[发明专利]一种循环流化床锅炉的炉膛结构

说明书

技术领域

本发明属于循环流化床锅炉领域，尤其涉及小于660MW容量等级锅炉。

背景技术

截止到目前，全球已有超过10台超临界参数循环流化床锅炉投入运行，标志着循环流化床燃烧技术已经全面进入超临界时代。为了追求更高的发电效率，特别是2014年9月，国家三部委联合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划》，2015年12月召开的国务院常务会议上，决定全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造，大幅降低发电煤耗和污染排放，对现役和新建燃煤机组的煤耗有着更为严苛的要求，因此循环流化床锅炉也正向着更高参数、更高效率的超超临界、带二次再热甚至700℃参数方向发展。

随着循环流化床锅炉容量的增大，炉膛几何尺寸也随之增大，如何保证炉内流场均匀性成为锅炉方案开发所首先要解决的问题，同时随着锅炉蒸发量的增加，炉膛周界的增速并没有同步增长，因此炉膛内能够用于布置屏式受热面的墙面面积增长的速度低于锅炉容量的增速，使得炉膛内受热面布置的难度非常大。为此，本专利申请人提出了环形炉膛的概念，通过内外环炉膛水冷壁的设置较好的解决了炉膛内流场均匀性和受热面布置的问题。

但上述技术由于钢架布置、检修空间等原因，对内环尺寸有一定要求，只能适用于660MW及以上容量等级锅炉，加上内环为一个相对封闭的空间，运行巡检有一定的风险，内环受热面的检修也存在一定困难，因此在实际工程中推广中有一定的难度。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述环形炉膛在实际工程应用中存在的问题，提出了一种能够兼容660MW以下容量等级锅炉的环形炉膛结构，从而较好的解决环形炉膛对锅炉容量的限制、炉内受热面布置等问题，能够适应不同容量等级CFB锅炉方案。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种循环流化床锅炉的炉膛结构，其布风板和下部炉膛均为环状结构，环形炉膛的内环水冷壁管子和外环水冷壁管子不连通，内环水冷壁管子倾斜向上向内，在炉膛密相区和稀相区交界处的锅炉中心线位置合并为若干双面受热的水冷管屏，水冷管屏垂直向上延伸，从炉膛顶棚穿出炉膛，各双面受热的水冷管屏在锅炉中心线上不连续布置；在各双面受热的水冷管屏两侧还布置有若干组双面受热的过热蒸汽管屏，过热蒸汽管屏垂直于双面受热的水冷管屏布置，过热蒸汽管屏从环形炉膛的内环的下部进入炉膛，并从炉膛顶部穿出；各组过热蒸汽管屏均分为下行管屏和上行管屏，同组上、下行管屏下集箱共用一个集箱或 下集箱间通过连接管连接，下集箱或连接管最低处设疏水接头，过热蒸汽从炉顶进入下行管屏并下行至其下集箱后，经同组上行管屏上行从炉膛顶部引出。

作为选择，内环水冷壁管子向上向内汇集进入内环水冷壁中间集箱，从内环水冷壁中间集箱垂直引出管子构成双面受热的水冷管屏。作为进一步选择，内环水冷壁中间集箱的进口管屏管子规格、节距和内环水冷壁中间集箱的出口管屏管子规格、节距不相同。

作为选择，锅炉中心线两侧的两根内环水冷壁管子通过Y型管子合并为一根双面受热的水冷管屏管子。

作为选择，锅炉中心线同侧的两根或多根内环水冷壁管子通过高脚杯型或耙型管等型式管子合并为一根双面受热的水冷管屏管子。

作为选择，双面受热的水冷管屏的单个水冷管屏的宽度不超过3.4米，相邻的两个水冷管屏间中心距不小于500mm。该方案有利于炉膛内流体的流动和检修人员、器材的通行，所述相邻的两个水冷管屏间中心距表征两个管屏之间的间隙，是指相邻的两个水冷管屏中最相邻的两根管子的中心距。

作为选择，双面受热的水冷管屏与外环水冷壁间留有间隙，且双面受热的水冷管屏与外环水冷壁间中心距不小于500mm。该方案以避免水冷管屏角部的磨损，所述双面受热的水冷管屏与外环水冷壁间中心距表征两者之间的间隙，是指两者之间最相邻的两根管子的中心距。

作为选择，过热蒸汽管屏与双面受热的水冷管屏间中心距不小于300mm。所述过热蒸汽管屏与双面受热的水冷管屏间中心距表征两者之间的间隙，是指两者之间最相邻的两根管子的中心距。

作为选择，同组过热蒸汽管屏的下行管屏和上行管屏数量相同。

作为选择，环形炉膛的内环和外环均为多边形，外环边和内环边数量均不小于4。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案：如本发明，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。