侧对称安装布风板2和布风板3，与布风板1两侧相通，形成倒梯形上布风板层，布风板2、布风板3的底部和布风板1之间用浇注料形成一个堰10，其目的是使布风板2和布风板3具有一定的料位高度；
步骤2.在布风板1的底部安装锅炉排渣口5和一次风风室6，在布风板层1两侧安装燃料进口7、二次风进口8和回料器返料进口9；
步骤3.在布风板2和布风板3外侧下部安装燃料进口7、二次风进口8，上部布置三次风进口11。
工作时，一次风从最底部布风板1的风室6送入，一次风通过布风板1的风帽后为燃烧提供氧量，部分燃料、二次风、回料器返料以及外置式换热器的返料从布风板1的上部的燃料进口7、二次风进口8和回料器返料进口9加入，由于布风板层1形成的下布风板深度较小，因此二次风加入后能够与燃料、物料均匀混合，该区域的床温可以通过给煤量、风量和返料进行灵活调节，锅炉排渣口设置在下布风板1的底部，通过排渣控制床层压力。
部分燃料、二次风和三次风从上布风板层的燃料进口7、二次风进口8、上部布置三次风进口11进入，由下布风板1的燃烧的燃料点燃，该布风板层由于颗粒细、料位低，使用二次风来流化，上部的配风可以使用压力更低的三次风，本发明采用阶梯布置，实现循环流化床锅炉分级加燃料、分级送风和分级燃烧，通过调整各个布风板的风量和燃料量，可以实现锅炉均匀燃烧、均匀布风。