加压富氧燃烧循环流化床锅炉及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111536496A(43)申请公布日2020.08.14(21)申请号202010317668.4(22)申请日2020.04.21(71)申请人东南大学地址210096江苏省南京市玄武区四牌楼2号(72)发明人陈晓平郑东昝海峰马吉亮刘道银梁财吴影(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人彭英(51)Int.Cl.F22B31/00(2006.01)F23C10/08(2006.01)F23C10/18(2006.01)F23C10/28(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称加压富氧燃烧循环流化床锅炉及其方法(57)摘要本发明公开了一种加压富氧燃烧循环流化床锅炉及其方法。所述循环流化床锅炉包括加压流化床炉膛、高温旋风分离器及尾部烟道；在高温旋风分离器与加压流化床炉膛之间设置有返料器以及分级布置的外置式换热器，分级布置的外置式换热器包括第一、第二级外置式换热器；在高温旋风分离器的下落管出口，通过旁路引出的两根输送管a，一一对应连接至与第一、第二级外置式换热器，第一、第二级外置式换热器串联后，通过输送管b连接至加压流化床炉膛的密相区，输送管a上通过安装针型阀分配引入各级外置式换热器的循环灰量。因此，本发明可以合理分配锅炉各部分的吸热份额，使炉膛温度控制在合适的区间，各受热面的传热温差等在合理的参数范围内运行。CN111536496ACN111536496A权利要求书1/2页1.一种加压富氧燃烧循环流化床锅炉，包括按照烟气流向顺序设置的加压流化床炉膛、高温旋风分离器以及尾部烟道，同时，在高温旋风分离器的下落管与加压流化床炉膛的密相区之间，设置有返料器，其特征在于，高温旋风分离器的下落管与加压流化床炉膛的密相区之间，还设置有分级布置的外置式换热器，该分级布置的外置式换热器包括第一、第二级外置式换热器；在高温旋风分离器的下落管出口，通过旁路引出的两根输送管a，一一对应连接至与第一、第二级外置式换热器，第一、第二级外置式换热器串联后，通过输送管b连接至加压流化床炉膛的密相区，输送管a上通过安装针型阀分配引入各级外置式换热器的循环灰量。2.根据权利要求1所述的加压富氧燃烧循环流化床锅炉，其特征在于，所述的尾部烟道中，按照烟气流向，顺序布置高温过热器、低温过热器、尾部省煤器以及氧气预热器；所述的第一级外置式换热器中，布置中温过热器以及再热器，而第二级外置式换热器中，则布置蒸发受热面以及外置省煤器；外置省煤器与尾部省煤器并列运行。3.根据权利要求1所述的加压富氧燃烧循环流化床锅炉，其特征在于，所述的加压流化床炉膛，从下而上分为两部分，处于下方的部分为密相区，处于上方的部分为稀相区；密相区布置埋管受热面，稀相区四周壁面布置膜式水冷壁。4.根据权利要求3所述的加压富氧燃烧循环流化床锅炉，其特征在于，所述密相区的横截面积小于稀相区的横截面积。5.根据权利要求3所述的加压富氧燃烧循环流化床锅炉，其特征在于，所述加压流化床炉膛在紧靠着稀相区的出口位置处，布置有屏式过热器。6.一种基于权利要求1所述的加压富氧燃烧循环流化床锅炉的方法，其特征在于，包括以下步骤：在加压流化床炉膛中，化石燃料燃烧产生的烟气，依次经加压流化床炉膛的密相区、稀相区后，流至高温旋风分离器；在高温旋风分离器中，来自加压流化床炉膛的高温烟气经离心力作用而气固分离，其中：分离后的灰分，一部分经高温旋风分离器的下落管进入返料器，以收集储存来自高温旋风分离器分离出的灰分，并将所收集储存的灰分输送至加压流化床炉膛的密相区，另一部分经高温旋风分离器的下落管旁设的两根输送管a，一一对应输送至第一、第二级外置式换热器中换热，温度降低后，再被输送到加压流化床炉膛的密相区来控制炉膛的温度；分离后的气相，通过中心管引入尾部烟管，依次经过高温过热器、低温过热器、尾部省煤器以及氧气预热器的换热处理后，能够实现CO2的高效捕集。7.根据权利要求6所述的基于加压富氧燃烧循环流化床锅炉的方法，其特征在于，通过调整两根输送管a上的针型阀，以调控第一级外置式换热器中中温过热器、再热器以及第二级外置式换热器中蒸发受热器和外置省煤器的吸热比例，以整体调控过热器系统吸热量、再热器系统吸热量、蒸发器的吸热量及省煤器系统吸热量配比，并提高尾部烟道各受热面的传热温差；所述的过热器系统包括分别布置在尾部烟管中的高温过热器、低温过热器以及布置在第一级外置式换热器中的中温过热器；再热器系统包括布置在第一级外置式换热器中的再热器；省煤器系统包括布置在尾部烟管中的尾部省煤器以及布置在第二级外置式换热器中的外置省煤器。8.根据权利要求7所述的基于加压富氧燃烧循环流化床锅炉的方法，其特征在于，当化2CN11153649