[发明专利]带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉，特别是一种带扩展受热面的循环流化床锅炉炉膛。

背景技术

随着锅炉容量的放大，循环流化床锅炉炉膛内需要布置更多的受热面，以维持合理的床温和炉膛出口烟气温度。同时，锅炉容量越大，炉膛截面积也越大，二次风穿透炉膛的难度也随之增加，炉膛中心易形成缺氧区域。  为解决这个问题，在大型锅炉，特别是超临界锅炉中，现有技术一般采取在炉膛下部设置分隔件的方法，将床面分为两个或者多个部分，分隔件上设有风口，从床面中心区域加入二次风；分隔件上方设置受热面，作为水冷壁的扩展受热面。

但是，由于现有技术将炉膛床面分隔开，有的还带有将炉膛上部空间也分隔开的受热面，炉膛的物料循环受到较大影响，导致炉膛内的物料浓度、温度分布和传热的均匀性变差。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，炉膛中的水冷柱不仅作为扩展受热面，还可兼具向炉膛中心区域提供二次风的功能。

本发明的技术方案是：

一种带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，包括炉膛前墙、后墙、两侧墙、顶棚和布风板，其炉膛布风板和顶棚之间设置有竖直的水冷柱，所述的水冷柱由膜式壁围合而成，膜式壁围合而成的空间上、下端与大气相通，膜式壁管内自下而上通有工质，水冷柱的外侧朝向炉膛燃烧空间。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述水冷柱至少为一个，沿炉膛宽度中心线或深度中心线设置，水冷柱之间及其与炉膛前后墙、侧墙之间均有距离。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述炉膛两侧墙外对称设置有旋风分离器时，所述的水冷柱沿炉膛深度中心线布置。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述后墙外设置有旋风分离器时，水冷柱沿炉膛宽度中心线布置。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述水冷柱的横截面形状为正方形或长方形、圆形、长圆形、正六边形、正八边形。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述水冷柱内设有风道，水冷柱侧面设有风口，风道与风口相通。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述风道为水冷柱膜式壁围合而成的空间内设置的管道，该管道与风口相通。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述风道为由水冷柱膜式壁直接围合而成的空间，该空间与风口相通。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其还包括耐火材料，在竖直的水冷柱膜式壁下部外侧敷设有耐火材料，耐火材料与炉膛下部水冷壁敷设的耐火材料高度相同。

与现有技术相比，本发明的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，在炉膛内设置的水冷柱，可在获得足够大的受热面积的同时，柱间还留有足够空间用于炉膛下部物料的掺混，从而保证了炉膛内物料浓度、温度和传热的均匀性，这对于超临界循环流化床锅炉尤其重要；水冷柱为竖直的扩展受热面，其水冷柱膜式壁管高度与炉膛水冷壁一致，所形成的受热面与炉膛四周壁的受热面的受热状况非常相似，保证了炉膛内受热面工质的受热均匀，特别有利于提高超临界循环流化床锅炉炉膛的水动力安全性；水冷柱内设有风道，可以在炉膛中心区域通入二次风，补充燃烧所需的空气，有利于燃烧完全，并降低NOx排放。

附图说明

图1为本发明的实施方式示意图；

图2为本发明实施例1的示意图；

图3为本发明实施例1的水冷柱的示意图；

图4为本发明实施例2的示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1、图2和图3，本发明的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛10，包括炉膛前墙11、后墙13、两侧墙12、顶棚14和布风板15，两侧墙外对称设置有旋风分离器20，后墙后侧为尾部烟道30。

炉膛布风板15和顶棚14之间，沿炉膛10深度(垂直于炉膛前后墙的方向)中心线设置有两个竖直的水冷柱100，水冷柱100是由膜式壁1围合而成的四方柱，不带顶面和底面。顶棚14上对应水冷柱100顶部的位置和布风板15上对应水冷柱100底部的位置分别开洞，使水冷柱内侧空间6与炉膛10外大气相通，即炉膛燃烧空间由炉膛前墙11、后墙13、侧墙12、顶棚14、布风板15和水冷柱100围合而成，水冷柱100外侧朝向炉膛燃烧空间，水冷柱膜式壁1内侧设置保温材料4。水冷柱膜式壁1管内自下而上通有工质。为保证水冷柱100与炉膛水冷壁的受热状况一致，水冷柱膜式壁1下部外侧敷设与炉膛下部水冷壁敷设的耐火材料16高度相同的耐火材料5。