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        循環流化床燃燒裝置

        作者:admin    發布時間:2021-07-10 01:11:28     瀏覽次數 :735


          循環流化床燃燒裝置是一種利用氣固兩相流的原理進行燃燒反應的化工裝置,主要包括爐膛、布風板、氣固分離器和返料器,有時還包括外置式熱交換器,可燃用的燃料包括煤、生活或工業廢棄物、油和燃氣等。燃料燃燒所用的空氣分為兩部分,一部分稱為一次風,列管式冷卻器從爐膛的底部送入爐膛,另一部分稱為二次風,從爐膛的中下部送入爐膛。一般而言,一次風流量和二次風流量基本相等。但是,根據燃料的特性,有時一次風流量比二次風流量大一些,有時則相反。一般采用離心風機提供一次風和二次風。由于一次風要穿過爐膛底部的起均勻布風作用的布風板和灰的濃度很高的所謂的“密相區”,所以一次風的壓力很高。而二次風的壓力比一次風的壓力低得多。針對這個特點,為了降低風機的電力消耗,一般將一次風和二次風用不同的風機供應,即用高壓風機供應一次風,用低壓風機供應二次風。除了燃燒所需的一次風和二次風外,循環流化床燃燒裝置中還有一些部件需要壓力很高的空氣,一般稱為流化風,用于循環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。流化風的流量相對于一次風和二次風的流量是非常小的,在循環流化床燃燒裝置的運行過程中要求保持流化風的流量基本穩定。

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

          本發明的目的是提供一種提供流化風的一種方法,為循環流化床燃燒裝置供應高壓力小流量的流化風,本發明具有實現簡單方便、效率高和成本低的優點。

          本發明是這樣實現的,一種提供流化風的一種方法,其特征在于,在一次風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機,使在循環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。

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

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

          在循環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,流化風的壓力、流量和布置方式也是詳細描述這兩個部件不是本發明的目的,在本發明所引用的圖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(分別記為11和12),流化風11和12的特點是流量相對于一次風4和二次風5都很小,而壓力卻非常高。

          二次加壓風機3可產生的風壓記為P3,采用二次加壓風機3,引用一次風機1出口的一次風機1的一小部分,可以使流化風11和12的壓力達到P1+P3。本發明所指的二次加壓風機3是高壓離心式風機。在本發明的上述上述例中,二次加壓風機3可產生的風壓P3大于10千帕,一次風4在一次風機1出口處的壓力P1大于16千帕,所以流化風11和12的壓力大于26千帕。通過二次加壓風機3的加壓后,流化風11和12的壓力得到了保證,一次風4的壓力變化對流化風11和12的壓力變化的影響被大大地減弱了,流化風11和12的流量得到了保證;同時,通過調節閥門(圖1中未示出),可以在比較大的范圍內調節或穩定流化風11和12的流量。

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

          1.一種提供流化風的一種方法,其特征在于,在一次風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機,使在循環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。

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

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

          一種提供流化風的一種方法,其是在一次風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機,使在循環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;本發明具有結構簡單、效率高和成本低的優點。

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