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循環(huán)流化床燃燒裝置

作者:admin    發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 01:11:28     瀏覽次數 :766


  循環(huán)流化床燃燒裝置是一種利用氣固兩相流的原理進(jìn)行燃燒反應的化工裝置,主要包括爐膛、布風(fēng)板、氣固分離器和返料器,有時(shí)還包括外置式熱交換器,可燃用的燃料包括煤、生活或工業(yè)廢棄物、油和燃氣等。燃料燃燒所用的空氣分為兩部分,一部分稱(chēng)為一次風(fēng),列管式冷卻器從爐膛的底部送入爐膛,另一部分稱(chēng)為二次風(fēng),從爐膛的中下部送入爐膛。一般而言,一次風(fēng)流量和二次風(fēng)流量基本相等。但是,根據燃料的特性,有時(shí)一次風(fēng)流量比二次風(fēng)流量大一些,有時(shí)則相反。一般采用離心風(fēng)機提供一次風(fēng)和二次風(fēng)。由于一次風(fēng)要穿過(guò)爐膛底部的起均勻布風(fēng)作用的布風(fēng)板和灰的濃度很高的所謂的“密相區”,所以一次風(fēng)的壓力很高。而二次風(fēng)的壓力比一次風(fēng)的壓力低得多。針對這個(gè)特點(diǎn),為了降低風(fēng)機的電力消耗,一般將一次風(fēng)和二次風(fēng)用不同的風(fēng)機供應,即用高壓風(fēng)機供應一次風(fēng),用低壓風(fēng)機供應二次風(fēng)。除了燃燒所需的一次風(fēng)和二次風(fēng)外,循環(huán)流化床燃燒裝置中還有一些部件需要壓力很高的空氣,一般稱(chēng)為流化風(fēng),用于循環(huán)回路上的各種非機械式氣固控制閥(如返料器)和外置式熱交換器等。流化風(fēng)的流量相對于一次風(fēng)和二次風(fēng)的流量是非常小的,在循環(huán)流化床燃燒裝置的運行過(guò)程中要求保持流化風(fēng)的流量基本穩定。

  目前,在循環(huán)流化床燃燒裝置中提供流化風(fēng)的方法有兩種直接引用一次風(fēng)和單獨采用高壓風(fēng)機。直接引用一次風(fēng)是利用了一次風(fēng)的高壓特性和流化風(fēng)流量很小的特性,投資省一些,很方便,對一次風(fēng)沒(méi)有影響。這種方法的缺點(diǎn),是在燃燒裝置的運行過(guò)程中,一次風(fēng)的流量做了調節后,一次風(fēng)的壓力會(huì )相應地發(fā)生變化,這種變化會(huì )引起流化風(fēng)量的變化。而流化風(fēng)量的這種變化是不希望出現的。另外,有時(shí)直接引用一次風(fēng)的壓力有限,列管式冷卻器因此流化風(fēng)的流量的調節范圍會(huì )受到限制。單獨采用高壓風(fēng)機提供流化風(fēng)的方法是可靠的,由于壓力能保證,保證了流化風(fēng)量的穩定,與一次風(fēng)量和二次風(fēng)量的調節無(wú)關(guān)。這種方法的缺點(diǎn)是,由于流化風(fēng)的壓力很高而流量很小,所以一般采用容積式風(fēng)機(如羅茨風(fēng)機等)提供流化風(fēng),這種風(fēng)機比較昂貴。一般不直接采用小流量高壓力的離心式風(fēng)機,目前小流量高壓力的離心式風(fēng)機的壓力有限,達不到要求。

  本發(fā)明的目的是提供一種提供流化風(fēng)的一種方法,為循環(huán)流化床燃燒裝置供應高壓力小流量的流化風(fēng),本發(fā)明具有實(shí)現簡(jiǎn)單方便、效率高和成本低的優(yōu)點(diǎn)。

  本發(fā)明是這樣實(shí)現的,一種提供流化風(fēng)的一種方法,其特征在于,在一次風(fēng)機和外置式熱交換器、非機械式氣固控制閥之間加入二次加壓風(fēng)機,使在循環(huán)流化床燃燒裝置中向非機械式氣固控制閥或外置式熱交換器提供小流量、高壓力的流化風(fēng)。

  其中所述的二次加壓風(fēng)機引用一次風(fēng)的部位可以在一次風(fēng)機出口至布風(fēng)板之間的任何部位,在一次風(fēng)機的出口處。

  請參閱圖1所示,循環(huán)流化床燃燒裝置燃燒所需的一次風(fēng)4由一次風(fēng)機1提供,穿過(guò)布風(fēng)板6加入爐膛7。由二次風(fēng)機2提供的二次風(fēng)5從爐膛7的側壁加入爐膛7。一次風(fēng)4和二次風(fēng)5在加入爐膛7之前要先經(jīng)過(guò)空氣預熱器13的預熱。一次風(fēng)4在一次風(fēng)機1出口處的壓力記為P1(圖中未示出),在穿過(guò)空氣預熱器13、布風(fēng)板6和布風(fēng)板與二次風(fēng)5的入口之間的“密相區”時(shí)要損失壓力(分別記為DP11、DP12和DP13),一次風(fēng)機1的壓力損失主要是DP12和DP13。二次風(fēng)5在二次風(fēng)機2出口處的壓力記為P2(圖中未示出),因為不用穿過(guò)布風(fēng)板6和布風(fēng)板與二次風(fēng)5的入口之間的“密相區”,所以二次風(fēng)5的壓力P2少比一次風(fēng)4的壓力P1小于DP12與DP13之和。根據本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例經(jīng)驗,在正常運行條件下,一次風(fēng)4的壓力損失DP12+DP13在10千帕左右;但是,在循環(huán)流化床燃燒裝置的運行調整過(guò)程中,一次風(fēng)4的壓力損失DP12+DP13的變化范圍很大,相應的,一次風(fēng)4在一次風(fēng)機1出口處的壓力P1也會(huì )在很大范圍內(比如8-16千帕)變化。

  在循環(huán)流化床燃燒裝置的爐膛7外,有氣固分離器8和各種非機械式氣固控制閥9,往往還有外置式熱交換器10。需要指出的是,在循環(huán)流化床燃燒裝置中,非機械式氣固控制閥和外置式熱交換器有多種形式,流化風(fēng)的壓力、流量和布置方式也是詳細描述這兩個(gè)部件不是本發(fā)明的目的,在本發(fā)明所引用的圖1中只是示意性地描述了非機械式氣固控制閥和外置式熱交換器。非機械式氣固控制閥9和外置式熱交換器10都需要流化風(fēng)(分別記為11和12),流化風(fēng)11和12的特點(diǎn)是流量相對于一次風(fēng)4和二次風(fēng)5都很小,而壓力卻非常高。

  二次加壓風(fēng)機3可產(chǎn)生的風(fēng)壓記為P3,采用二次加壓風(fēng)機3,引用一次風(fēng)機1出口的一次風(fēng)機1的一小部分,可以使流化風(fēng)11和12的壓力達到P1+P3。本發(fā)明所指的二次加壓風(fēng)機3是高壓離心式風(fēng)機。在本發(fā)明的上述上述例中,二次加壓風(fēng)機3可產(chǎn)生的風(fēng)壓P3大于10千帕,一次風(fēng)4在一次風(fēng)機1出口處的壓力P1大于16千帕,所以流化風(fēng)11和12的壓力大于26千帕。通過(guò)二次加壓風(fēng)機3的加壓后,流化風(fēng)11和12的壓力得到了保證,一次風(fēng)4的壓力變化對流化風(fēng)11和12的壓力變化的影響被大大地減弱了,流化風(fēng)11和12的流量得到了保證;同時(shí),通過(guò)調節閥門(mén)(圖1中未示出),可以在比較大的范圍內調節或穩定流化風(fēng)11和12的流量。

  當然,二次加壓風(fēng)機3可以在一次風(fēng)機1出口至布風(fēng)板6之間的任何部位(即空氣預熱器13的前后)引用一次風(fēng)4(圖1中沒(méi)有示出這種情況)。但是,列管式冷卻器在空氣預熱器13后引用一次風(fēng)4會(huì )使風(fēng)壓比P3小DP11,而且在空氣預熱器13后引用的一次風(fēng)4的溫度比較高,使得二次加壓風(fēng)機3流化風(fēng)11和12的管道結構復雜。所以本發(fā)明推薦,二次加壓風(fēng)機3盡量在一次風(fēng)機1出口(即空氣預熱器13之前)引用一次風(fēng)4。

  1.一種提供流化風(fēng)的一種方法,其特征在于,在一次風(fēng)機和外置式熱交換器、非機械式氣固控制閥之間加入二次加壓風(fēng)機,使在循環(huán)流化床燃燒裝置中向非機械式氣固控制閥或外置式熱交換器提供小流量、高壓力的流化風(fēng)。

  2.根據權利要求1所述的提供流化風(fēng)的一種方法,其特征在于,其中所述的二次加壓風(fēng)機是離心風(fēng)機。

  3.根據權利要求1所述的提供流化風(fēng)的一種方法,其特征在于,其中所述的二次加壓風(fēng)機引用一次風(fēng)的部位可以在一次風(fēng)機出口至布風(fēng)板之間的任何部位,在一次風(fēng)機出口處。

  一種提供流化風(fēng)的一種方法,其是在一次風(fēng)機和外置式熱交換器、非機械式氣固控制閥之間加入二次加壓風(fēng)機,使在循環(huán)流化床燃燒裝置中向非機械式氣固控制閥或外置式熱交換器提供小流量、高壓力的流化風(fēng);本發(fā)明具有結構簡(jiǎn)單、效率高和成本低的優(yōu)點(diǎn)。

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