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循环流化床燃烧装置

作者:admin    发布时间:2021-07-10 01:11:28     浏览次数 :284


  循环流化床燃烧装置是一种利用气固两相流的原理进行燃烧反应的化工装置,主要包括炉膛、布风板、气固分离器和返料器,有时还包括外置式热交换器,可燃用的燃料包括煤、生活或工业废弃物、油和燃气等。燃料燃烧所用的空气分为两部分,一部分称为一次风,列管式冷却器从炉膛的底部送入炉膛,另一部分称为二次风,从炉膛的中下部送入炉膛。一般而言,一次风流量和二次风流量基本相等。但是,根据燃料的特性,有时一次风流量比二次风流量大一些,有时则相反。一般采用离心风机提供一次风和二次风。由于一次风要穿过炉膛底部的起均匀布风作用的布风板和灰的浓度很高的所谓的“密相区”,所以一次风的压力很高。而二次风的压力比一次风的压力低得多。针对这个特点,为了降低风机的电力消耗,一般将一次风和二次风用不同的风机供应,即用高压风机供应一次风,用低压风机供应二次风。除了燃烧所需的一次风和二次风外,循环流化床燃烧装置中还有一些部件需要压力很高的空气,一般称为流化风,用于循环回路上的各种非机械式气固控制阀(如返料器)和外置式热交换器等。流化风的流量相对于一次风和二次风的流量是非常小的,在循环流化床燃烧装置的运行过程中要求保持流化风的流量基本稳定。

  目前,在循环流化床燃烧装置中提供流化风的方法有两种直接引用一次风和单独采用高压风机。直接引用一次风是利用了一次风的高压特性和流化风流量很小的特性,投资省一些,很方便,对一次风没有影响。这种方法的缺点,是在燃烧装置的运行过程中,一次风的流量做了调节后,一次风的压力会相应地发生变化,这种变化会引起流化风量的变化。而流化风量的这种变化是不希望出现的。另外,有时直接引用一次风的压力有限,列管式冷却器因此流化风的流量的调节范围会受到限制。单独采用高压风机提供流化风的方法是可靠的,由于压力能保证,保证了流化风量的稳定,与一次风量和二次风量的调节无关。这种方法的缺点是,由于流化风的压力很高而流量很小,所以一般采用容积式风机(如罗茨风机等)提供流化风,这种风机比较昂贵。一般不直接采用小流量高压力的离心式风机,目前小流量高压力的离心式风机的压力有限,达不到要求。

  本发明的目的是提供一种提供流化风的一种方法,为循环流化床燃烧装置供应高压力小流量的流化风,本发明具有实现简单方便、效率高和成本低的优点。

  本发明是这样实现的,一种提供流化风的一种方法,其特征在于,在一次风机和外置式热交换器、非机械式气固控制阀之间加入二次加压风机,使在循环流化床燃烧装置中向非机械式气固控制阀或外置式热交换器提供小流量、高压力的流化风。

  其中所述的二次加压风机引用一次风的部位可以在一次风机出口至布风板之间的任何部位,在一次风机的出口处。

  请参阅图1所示,循环流化床燃烧装置燃烧所需的一次风4由一次风机1提供,穿过布风板6加入炉膛7。由二次风机2提供的二次风5从炉膛7的侧壁加入炉膛7。一次风4和二次风5在加入炉膛7之前要先经过空气预热器13的预热。一次风4在一次风机1出口处的压力记为P1(图中未示出),在穿过空气预热器13、布风板6和布风板与二次风5的入口之间的“密相区”时要损失压力(分别记为DP11、DP12和DP13),一次风机1的压力损失主要是DP12和DP13。二次风5在二次风机2出口处的压力记为P2(图中未示出),因为不用穿过布风板6和布风板与二次风5的入口之间的“密相区”,所以二次风5的压力P2少比一次风4的压力P1小于DP12与DP13之和。根据本发明的一个实施例经验,在正常运行条件下,一次风4的压力损失DP12+DP13在10千帕左右;但是,在循环流化床燃烧装置的运行调整过程中,一次风4的压力损失DP12+DP13的变化范围很大,相应的,一次风4在一次风机1出口处的压力P1也会在很大范围内(比如8-16千帕)变化。

  在循环流化床燃烧装置的炉膛7外,有气固分离器8和各种非机械式气固控制阀9,往往还有外置式热交换器10。需要指出的是,在循环流化床燃烧装置中,非机械式气固控制阀和外置式热交换器有多种形式,流化风的压力、流量和布置方式也是详细描述这两个部件不是本发明的目的,在本发明所引用的图1中只是示意性地描述了非机械式气固控制阀和外置式热交换器。非机械式气固控制阀9和外置式热交换器10都需要流化风(分别记为11和12),流化风11和12的特点是流量相对于一次风4和二次风5都很小,而压力却非常高。

  二次加压风机3可产生的风压记为P3,采用二次加压风机3,引用一次风机1出口的一次风机1的一小部分,可以使流化风11和12的压力达到P1+P3。本发明所指的二次加压风机3是高压离心式风机。在本发明的上述上述例中,二次加压风机3可产生的风压P3大于10千帕,一次风4在一次风机1出口处的压力P1大于16千帕,所以流化风11和12的压力大于26千帕。通过二次加压风机3的加压后,流化风11和12的压力得到了保证,一次风4的压力变化对流化风11和12的压力变化的影响被大大地减弱了,流化风11和12的流量得到了保证;同时,通过调节阀门(图1中未示出),可以在比较大的范围内调节或稳定流化风11和12的流量。

  当然,二次加压风机3可以在一次风机1出口至布风板6之间的任何部位(即空气预热器13的前后)引用一次风4(图1中没有示出这种情况)。但是,列管式冷却器在空气预热器13后引用一次风4会使风压比P3小DP11,而且在空气预热器13后引用的一次风4的温度比较高,使得二次加压风机3流化风11和12的管道结构复杂。所以本发明推荐,二次加压风机3尽量在一次风机1出口(即空气预热器13之前)引用一次风4。

  1.一种提供流化风的一种方法,其特征在于,在一次风机和外置式热交换器、非机械式气固控制阀之间加入二次加压风机,使在循环流化床燃烧装置中向非机械式气固控制阀或外置式热交换器提供小流量、高压力的流化风。

  2.根据权利要求1所述的提供流化风的一种方法,其特征在于,其中所述的二次加压风机是离心风机。

  3.根据权利要求1所述的提供流化风的一种方法,其特征在于,其中所述的二次加压风机引用一次风的部位可以在一次风机出口至布风板之间的任何部位,在一次风机出口处。

  一种提供流化风的一种方法,其是在一次风机和外置式热交换器、非机械式气固控制阀之间加入二次加压风机,使在循环流化床燃烧装置中向非机械式气固控制阀或外置式热交换器提供小流量、高压力的流化风;本发明具有结构简单、效率高和成本低的优点。

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