一种燃用生物质的循环流化床锅炉

技术领域

本发明涉及循环流化床锅炉的技术领域，具体为一种燃用生物质的循环流化床锅炉。

背景技术

我国是一个以林业、农业生产为主的国家，林农业生产过程中产生大量的生物质废弃物，如各类秸秆、玉米芯、稻壳、树皮、芦苇、木屑等。通常处理这些废弃物均采用直接焚烧，不仅对生态造成破坏，造成雾霾天气，并产生大量的有毒有害物质，对人与其他生物健康形成威胁。

我国正面临着巨大的能源和环保压力。一方面，煤炭的应用推动了社会的发展，其资源在日益耗尽；另一方面，煤炭的无节制使用，又引起了日益严重的环境问题，如导致全球气温变暖、破坏生态圈碳平衡、释放有害物质、损害臭氧层、引起酸雨等自然灾害。

充分利用生物质能发电是一个很好的极具开发利用规模的绿色清洁可再生能源，具有较好的经济、生态和社会效益，将成为未来持续能源的重要部分。

目前国内生物质循环流化床普遍存在返料量小，负荷易波动，高温过热器易产生高温腐蚀，低温过热器、省煤器易积灰，空气预热器低温腐蚀，排烟温度高现象。

发明内容

为了解决现有生物质循环流化床锅炉返料量小，负荷波动大，容易发生腐蚀和积灰现象，排烟温度高的问题，本发明提供了一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其返料量大，负荷波动小，高温过热器不易产生高温腐蚀，低温过热器、省煤器不易积灰，空气预热器不易产生低温腐蚀，排烟温度在合理范围内。

其技术方案是这样的：一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其包括炉膛和尾部烟道，其特征在于，所述炉膛内设置有高温过热器，所述炉膛与所述尾部烟道之间设置有汽冷分离器，所述汽冷分离器底部设置有与所述炉膛连通的返料装置，所述尾部烟道包括第一下降烟道、上升空烟道和第二下降烟道，所述第一下降烟道内从上至下顺次设置有中温过热器、低温过热器、高温省煤器，所述第二下降烟道内从上至下顺次设置有SCR预留区、低温省煤器、空气预热器，所述中温过热器、低温过热器、高温省煤器、低温省煤器的管子均采用光管且顺列布置，所述空气预热器采用卧式管排顺列布置，所述第二下降烟道底部出口连接复合相变换热器。

其进一步特征在于，所述高温过热器包括高温过热管屏和中温过热管屏；

所述高温过热管屏和所述中温过热管屏表面均采用耐高温腐蚀的TP347H材料；

所述低温省煤器通过第一连接管与所述高温省煤器连接，所述高温省煤器通过布置在所述第一下降烟道内的吊挂管出口集箱配合第二连接管与所述锅筒连通，所述锅筒通过下降管连通所述炉膛的膜式壁，所述炉膛的膜式壁的出水口通过第三连接管连接所述锅筒，所述锅筒的饱和蒸汽通过第四连接管连接所述汽冷分离器，所述汽冷分离器出口通过第五连接管连通包墙管的膜式壁，所述包墙管的膜式壁通过集箱连通所述低温过热器，所述低温过热器的出口顺次连接一级喷水减温器、所述中温过热器、二级喷水减温器、所述中温过热管屏、三级喷水减温器、所述高温过热管屏，所述高温过热管屏出口通过管道连接至主蒸汽出口集箱；

所述炉膛的底部设置有一次风、布风板，一次风接口设置在所述床下点火装置上，一次风从水冷风室后墙进入，通过布风板进入所述炉膛，所述炉膛前后墙水冷壁上设置有分层布置的二次风。

采用本发明后，过热器的高温段置于炉膛内，避免了受热面布置在尾部烟道内，因积灰引起的高温腐蚀，尾部采用三烟道，中温过热器、低温过热器、高温省煤器、低温省煤器采用光管顺列，避免尾部结渣、积灰堵塞烟道；第一下降烟道后方设置上升空烟道，使第二下降烟道内烟气自上而下流动，避免第二下降烟道内受热面积灰严重，同时将预留SCR空间设置在第二下降烟道最上方，能避免SCR催化剂堵塞、失效。通过所述高温汽冷分离器和返料装置，确保返料量大，返料通畅，负荷波动小。通过所述复合相变换热器能提高所述空气预热器冷风进风温度，降低排烟温度，结合空气预热器采用卧式管排顺列布置，避免了受热面的低温腐蚀，便于清灰；综上，本发明的锅炉返料量大，负荷波动小，高温过热器不易产生高温腐蚀，低温过热器、省煤器不易积灰，空气预热器不易产生低温腐蚀，排烟温度在合理范围内。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

见图1所示，一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其包括炉膛2和尾部烟道，炉膛内设置有高温过热器，具体包括高温过热管屏6和中温过热管屏7，高温过热管屏6和中温过热管屏7表面均采用耐高温腐蚀的TP347H材料；炉膛2与尾部烟道之间设置有高温汽冷分离器3，汽冷分离器3底部设置有与炉膛连通的返料装置4，尾部烟道包括第一下降烟道17、上升空烟道18和第二下降烟道19，第一下降烟道17内从上至下顺次设置有中温过热器8、低温过热器9、高温省煤器10，第二下降烟道19内从上至下顺次设置有SCR预留区20、低温省煤器11、空气预热器12，中温过热器8、低温过热器9、高温省煤器10、低温省煤器11的管子均采用光管且顺列布置，空气预热器12采用卧式管排顺列布置，第二下降烟道19底部出口连接复合相变换热器13。将预留SCR预留区20设置在第二下降烟道19最上方，能避免SCR催化剂堵塞、失效。

低温省煤器11通过第一连接管31与高温省煤器10连接，高温省煤器10通过布置在第一下降烟道17内的吊挂管出口集箱21配合第二连接管32与锅筒1连通，锅筒1通过下降管30连通炉膛2的膜式壁，炉膛2的膜式壁的出水口通过第三连接管连接锅筒1，锅筒1的饱和蒸汽通过第四连接管连接汽冷分离器3，汽冷分离器3出口通过第五连接管连通包墙管5的膜式壁，包墙管5的膜式壁通过集箱连通低温过热器9，低温过热器9的出口顺次连接一级喷水减温器22、中温过热器8、二级喷水减温器23、中温过热管屏7、三级喷水减温器24、高温过热管屏6，高温过热管屏6出口通过管道连接至主蒸汽出口集箱24。

炉膛2的底部设置有一次风接口26、布风板27，一次风接口26设置在床下点火装置15上，一次风从水冷风室28后墙进入，通过布风板27进入炉膛2，炉膛2前后墙水冷壁上设置有分层布置的二次风28。

本发明工作原理如下：

锅炉给水经过低温省煤器11、高温省煤器10，吊挂管29受烟气加热后进入锅筒1，锅筒1内的炉水经下降管30进入炉膛2的膜式壁，炉膛2的膜式壁内炉水被烟气加热后成为汽水混合物进入锅筒1，在锅筒1内由汽水分离装置将汽水混合物分成饱和蒸汽和饱和炉水，饱和炉水进入下降管30；饱和蒸汽由连接管引入高温汽冷分离器3，然后依次进入包墙管5的膜式壁、低温过热器9、一级喷水减温器22、中温过热器8、二级喷水减温器23、中温过热管屏7、三级喷水减温器24、高温过热管屏6达到锅炉额定参数的过热蒸汽由连接管引入主蒸汽出口集箱25输出锅炉，进入汽轮机做功发电。

生物质燃料经过进料装置14进入炉膛2，燃料和空气在炉膛2内流化状态下掺混燃烧，并与炉膛2受热面进行热交换，炉膛2内的烟气（携带大量未燃尽燃料）在炉膛2上部进一步燃烧放热，离开炉膛2并夹带大量物料的烟气经高温汽冷分离器3之后，绝大部分物料被分离出来，经返料装置4返回炉膛2，实现循环燃烧；分离后的烟气经转向室依次经过中温过热器8、低温过热器9、高温省煤器10、低温省煤器11、空气预热器12、复合相变换热器13，降温后烟气排出锅炉，经过除尘、脱硫等处理后符合国家排放指标的烟气由烟囱排出。燃料燃烧后的炉渣由出渣管16排出锅炉。