[发明专利]一种防止高碱煤结渣的中低温烟气双循环装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止高碱煤锅炉结渣的中低温烟气双循环装置及其方法。

背景技术

煤炭一直是我国能源的重要支柱，在相当长一段时间内，基于煤炭的火力发电将是我国电力的主要来源。我国拥有大量的高碱金属煤，在新疆准格尔盆地中的准东煤田储备预计有3900亿吨，足够中国使用一个世纪。然而高碱金属含量的准东煤在实际电站锅炉燃烧中，将会产生严重的结渣行为，锅炉积灰结渣将严重威胁电厂锅炉的安全稳定运行。导致锅炉积灰结渣的原因非常复杂，与锅炉构造、灰渣化学特征、燃烧反应动力学、以及炉内传热特性都有密切的关系。为了能够利用准东煤这样的高碱金属煤，国内电厂采用低负荷运行以及掺烧其他煤种等手段，这样以来，准东高碱煤的利用效率很低。因此为了更好利用电站锅炉燃烧以准东煤为代表的高碱煤，防止锅炉设备结渣，提出一种防止高碱煤结渣的中低温烟气双循环装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止高碱煤锅炉结渣的中低温烟气双循环装置及其方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现:

防止高碱煤锅炉结渣的中低温烟气双循环装置,其组成包括:锅炉炉膛,所述的锅炉炉膛与尾部烟道通过水平烟道连接,所述的锅炉炉膛出口及水平烟道内布置有高温受热面,所述的尾部烟道中布置有低温受热面,所述的尾部烟道处具有除尘器,所述的除尘器出口后的低温烟气区具有低温烟气抽烟口,所述的低温抽烟口与低温烟气再循环烟道连接,所述的低温烟气再循环烟道与锅炉炉膛出口上端的低温烟气再循环入口连接,所述的低温烟气再循环烟道上具有低温烟气再循环风机；所述的尾部烟道处的中温烟气区具有中温烟气抽烟口,所述的中温烟气抽烟口与中温烟气再循环烟道连接,所述的中温烟气再循环烟道与锅炉炉膛底部的中温烟气再循环入口连接,所述的中温烟气再循环烟道上具有中温烟气再循环风机。

优选的，所述的低温烟气区为尾部烟道处烟气温度为120-180℃的区域。

优选的，所述的中温烟气区为尾部烟道处烟气温度为300-450℃的区域。

所述装置的防止高碱煤锅炉结渣的中低温烟气双循环方法包含如下步骤：高碱煤锅炉的尾部烟道中，在除尘器之后的尾部烟道区域，选取烟气温度为300-450℃的区域，抽取10-30％体积比的中温烟气,通过炉膛底部的中温循环烟气入口射入到炉膛内；选取烟气温度为120-180℃的区域，抽取10-30％体积比的低温烟气,通过炉膛出口上端的低温循环烟气入口射入到炉膛出口。

本发明的有益效果:

1.本发明用于防止高碱煤锅炉结渣的中低温烟气双循环技术的低温烟气抽烟口根据实际情况布置在锅炉除尘器之后的低温烟气区域,以便抽取烟气,该烟气温度在大约在120-180℃之间,且烟气含尘量少,烟气对再循环烟道磨损及腐蚀性弱,再循环烟道设计材质要求低。用于燃用高碱煤电站锅炉上,抽取少量低温烟气,通过炉膛出口上端的低温循环烟气入口射入到炉膛出口的屏式过热器区域,,这样一方面不仅能够有效降低控制炉膛出口温度以及出口炉膛烟气中碱金属浓度,另外一方面沿着炉膛出口上端射入的低温烟气对过热器等受热面有冲刷作用，因此能大幅缓解水平烟道及尾部烟道受热面的结渣、沾污以及积灰情况,保证锅炉在燃用高钠金属煤的同时,能够满负荷、安全、稳定运行。

2.本发明用于防止高碱煤结渣的中低温烟气双循环技术的中温烟气抽烟口根据实际情况布置在尾部烟道的中温烟气区域,以便抽取中温烟气,该中温烟气温度在大约在300-450℃之间,且烟气含尘量少,烟气对再循环烟道磨损及腐蚀性弱,再循环烟道设计材质要求低。用于燃用高碱煤电站锅炉上,抽取少量中温烟气,通过炉膛底部的中温循环烟气入口射入到炉膛内,这样一方面能够有效控制炉膛温度，进而控制炉膛出口温度，另一方面降低炉膛烟气中碱金属浓度，有效地抑制炉膛以及水平和尾部烟道中各个受热面的沾污与结渣。此外，中温烟气循环回炉膛不会与炉膛高温产生急冷,在保证锅炉燃烧稳定性的同时，实现锅炉结渣的控制。

3.本发明用于防止高碱煤结渣的中低温烟气双循环技术，根据实际运行情况，调整中温烟气循环与低温烟气循环进行协同控制,保证锅炉在燃用高钠金属煤时的稳定性，在此基础上，最高效率地实现沾污结渣的防控。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；图中，1—低温烟气抽烟口；2—低温烟气再循环烟道；3—低温烟气再循环风机；4—低温烟气再循环入口；5—中温烟气抽烟口；6—中温烟气再循环烟道；7—中温烟气再循环风机；8—中温烟气再循环入口；9—除尘器；10—尾部烟道；11—水平烟道；12—锅炉炉膛。