[发明专利]一种循环流化床锅炉燃烧及其烟气系统

说明书

技术领域： 

本发明涉及热能动力工程领域装置与系统，具体是一种循环流化床锅炉燃烧及其烟气系统。

背景技术： 

在循环流化床锅炉机组里，通常由炉膛、气固分离器以及气力返料器等设备组成燃烧系统(亦称物料循环系统);以水冷壁、过热器、省煤器、空预器及其尾部烟道构成锅炉的热能交换传输系统;以除尘器等构成锅炉烟气净化系统 ;三者之间以送引机供风为串联循环动力。气固分离器布置在约800℃或600℃两个温度水平工艺流程段上，其主要功能是分离在炉膛内尚未完全燃烧的碳颗粒、未能全部化学反应的固体钙基脱硫剂以及循环炉料,将它们从烟气中分离下来再回送到炉膛内继续燃烧和化学反应,以实现煤和脱硫剂的高效利用。布置在烟气系统末端的除尘器须对逃脱气固分离器固体颗粒继续进行净化脱除,以使锅炉燃煤烟气达到尽可能低的污染排放标准。

而且,目前气固分离器绝大多数是采用离心式旋风气固分离器,该类型分离器应用在高浓度粉尘的循环流化床锅炉时,气固分离总效率＞99%。但是,它对粉尘粒径小于70μm以下细微颗粒的粉尘分级分离效率则很低(≦50%)。然而 ,烟气里70μm以下的细微飞灰颗粒中的可燃物含量却是最高的;另外,一般锅炉里也仍有小部分的钙基脱硫剂不能在燃烧系统里完全进行脱硫化学反应而逃出燃烧系统。由于这两部分细微颗粒不能被气固分离器捕捉而逃逸出燃烧系统,致使进入炉膛的煤燃烧效率和钙基脱硫剂的利用效率均下降。显然,提高细微颗粒的分级分离效率不仅可以提高循环流化床锅炉的煤燃烧效率,而且可以提高钙基脱硫剂的使用效率。 

此外,循环流化床锅炉虽采用了低温燃烧和炉内脱硫等技术使得其烟气的SO2、NOX等煤烟型污染物排放较小,但仍未最终实现无害化排放。 

本发明是基于提高锅炉燃烧效率、降低煤烟型污染危害这两个角度开发的。 

发明内容： 

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种既可以提高70μm以下细微固体颗粒的分级分离效率,从而提高循环流化床锅炉的煤燃烧效率以及钙基脱硫剂的使用效率的,又可以实现烟气在高温段预处理、于低温段转化回收酸性物质之环保工艺的循环流化床锅炉燃烧及其烟气系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 

一种循环流化床锅炉燃烧及其烟气系统，包括炉膛、旋风气固分离器、返料器、锅炉尾部烟道、电力除尘器、引风机、冷却塔、气溶胶捕集器以及烟囱，所述的炉膛包括设置在下端的排渣口、一次风进口以及布风结构，在炉膛的中部设置有进料口和返料口，在炉膛的上端设置有烟气出口，在所述的烟气出口连接所述的旋风气固分离器，旋风气固分离器的上端为气体出口，旋风气固分离器的下端为固体出口，该固体出口连接至所述的返料器，返料器的出口连接所述的返料口，其特征在于：在所述的旋风气固分离器的气体出口连接一烟气静电处理器，该烟气静电处理器包括烟气进口、发射极板、收尘极板、电源以及灰斗，所述的烟气进口连接所述的旋风气固分离器的气体出口，所述的灰斗连接至所述的返料器；在烟气静电处理器的后端为所述的锅炉尾部烟道，锅炉尾部烟道的末端依次连接所述的电力除尘器、冷却塔、溶胶捕集器以及烟囱，在所述的电力除尘器与冷却塔之间还设置有引风机以及换热器。

在所述的烟气静电处理器上还设置有三次风入风口。 

在锅炉尾部烟道内设置有包墙过热器、高低温过热器、省煤器以及一二次风空气预热器。 

在所述的冷却塔内设置有喷水装置以及喷氨装置。 

在所述的一次风入风口连接有一启动燃烧器。 

在所述的气溶胶捕集器与烟囱之间设置有一脱硫风机、一氨气储罐和一副产品储罐。 

所述换热器是具有相变过程的多流体热换热器.。 

在所述的电力除尘器与烟囱之间还设置有烟气旁路管道，在该烟气旁路管道上设置有烟气旁路阀。 

本发明燃烧系统由炉膛、布风板、排渣口、水冷壁、高温旋风气固分离器、返料器、启动燃烧器、高温烟气静电处理器 (其包含发射极板、电源、收尘极板、灰斗、输灰管)等设备组成。 

烟气系统由燃烧系统与锅炉尾部烟道、包墙过热器、高低温过热器、省煤器、一二次风空气预热器、多流体相变换热器、电力除尘器、引风机、冷却塔、喷水装置、氨气储罐、喷氨装置、气溶胶捕集器、副产品储存罐、脱硫引风机、烟气旁路阀以及烟囱等设备共同组成。 

本发明是在传统的循环流化床锅炉燃烧及其烟气系统的设备、系统布置及组成方式上进行了如下几点创新设计: