一种高效供风系统及其循环流化床锅炉的制作方法
本实用新型涉及循环流化床锅炉设备的技术领域,更具体地讲,涉及一种高效供风系统及其循环流化床锅炉。
背景技术:
目前,在300mw等级及300mw容量以下等级循环流化床锅炉中有相当大一部分采用管式空预器,其中前烟道布置二次风空预器、后烟道布置一次风空预器。
在锅炉设计过程中,空预器受热面设计比例通常为定态设计,以某350mw超临界cfb锅炉项目工程为例,如设计一次风量(含播煤风)和二次风量比例为6:4,则受热面面积比例约为6:4,而在锅炉实际运行中不同负荷变化过程中,一二次风量比例会发生较大的变化,例如锅炉在低负荷运行中,为了保证床料充分流化避免结焦,通常一次风量比例偏高,低负荷运行时一二次风比例为7:3,随着机组参与深度调峰,一次风比例会更大。一二次风量比例与设计值的偏差导致一二次风温产生较大的偏差,一次风量比例偏大时,空预器出口一次热风温度比二次风热风温度低约80.0℃(一次风温为175℃、二次风温为255℃),同时两侧排烟温度也存在约90℃左右的偏差(一次风侧排烟温度低,二次风侧排烟温度高),一次风温偏低会使锅炉燃烧效率降低,而排烟温度的增加又会使锅炉排烟热损失增加,因此总体而言锅炉热效率会降低。
锅炉高负荷运行时,为了控制nox的排放,实现分级燃烧,通常二次风的比例偏大,一次风量(含播煤风)和二次风量比例变为5:5,此时一二次风温偏差及排烟温度偏差则跟上述相反,即空预器出口一次风温相比二次风温较高,对应烟气侧排烟温度也较高,同样会导致锅炉热效率会降低。另外,过低的排烟温度也导致空预器发生飞灰板结、烟道堵塞等情形,使空预器低温腐蚀加剧,大大降低空预器使用寿命。
技术实现要素:
针对现有技术中存在的问题,本实用新型提出了一种一二次风空预器受热面比例可调的高效供风系统及其循环流化床锅炉,从而解决一二次风热风温度产生较大的偏差同时对应排烟温度也产生较大偏差的相关问题。
本实用新型的一方面提供了一种高效供风系统,包括:
可调式进口风箱,包括一次风进风箱与二次风进风箱,所述一次风进风箱与二次风进风箱的出风口面积比可调;
可调式出口风箱,包括一次风出风箱和二次风出风箱,所述一次风出风箱与二次风出风箱的进风口面积比可调;
空气预热器,设置在尾部烟道中并包括一次风空预器和二次风空预器,一次风进风箱和二次风进风箱的出风口分别与一次风空预器和二次风空预器的空气侧进口相连,一次风空预器和二次风空预器的空气侧出口分别与一次风出风箱和二次风出风箱的进风口相连;
其中,所述一次风空预器与二次风空预器的受热面面积比随可调式进口风箱中一次风进风箱与二次风进风箱的出风口面积比的调整而调整。
根据本实用新型高效供风系统的一个实施例,所述可调式进口风箱中一次风进风箱和二次风进风箱的进风口分别与一次风风机和二次风风机相连,所述可调式出口风箱中一次风出风箱与二次风出风箱的进风口面积比与可调式进口风箱中一次风进风箱和二次风进风箱的出风口面积比一致,其中,根据所述可调式进口风箱中一次风与二次风的风量配比调整所述可调式进口风箱中一次风进风箱和二次风进风箱的出风口面积比。
根据本实用新型高效供风系统的一个实施例,一次风空预器的受热面面积与二次风空预器的受热面面积之和为空气预热器总换热面面积,所述空气预热器中一次风空预器和二次风空预器的烟气侧出口分别设置有出口烟道挡板和排烟温度测点。
根据本实用新型高效供风系统的一个实施例,所述可调式进口风箱中设置有分隔所述一次风进风箱和二次风进风箱的进口风箱隔板,所述进口风箱隔板可滑动并与可调式进口风箱的箱体之间采用柔性密封,其中,通过进口风箱隔板的滑动实现所述一次风进风箱和二次风进风箱的出风口面积比的调整;
所述可调式出口风箱中设置有分隔所述一次风出风箱和二次风出风箱的出口风箱隔板,所述出口风箱隔板可滑动并与可调式出口风箱的箱体之间采用柔性密封,其中,通过出口风箱隔板的滑动实现所述一次风出风箱和二次风出风箱的进风口面积比的调整。
根据本实用新型高效供风系统的一个实施例,所述一次风进风箱和二次风进风箱的进风口分别通过一次风进风母管和二次风进风母管与一次风风机和二次风风机相连,所述一次风进风母管和二次风进风母管上分别设置有风量调节挡板和流量测量单元;所述一次风出风箱的出风口通过一次风出风母管与循环流化床锅炉的风室相连,所述二次风出风箱的出风口通过二次风出风母管与循环流化床锅炉的炉膛相连,所述一次风出风母管和二次风出风母管上分别设置有出口风温测点。
根据本实用新型高效供风系统的一个实施例,所述可调式进口风箱中设置有位于两侧的一次风进风固定部分和二次风进风固定部分以及位于中间的进风可调部分,所述一次风进风固定部分与全部或部分进风可调部分一起组成一次风进风箱,所述二次风进风固定部分与全部或部分进风可调部分一起组成二次风进风箱,通过将进风可调部分中的全部或部分并入一次风进风箱或二次风进风箱实现可调式进口风箱中一次风进风箱与二次风进风箱的出风口面积比的调整;
所述可调式出口风箱中设置有位于两侧的一次风出风固定部分和二次风出风固定部分以及位于中间的出风可调部分,所述一次风出风固定部分与全部或部分出风可调部分一起组成一次风出风箱,所述二次风出风固定部分与全部或部分出风可调部分一起组成二次风出风箱,通过将出风可调部分中的全部或部分并入一次风出风箱或二次风出风箱实现可调式出口风箱中一次风出风箱与二次风出风箱的进风口面积比的调整;
所述空气预热器具有位于两侧的一次风固定受热面和二次风固定受热面以及位于中间的可变受热面,所述一次风固定受热面与全部或部分可变受热面一起组成一次风空预器,所述二次风固定受热面与全部或部分可变受热面一起组成二次风空预器;
其中,由所述一次风固定受热面或二次风固定受热面形成的固定受热面面积占空气预热器总换热面积的10~50%,所述可变受热面面积占空气预热器总换热面面积的0~80%。
根据本实用新型高效供风系统的一个实施例,所述可调式进口风箱中一次风进风固定部分和二次风进风固定部分的进风口分别与一次风进风主支管和二次风进风主支管相连,所述进风可调部分分隔为n个进风分区,每个进风分区的进风口分别同时连接有一次风进风次支管和二次风进风次支管;所述可调式出口风箱中一次风出风固定部分和二次风出风固定部分的出风口分别与一次风出风主支管和二次风出风主支管相连,所述出风可调部分分隔为n个出风分区,每个出风分区的出风口分别同时连接有一次风出风次支管和二次风出风次支管相连,n≥1;
其中,通过接通各进风分区的一次风进风次支管或二次风进风次支管将各进风分区分别与一次风进风固定部分或二次风进风固定部分一起并入一次风进风箱或二次风进风箱实现可调式进口风箱中一次风进风箱与二次风进风箱的出风口面积比的调整;
通过接通各出风分区的一次风出风次支管或二次风出风次支管将各进风分区分别与一次风出风固定部分或二次风出风固定部分一起并入一次风出风箱或二次风出风箱实现可调式出口风箱中一次风出风箱与二次风出风箱的进风口面积比的调整。
根据本实用新型高效供风系统的一个实施例,所述可调式进口风箱中一次风进风固定部分的一次风进风主支管与各进风分区的一次风进风次支管并联设置形成一次风进风管组并且通过一次风进风母管与一次风风机相连,所述可调式进口风箱中二次风进风固定部分的二次风进风主支管与各进风分区的二次风进风次支管并联设置形成二次风进风管组并且通过二次风进风母管与二次风风机相连;
所述可调式出口风箱中一次风出风固定部分的一次风出风主支管与各出风分区的一次风出风次支管并联设置形成一次风出风管组并且通过一次风出风母管与循环流化床锅炉的风室相连,所述可调式出口风箱中二次风出风固定部分的二次风出风主支管与各出风分区的二次风出风次支管并联设置形成二次风出风管组并且通过二次风出风母管与循环流化床锅炉的炉膛相连。
根据本实用新型高效供风系统的一个实施例,所述一次风进风主支管和一次风进风次支管以及二次风进风主支管和二次风进风次支管上分别设置有风量调节挡板和流量测量单元,所述一次风出风主支管和一次风出风次支管以及二次风出风主支管和二次风出风次支管上分别设置有风量调节挡板,所述一次风出风母管和二次风出风母管上分别设置有出口风温测点。
本实用新型的另一方面提供了一种带高效供风系统的循环流化床锅炉,包括上述高效供风系统,所述高效供风系统将热一次风提供至循环流化床锅炉的风室并将热二次风提供至循环流化床锅炉的炉膛。
与常规方案相比,本实用新型提出一种采用一二次风空预器受热面比例可调的循环流化床锅炉,实际运行过程中根据锅炉运行一二次风风量配比的不同来调整一二次风空预器受热面的比例与之相适应,大大减小了空预器出口一二次风热风温度的偏差,提高燃烧效率的同时也大大降低了一二次风空预器烟气侧排烟温度的偏差,降低了锅炉排烟热损失并提高了锅炉效率,也可以有效降低由于排烟温度过低导致的空预器管低温腐蚀情况,延长空预器的使用寿命。
附图说明
图1示出了根据本实用新型一个示例性实施例带高效供风系统的循环流化床锅炉的结构示意图。
图2示出了根据本实用新型另一个示例性实施例带高效供风系统的循环流化床锅炉的结构示意图。
附图标记说明:
1-风室、2-炉膛、3-气固分离器、4-回料器、5-尾部烟道、6-二次风空预器、7-一次风空预器、8-可调式进口风箱、9-可调式出口风箱、10-出口烟道挡板、11-出口风温测点、12-排烟温度测点、13-一次风进风箱、14-二次风进风箱、15-一次风出风箱、16-二次风出风箱、17-进口风箱隔板、18-出口风箱隔板、19-一次风进风母管、20-二次风进风母管、21-一次风出风母管、22-二次风出风母管、23-一次风进风固定部分、24-二次风进风固定部分、25-进风可调部分、26-一次风出风固定部分、27-二次风出风固定部分、28-出风可调部分、29-一次风固定受热面、30-二次风固定受热面、31-可变受热面、32-一次风进风主支管、33-一次风进风次支管、34-二次风进风主支管、35-二次风进风次支管、36-一次风出风主支管、37-二次风出风主支管、38-一次风出风次支管、39-二次风出风次支管、40-风量调节挡板、41-流量测量单元。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本实用新型的目的在于解决循环流化床锅炉运行负荷变动过程中,一二次风比例发生变化时而空预器换热面积不变,导致一二次风热风温度产生较大的偏差,同时对应排烟温度也产生较大的偏差的问题。由于热风温度降低会使锅炉燃烧热效率降低,而排烟温度升高又使得锅炉排烟热损失增加,也使锅炉效率进一步降低,同时排烟温度较低的一侧还会使空预器发生飞灰板结、烟道堵塞等情形,使空预器低温腐蚀加剧,大大降低了空预器使用寿命。因此,有必要提供一种能够对空预器换热面级进行调整的高效供风系统及其循环流化床锅炉。
下面先对本实用新型的高效供风系统进行说明。
图1示出了根据本实用新型一个示例性实施例带高效供风系统的循环流化床锅炉的结构示意图,图2示出了根据本实用新型另一个示例性实施例带高效供风系统的循环流化床锅炉的结构示意图。
如图1和图2所示,根据本实用新型的示例性实施例,所述高效供风系统包括可调式进口风箱8、可调式出口风箱9和空气预热器,可调式进口风箱8输入的一次风和二次风送入空气预热器并与流经空气预热器管外的高温烟气换热后通过可调式出口风箱9输出至循环流化床锅炉中。本实用新型主要通过可调式进口风箱8和可调式出口风箱9的结构改进和操作方式优化实现空气预热器中用于预热一次风的受热面面积和用于预热二次风的受热面面积的调整,从而解决上述各方面技术问题。
具体地,本实用新型的可调式进口风箱8包括一次风进风箱13与二次风进风箱14,一次风进风箱13与二次风进风箱14的出风口面积比可调。可调式出口风箱9包括一次风出风箱15和二次风出风箱16,一次风出风箱15与二次风出风箱16的进风口面积比可调。
空气预热器设置在尾部烟道5中并包括一次风空预器7和二次风空预器6,一次风进风箱13和二次风进风箱14的出风口分别与一次风空预器7和二次风空预器8的空气侧进口相连,一次风空预器7和二次风空预器8的空气侧出口分别与一次风出风箱15和二次风出风箱16的进风口相连,由此实现一次风空预器6加热一次风和二次风空预器加热二次风的效果。
其中,本实用新型中一次风空预器7与二次风空预器9的受热面面积比随可调式进口风箱中一次风进风箱与二次风进风箱的出风口面积比的调整而调整。
由于进入可调式进口风箱8中一次风进风量和二次风进风量的配比是可以具体调整设置的,因此本实用新型所设置的可调式进口风箱8和可调式出口风箱9满足能够基于一次风进风量和二次风进风量的配比来具体调整一次风进风箱13和二次风进风箱14分别对应的出风口面积和以及一次风出风箱15和二次风出风箱16对应的进风口面积,进而能够自动实现一次风进风箱13和二次风进风箱14以及一次风出风箱15和二次风出风箱16直接相对的一次风空预器7与二次风空预器9的受热面面积的调整,从而降低排烟温度,减小一二次风热风温度的偏差,最终达到防止空气预热器管低温腐蚀、延长空气预热器使用寿命、降低排烟热损失、提高燃烧效率的目的。
根据本实用新型,可调式进口风箱8中一次风进风箱13和二次风进风箱14的进风口分别与一次风风机(未示出)和二次风风机(未示出)相连。为了避免串风,将可调式出口风箱9中一次风出风箱15与二次风出风箱16的进风口面积比与可调式进口风箱8中一次风进风箱13和二次风进风箱14的出风口面积比一致并且,根据可调式进口风箱8中一次风与二次风的风量配比来调整可调式进口风箱8中一次风进风箱13和二次风进风箱14的出风口面积比。也即,先基于所确定的可调式进口风箱8中一次风与二次风的风量配比来调整可调式进口风箱8中一次风进风箱13和二次风进风箱14的出风口面积比,同时需要根据可调式出口风箱9中一次风出风箱15与二次风出风箱16的进风口面积比来相应地调整可调式进口风箱8中一次风进风箱13和二次风进风箱14的出风口面积比,继而实现一次风空预器7与二次风空预器9的受热面面积比整体调整。
其中,一次风空预器7的受热面面积与二次风空预器6的受热面面积之和应为空气预热器总换热面面积,并且本实用新型空气预热器中一次风空预器7和二次风空预器6的烟气侧出口分别设置有出口烟道挡板10和排烟温度测点12,用于调节空预器一二次风侧烟气量并达到调整一二次风吸热比例调整的目的。
接下来对本实用新型方案的两种优选实施方式进行分别说明。
如图1所示,根据本实用新型的一个示例性实施例,可调式进口风箱8中设置有分隔一次风进风箱13和二次风进风箱14的进口风箱隔板17,进口风箱隔板17可滑动并与可调式进口风箱8的箱体之间采用柔性密封。其中,通过进口风箱隔板8的滑动实现一次风进风箱13和二次风进风箱14的出风口面积比的调整。类似地,可调式出口风箱9中设置有分隔一次风出风箱15和二次风出风箱16的出口风箱隔板18,出口风箱隔板18可滑动并与可调式出口风箱9的箱体之间采用柔性密封。其中,通过出口风箱隔板18的滑动实现一次风出风箱15和二次风出风箱15的进风口面积比的调整。
其中,一次风进风箱13和二次风进风箱14的进风口分别通过一次风进风母管19和二次风进风母管20与一次风风机(未示出)和二次风风机(未示出)相连,一次风进风母管19和二次风进风母管20上分别设置有风量调节挡板40和流量测量单元41用于风量调整及计量,一次风出风箱15的出风口通过一次风出风母管21与循环流化床锅炉的风室1相连,二次风出风箱16的出风口通过二次风出风母管22与循环流化床锅炉的炉膛2相连,一次风出风母管21和二次风出风母管22上分别设置有出口风温测点11。
通过上述结构,在运行过程中可以根据锅炉运行一二次风风量配比的不同来调整一次风空预器和二次风空预器的受热面面积比与之相适应。运行过程中还可以根据一二次风侧排烟温度差及一二次热风温度差进行反馈调节进口风箱隔板17和出口风箱隔板29的位置,理论上该方案可以实现一次风率0~100%之间的无极调整。
如图2所示,根据本实用新型的另一个示例性实施例,可调式进口风箱8中设置有位于两侧的一次风进风固定部分23和二次风进风固定部分24以及位于中间的进风可调部分25,一次风进风固定部分23与全部或部分进风可调部分24一起组成一次风进风箱13,二次风进风固定部分24与全部或部分进风可调部分25一起组成二次风进风箱14,通过将进风可调部分25中的全部或部分并入一次风进风箱13或二次风进风箱14实现可调式进口风箱8中一次风进风箱13与二次风进风箱14的出风口面积比的调整。
类似地,可调式出口风箱9中设置有位于两侧的一次风出风固定部分26和二次风出风固定部分27以及位于中间的出风可调部分28,一次风出风固定部分26与全部或部分出风可调部分28一起组成一次风出风箱13,二次风出风固定部分27与全部或部分出风可调部分28一起组成二次风出风箱16,通过将出风可调部分28中的全部或部分并入一次风出风箱13或二次风出风箱16实现可调式出口风箱9中一次风出风箱13与二次风出风箱16的进风口面积比的调整。
相对应地,空气预热器实际上也具有位于两侧的一次风固定受热面29和二次风固定受热面30以及位于中间的可变受热面31,一次风固定受热面29与全部或部分可变受热面31一起组成一次风空预器7,二次风固定受热面30与全部或部分可变受热面31一起组成二次风空预器6。
本结构是采用受热面固定和可变相结合的方式实现一二次风受热面面积比的调整。其中,优选地以空气预热器中的一次风固定受热面29和二次风固定受热面30分别设定为一二次风设计运行工况最低风量比例所对应的受热面面积,同时将空气预热器中的可变受热面设定为变负荷运行工况一二次风风量比例改变时灵活性调整使用的预热器受热面。例如设定为,由一次风固定受热面29或二次风固定受热面30形成的固定受热面面积占空气预热器总换热面积的10~50%,可变受热面面积占空气预热器总换热面面积的0~80%。
其中,可调式进口风箱8中一次风进风固定部分23和二次风进风固定部分24的进风口分别与一次风进风主支管32和二次风进风主支管34相连,进风可调部分25分隔为n个进风分区,每个进风分区的进风口分别同时连接有一次风进风次支管33和二次风进风次支管35。类似地,可调式出口风箱9中一次风出风固定部分26和二次风出风固定部分27的出风口分别与一次风出风主支管36和二次风出风主支管37相连,出风可调部分28分隔为n个出风分区,每个出风分区的出风口分别同时连接有一次风出风次支管38和二次风出风次支管39相连,n≥1。
通过选择性地接通各进风分区的一次风进风次支管33或二次风进风次支管35将各进风分区分别与一次风进风固定部分23或二次风进风固定部分24一起并入一次风进风箱13或二次风进风箱14实现可调式进口风箱8中一次风进风箱13与二次风进风箱14的出风口面积比的调整。类似地,通过接通各出风分区的一次风出风次支管38或二次风出风次支管39将各进风分区分别与一次风出风固定部分26或二次风出风固定部分27一起并入一次风出风箱15或二次风出风箱16实现可调式出口风箱9中一次风出风箱15与二次风出风箱16的进风口面积比的调整。
根据本实用新型,可调式进口风箱8中一次风进风固定部分23的一次风进风主支管32与各进风分区的一次风进风次支管33并联设置形成一次风进风管组并且通过一次风进风母管19与一次风风机相连,可调式进口风箱9中二次风进风固定部分24的二次风进风主支管34与各进风分区的二次风进风次支管35并联设置形成二次风进风管组并且通过二次风进风母管20与二次风风机相连。类似地,可调式出口风箱9中一次风出风固定部分26的一次风出风主支管36与各出风分区的一次风出风次支管38并联设置形成一次风出风管组并且通过一次风出风母管21与循环流化床锅炉的风室1相连,可调式出口风箱9中二次风出风固定部分27的二次风出风主支管37与各出风分区的二次风出风次支管39并联设置形成二次风出风管组并且通过二次风出风母管22与循环流化床锅炉的炉膛2相连。
其中,一次风进风主支管32和一次风进风次支管33以及二次风进风主支管34和二次风进风次支管35上分别设置有风量调节挡板40和流量测量单元41用于风量调整及计量,一次风出风主支管36和一次风出风次支管38以及二次风出风主支管37和二次风出风次支管39上分别设置有风量调节挡板40,由此可以在可变受热面切换过程中实现各分区中一二次风走向的切换。此外,一次风出风母管19和二次风出风母管20上分别设置有出口风温测点以检测风温。
通过上述结构,在实际运行过程中,当一二次风量配比发生变化的时候,通过可调式进口风箱8和可调式出口风箱9中进风可调部分25和出风可调部分28的各分区所对应的一二次风进出管路上风量调节挡板40的开关切换,来实现各分区的切换以及各分区所对应的空气预热器中可变受热面作为一次风空预器或二次风空预器使用的切换,从而实现相应的有益效果。其中,可调式进口风箱8和可调式出口风箱9中的进风可调部分25和出风可调部分28以及空气预热器的可变受热面可以根据实际需要进行精细化分区(图中所示以4分区进行说明),从而达到空气预热器中一二次风受热面面积比例在10:90~90:10之间的档位调整。
并且,同样地在空气预热器器出口烟气侧设计出口烟道挡板10,通过调节一二次风侧对应出口烟道挡板的开度来调整经过一次风空预器和二次风空预器的烟气量,从而改变一次风空预器和二次风空预器的吸热量,调整一二次风热风温度和对应烟气侧排烟温度,最终达到防止空预器管低温腐蚀、延长空预器使用寿命、降低排烟热损失、提高锅炉燃烧效率的目的。
本实用新型的另一方面提供了一种带高效供风系统的循环流化床锅炉,包括上述高效供风系统,该高效供风系统将热一次风和热二次风提供至循环流化床锅炉的风室1并将热二次风提供至循环流化床锅炉的炉膛2。当然,如图1和图2所示,该循环流化床锅炉还可以包括与炉膛相连的气固分离器3和返料器4,本实用新型不限于此。
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1:
本实用新型根据图1所示方案实施,该循环流化床锅炉为包括风室、炉膛、气固分离器、回料器、尾部烟道、一次风空预器、二次风空预器、可调进口风箱、可调出口风箱及相关管道组件和控制组件构成的全负荷高性能循环流化床锅炉。
其中,可调进口风箱和可调出口风箱内部均设计有进口风箱隔板和出口风箱隔板将一二次风进行分区,在空气热预热气空气侧出口管道上设计出口风温测点,在空气预热器烟气侧出口一二次风空预器对应区域设计出口烟道挡板及排烟温度测点,一次风进风母管和二次风进风母管分别与可调进口风箱的一次风进风箱和二次风进风箱相连,其上设置了风量调节挡板及流量测量单元用于风量调整及计量。
锅炉在升负荷过程中,二次风比例逐步增加且一次风比例逐步降低,此时可根据风量比例的变化,将进口风箱隔板和出口风箱隔板位置由二次风侧向一次风侧按比例进行调整以调整一次风进风箱与二次风进风箱的出风口面积比和一次风出风箱与二次风出风箱的进风口面积比,进而增大二次风空预器换热面面积,同时对空气预热器出口风温测点进行监测,当两侧热风温度偏差超过设定值(5℃)时,反馈进行进口风箱隔板位置的调整,由热风温度低的一侧向高的一侧进行调整,出口风箱隔板位置需设定同步操作调整,避免出现串风的现象。在调整过程中监测排烟温度测点的变化情况,通过对出口烟道挡板开度的调整进一步减小一二次风热风温度的偏差及排烟温度的偏差。通过自动调整使锅炉在升降负荷过程中,一二次风热风温度及排烟温度都达到设计理想值,避免出现较大的偏差。
相反锅炉在降负荷过程中,二次风比例逐步降低且一次风比例逐步增加,此时可根据风量比例的变化,将进口风箱隔板和出口风箱隔板位置由一次风侧向二次风侧按比例进行调整,增大一次风空预器换热面积,同时对出口风温测点进行监测,当两侧热风温度偏差超过设定值(5℃)时,反馈进行进口风箱隔板位置的调整,由热风温度低的一侧向高的一侧进行调整,出口风箱隔板位置需设定同步操作调整,避免出现串风的现象。在调整过程中监测排烟温度测点的变化情况,通过对出口烟道挡板开度的调整,进一步减小一二次风热风温度的偏差及排烟温度的偏差。通过自动调整使锅炉在升降负荷过程中,一二次风热风温度及排烟温度都达到设计理想值,避免出现较大的偏差。
实施例2:
本实用新型根据图2所示方案实施,该循环流化床锅炉为包括风室、炉膛、气固分离器、回料器、尾部烟道、包括位于两侧的一次风固定受热面和二次风固定受热面以及位于中间的可变受热面的空气预热器、包括位于两侧的一次风进风固定部分和二次风进风固定部分以及位于中间的进风可调部分的可调式进口风箱、包括位于两侧的一次风出风固定部分和二次风出风固定部分以及位于中间的出风可调部分的可调式出口风箱及相关管道组件和控制组件构成的全负荷高性能循环流化床锅炉。
其中,空气预热器中一次风固定受热面和二次风固定受热面为一二次风设计各运行工况最低风量比例所对应的预热器受热面,可变受热面为锅炉变负荷运行工况一二次风风量比例改变时灵活性调整使用的预热器受热面。图2中将可调式进口风箱和可调式出口风箱中的进风可调部分和出风可调部分分为4个区域,实际过程可根据需求对分区进行调整,分区数量n≥1。在空气预热器空气侧出口的管道上设计出口风温测点,在空气预热器烟气侧出口的一二次风空预器对应区域设计出口烟道挡板和排烟温度测点,一次风进风管管组和二次风进风管管组与可调式进口风箱中的固定部分和可变部分相连,其上设置了风量调节挡板及流量测量单元用于风量调整及计量。一次风出风管管组和二次风出风管管组与可调式出口风箱中的固定部分及可变部分相连,在一次风出风管管组和二次风出风管管组上设置了风量调节挡板和流量测量单元用于可变受热面切换过程中一二次风走向的切换和计量。
锅炉在升负荷过程中,二次风比例逐步增加且一次风比例逐步降低,此时可根据风量比例的变化,将可调式进口风箱中进风可调部分的部分或全部的受热面冷却工质由一次风切换为二次风,以增大二次风空预器换热面积,同时对出口风温测点进行监测,当两侧热风温度偏差超过设定值(10℃)时,反馈指导可调式进口风箱中进风可调部分的一二次风比例,与可调式进口风箱中进风可调部分相连的一次风进风管管组和二次风进风管管组以及与可调式出口风箱中出风可调部分相连的一次风出风管管组和二次风出风管管组设定同步操作,对于同一换热面区域对应的一二次风进出口管设置同样的开启/关闭逻辑,避免出现串风的现象。在调整过程中监测排烟温度测点的变化情况,通过对出口烟道挡板开度的调整,进一步减小一二次风热风温度的偏差及排烟温度的偏差。通过自动调整使锅炉在升降负荷过程中,一二次风热风温度及排烟温度都达到设计理想值,避免出现较大的偏差。
相反锅炉在降负荷过程中,二次风比例逐步降低且一次风比例逐步增加,此时可根据风量比例的变化,将可调式进口风箱中进风可调部分的部分或全部的受热面冷却工质由二次风切换为一次风,以增大一次风空预器换热面积,同时对出口风温测点进行监测,当两侧热风温度偏差超过设定值(10℃)时,反馈指导可调式进口风箱中进风可调部分的一二次风比例,与可调式进口风箱中进风可调部分相连的一次风进风管管组和二次风进风管管组以及与可调式出口风箱中出风可调部分相连的一次风出风管管组和二次风出风管管组设定同步操作,对于同一换热面区域对应的一二次风进出口管设置同样的开启/关闭逻辑,避免出现串风的现象。在调整过程中监测排烟温度测点的变化情况,通过对出口烟道挡板开度的调整,进一步减小一二次风热风温度的偏差及排烟温度的偏差。通过自动调整使锅炉在升降负荷过程中,一二次风热风温度及排烟温度都达到设计理想值,避免出现较大的偏差。
综上所述,本实用新型能够减轻锅炉在不同负荷运行时一二次风比例发生变化时排烟温度出现偏差的,空气预热器一二次风侧的排烟温度偏差可从90℃降低至5.0℃以内;能够降低锅炉在不同负荷运行时一二次风比例发生变化时热风温度的偏差,空气预热器出口一二次风热风温度偏差可从80℃降低至5.0℃以内;还能降低锅炉排烟热损失,提高锅炉效率,降低空气预热器的低温腐蚀,延长空气预热器的使用寿命,有效防止排烟温度过低导致空预器表面冷凝、飞灰板结、烟道堵塞等情形,不同负荷可提高锅炉效率0.5%~1.5%;另外,通过使得风量配比与空气预热器的受热面面积比例相协调,有利于降低一二次风空气侧阻力并减小风机电耗。
本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
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