一种CFB锅炉飞灰再燃节能装置

技术领域

本发明涉及粉状物料输送技术领域，具体涉及一种CFB锅炉飞灰再燃节能装置。

背景技术

目前，火电机组超低排放的国家政策越来越严格，并逐步向工业锅炉提出减排要求，这其中涵盖CFB机组，要求NOx最终排放降至50mg/Nm

对CFB(circulating fluidized bed boiler)锅炉来讲，由于物料粒径、二次风几何布局、布风板及风帽结构、分离器及返料器结构特点、循环灰量、原始锅炉设计等因素，导致了床温的偏差。床温偏差大是CFB锅炉普遍存在的问题，大部分的CFB锅炉床温偏差都在50℃以上，严重的可以达到100℃以上。床温的不均匀性，肯定会造成局部温度峰值过高，是NOx急剧增加的主要因素，其生成能力是合理床温下的数倍甚至更高。

此外，由于分离器设计不合理造成灰循环倍率低，高负荷时不能保证正常运行，造成锅炉床温高、氮氧化物不稳定，锅炉汽温、汽压不稳定。低负荷时炉膛出口温度偏低，影响SNCR脱硝效率。对于CFB机组来说，控制一个合适的床温变化范围，是解决低氮燃烧的关键因素之一。理论上，850～900℃的床温控制范围绝对是大家都能接受的CFB最佳低氮脱硝温度，而对于现实运行需求来说，控制平均床温为850～950℃时，既可以考虑断煤不灭火应急处理且达到理想低氮效果，又能够很好地实现多煤种变化时的料层燃尽过程和汽温控制。

上述问题亟需解决。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本技术方案通过增加飞灰再燃节能装置，既实现炉内充分燃烧又实现NOx污染物的减排，同时能够最大限度避免高温度的飞灰对再燃节能装置的损害。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：一种CFB锅炉飞灰再燃节能装置，包括：

螺旋输送机，其通过变频给料机连接于数个电厂灰斗下方，以将数个电厂灰斗排放的飞灰往下游输送；其中，每个电厂灰斗的下方对应设置1个变频给料机；

中间灰仓，其与所述螺旋输送机的出口端连通，以接收由所述螺旋输送机输送的飞灰；在所述中间灰仓内的上部和下部分别设置高料位计，和低料位计，以对进入的飞灰进行计量；所述中间灰仓底部设置手动插板阀；

平衡仓，其与所述中间灰仓的第一出口端连通，所述平衡仓的出口端与所述CFB锅炉管道连通，以将飞灰通过罗茨风机再次输送至炉内；

其中，所述平衡仓的入口端设置第一压差平衡阀；所述平衡仓的出口端设置第二压差平衡阀。

优选地，所述螺旋输送机包括：U形输送槽、位于所述U形输送槽内部的送风板和螺旋输送件；所述送风板在所述U形槽内靠下设置，所述送风板上开设数个通风孔；所述螺旋输送件位于所述送风板上部。

优选的，所述U形输送槽的槽壁厚度为15-18mm，槽的深度为180-200mm，所述送风板设置于所述U形槽内部深度为150-170mm处；所述通风孔孔径设置为使可穿透风速为12-15米/s。

采用上述结构的螺旋输送机，能够最大限度避免高温度的飞灰对螺旋输送机的炙烤腐蚀，减少部件发生的变形量。

优选地，所述螺旋输送机还包括设置于所述U形输送槽下方的风机，所述风机以间隔送风的方式向所述U形输送槽内部送风。

优选的，所述U形输送槽内还设置有温度传感器，所述温度传感器通过第一控制器与所述风机电连接，所述风机根据所述温度传感器反馈的所述U形输送槽内的温度实时调节所述风机的送风速率。

所述U形输送槽内设置温度传感器，实时检测反馈所述U形输送槽内的温度数据，所述风机根据所述温度传感器反馈的温度数据调节送风的速率，可避免所述螺旋输送机内的温度过高，防止螺旋输送机受高温炙烤变形损坏。

优选地，所述中间灰仓顶部还设置有脉冲除尘器，所述中间灰仓底部设置有变频给料机。

优选地，所述装置还包括设置在所述中间灰仓下部的飞灰暂存仓，所述飞灰暂存仓与所述中间灰仓的第二出口端连通；

所述高、低料位计通过第二控制器和所述平衡仓连接；需要飞灰再燃时，飞灰经平衡仓进入所述CFB锅炉，飞灰进行再次燃烧；当不需要飞灰再燃时，所述中间灰仓内聚集飞灰，当飞灰到达高料位计时，所述中间灰仓内的飞灰进入飞灰暂存仓。

优选的，所述中间灰仓、飞灰暂存仓外表面均包覆有绝热耐火保温层。

当飞灰不需要再燃时，飞灰会在所述中间灰仓及飞灰暂存仓内聚集保存，所述中间灰仓、飞灰暂存仓外表面均包覆绝热耐火保温层，可保证所述飞灰的温度不会降低，当飞灰需要通入锅炉再燃时，飞灰的燃烧效率不受影响。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

增设飞灰再循环系统能够提高循环倍率，高负荷时防止床面超温，低负荷时提高炉膛出口温度，满足SNCR投运要求，确保高、低负荷时NOx均排放达标，同时将飞灰送入炉内进行再燃烧，能够降低煤耗。

本发明经济效益明显，经过飞灰再燃，飞灰可燃物损失能够降低50％，锅炉的热效率由85％达到87.5％；并且飞灰可燃物含量降低后，其综合利用价值大为提高，经济效益好，同时降低环境污染，社会效益好。

本发明适用于飞灰可燃物高、炉内灰平衡不足或燃煤热值过高的CFB锅炉，具有系统简单、操作方便、维护量小、一次性投资少、经济效益好的优点，易于推广实施。

附图说明

图1为本发明提供的CFB锅炉飞灰再燃节能装置示意图；

图2为本发明的螺旋输送机的截面示意图；

【附图标记说明】

1：螺旋输送机；11：U形输送槽；12：送风板；13：螺旋输送件；14：风机；2：中间灰仓；3：平衡仓；31：第一压差平衡阀；32：第二压差平衡阀；4：CFB锅炉；41：罗茨风机；5：飞灰暂存仓；6：电厂灰斗；61：变频给料机。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”等方位名词以图1的定向为参照。

实施例1

本实施例提供了一种CFB锅炉飞灰再燃节能装置，该装置包括：

螺旋输送1，其通过变频给料机61连接于数个电厂灰斗6下方，以将数个电厂灰斗6排放的飞灰往下游输送；其中，每个电厂灰斗6的下方对应设置1个变频给料机61；

中间灰仓2，其与所述螺旋输送机1的出口端连通，以接收由所述螺旋输送机1输送的飞灰；在所述中间灰仓2内的上部和下部分别设置高料位计和低料位计，以对进入的飞灰进行计量；所述中间灰仓2底部设置手动插板阀(未示出)；

平衡仓3，其与所述中间灰仓2的第一出口端连通，所述平衡仓3的出口端与所述CFB锅炉4管道连通，以将飞灰通过罗茨风机41再次输送至炉内；

其中，所述平衡仓3的入口端设置第一压差平衡阀31；所述平衡仓的出口端设置第二压差平衡阀32，所述平衡仓3和第一、第二压差平衡阀的设置能够有效平衡飞灰再循环管路的压差。

本实施例提供的CFB锅炉4，由于增设飞灰再循环系统能够提高循环倍率，高负荷时防止床面超温，低负荷时提高炉膛出口温度，满足SNCR投运要求，确保高、低负荷时NOx均排放达标，同时将飞灰送入炉内进行再燃烧，能够降低煤耗。

实施例2

本实施例提供了一种CFB锅炉飞灰再燃节能装置，该装置包括如实施例1所述的螺旋输送机1、中间灰仓2和平衡仓3。

其中，所述螺旋输送机1包括：U形输送槽11、位于所述U形输送槽11内部的送风板12和螺旋输送件13；所述送风板12在所述U形输送槽11内靠下设置，所述送风板12上开设数个通风孔；所述螺旋输送件13位于所述送风板12上部；

所述U形输送槽11的槽壁厚度为15-18mm，槽的深度为180-200mm，所述送风板12设置于所述U形输送槽11内部深度为150-170mm处；所述通风孔孔径设置为使可穿透风速为12-15米/s；为了达到此风速，所述通风孔的孔径例如可以是4-5mm，相应的通风孔的数量为20-30个/m

其中，所述U形输送槽11、送风板12和螺旋输送件13都可以采用耐热钢材质制备。

由于设置了开设有通风孔的送风板12，可以大幅降低来自电厂的飞灰温度，有效避免了高温飞灰对螺旋输送机1的炙烤腐蚀，减少了螺旋输送机1的变形量，延长了螺旋输送机1的使用寿命。

为了提高通风量，所述螺旋输送机1还包括设置于所述U形输送槽11下方的风机14，所述风机14以间隔送风的方式向所述U形输送槽11内部送风。

所述U形输送槽11内还设置有温度传感器，所述温度传感器通过第一控制器与所述风机14电连接，所述风机14根据所述温度传感器反馈的所述U形输送槽11内的温度实时调节所述风机14的送风速率。

所述U形输送槽11内设置的温度传感器，可实时反馈温度数据到第一控制器，所述第一控制器可根据温度数据调节所述风机14的送风速率，当U形输送槽11内温度过高时，所述风机14增大送风速率，进行降温，可保护整个所述螺旋输送机1不因高温飞灰的炙烤而产生变形损坏，可延长所述螺旋输送机1的使用寿命，当U形输送槽11内温度较低时，所述风机14减小送风速率，可节省能源。

所述中间灰仓2顶部还设置有脉冲除尘器，所述中间灰仓2底部设置有变频给料机。

所述装置还包括设置在所述中间灰仓2下部的飞灰暂存仓5，所述飞灰暂存仓5与所述中间灰仓2的第二出口端连通；

所述高、低料位计通过第二控制器和所述平衡仓3连接；需要飞灰再燃时，飞灰经平衡仓3进入所述CFB锅炉4，飞灰进行再次燃烧；当不需要飞灰再燃时，所述中间灰仓2内聚集飞灰，当飞灰到达高料位计时，所述中间灰仓2内的飞灰进入飞灰暂存仓5。

所述中间灰仓2、飞灰暂存仓5外表面均包覆有绝热耐火保温层。

当不需要飞灰再燃时，自所述螺旋输送机1输送的飞灰会暂时储存在所述中间灰仓2及所述飞灰暂存仓5内，在所述中间灰仓2、飞灰暂存仓5外表面均包覆绝热耐火保温层，可保证飞灰在存储时的自身温度不会因散热而降低，当需要飞灰通入CFB锅炉4再燃时，飞灰的温度不变，其燃烧效率也就不会受影响，相较于无保温措施存放的飞灰，本发明中需要暂存的飞灰温度损失小，再燃时燃烧效率更高，可降低煤耗。

增设飞灰再循环系统能够提高循环倍率，高负荷时防止床面超温，低负荷时提高炉膛出口温度，满足SNCR投运要求，确保高、低负荷时NOx均排放达标，同时将飞灰送入炉内进行再燃烧，能够降低煤耗。

本发明经济效益明显，经过飞灰再燃，飞灰可燃物损失能够降低50％，锅炉的热效率由85％达到87.5％；并且飞灰可燃物含量降低后，其综合利用价值大为提高，经济效益好，同时降低环境污染，社会效益好。

本发明适用于飞灰可燃物高、炉内灰平衡不足或燃煤热值过高的CFB锅炉，具有系统简单、操作方便、维护量小、一次性投资少、经济效益好的优点，易于推广实施。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。