一种三旋风分离器的循环流化床锅炉炉膛结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102635855102635855B(45)授权公告日2014.07.16(21)申请号201210123470.8EP0852314B1,2001.10.17,(22)申请日2012.04.24审查员吴玉莹(73)专利权人清华大学地址100084北京市海淀区北京市100084信箱82分箱清华大学专利办公室(72)发明人吕俊复仇晓龙杨海瑞吴玉新张海(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人邸更岩(51)Int.Cl.F23C10/18(2006.01)(56)对比文件CN101694293A,2010.04.14,CN101839477A,2010.09.22,权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种三旋风分离器的循环流化床锅炉炉膛结构(57)摘要一种三旋风分离器的循环流化床锅炉炉膛结构，涉及一种三旋风分离器循环流化床锅炉炉膛水冷屏布置。本发明在炉膛后墙宽度方向三分之一处和三分之二处分别竖直布置宽度相同的水冷屏，在炉膛前墙宽度方向中间位置竖直布置水冷屏，所布置的水冷屏为膜式水冷壁结构。在三个旋风分离器以及后墙上的水冷屏的作用下，炉膛内形成三个相对独立的“颗粒成团返混”区域，本发明中通过选择一系列水冷屏宽度，使这三个区域四周的水冷受热面面积相同，可很好地减少炉膛水冷壁宽度方向的温度偏差，利于锅炉安全运行。CN102635855BCN1026358BCN102635855B权利要求书1/1页1.一种三旋风分离器的循环流化床锅炉炉膛结构，包括炉膛前墙(2)、后墙(3)和侧墙(4)，在炉膛前墙、后墙和侧墙均敷设防磨层，其特征在于：在炉膛前墙上沿宽度方向中间位置竖直布置前墙水冷屏(5)，在炉膛后墙上沿宽度方向三分之一处和三分之二处分别竖直布置后墙第一水冷屏(6)和后墙第二水冷屏(7)；所述的后墙第一水冷屏和后墙第二水冷屏宽度相同；所述的前墙水冷屏、后墙第一水冷屏和后墙第二水冷屏均为膜式水冷壁结构。2.按照权利要求1所述的一种三旋风分离器的循环流化床锅炉炉膛结构，其特征在于：所述的前墙水冷屏(5)采用单屏或多屏；所述的后墙第一水冷屏(6)和后墙第二水冷屏(7)采用单屏。3.按照权利要求1或2所述的一种三旋风分离器的循环流化床锅炉炉膛结构，其特征在于：所述的后墙第一水冷屏(6)和后墙第二水冷屏(7)的宽度b为炉膛深度c的5％～50％；所述前墙水冷屏(5)的宽度a＝(c-b)/2k；其中c为炉膛的深度，k为前墙水冷屏(5)的屏数。4.按照权利要求1或2所述的一种三旋风分离器的循环流化床锅炉炉膛结构，其特征在于：所述的前墙水冷屏(5)、后墙第一水冷屏(6)和后墙第二水冷屏(7)下部敷设耐磨材料，耐磨材料的敷设高度与炉膛前后墙及侧墙水冷壁敷设的防磨层高度相同。2CN102635855B说明书1/3页一种三旋风分离器的循环流化床锅炉炉膛结构技术领域[0001]本发明涉及一种循环流化床锅炉，具体涉及一种三旋风分离器的循环流化床锅炉炉膛水冷屏布置结构。背景技术[0002]循环流化床(CFB)燃烧被公认为是一种最具发展前景的洁净煤燃烧技术。随着CFB燃烧技术的进步，CFB锅炉也在向大型化方向发展。[0003]在CFB锅炉大型化的过程中，炉膛截面积随之增大，旋风分离器尺寸也在增大，其布置方式也由最初的单分离器布置，发展到双、三分离器布置和四、六分离器对称布置。其中在200MW～300MW的大型CFB锅炉中广泛采用三分离器布置，其整体布置示意图如图1所示。[0004]三分离器CFB锅炉由于三分离器结构上的非对称布置，两侧的分离器和中间分离器容易产生负荷分布偏差，导致分离器效率下降，以至影响整个锅炉的效率。考虑到二次风的穿透能力，三分离器CFB锅炉炉膛的宽深比较大，一般在3左右，这使得炉膛两侧的受热空间四周的水冷受热面面积远大于中间部分，因此造成炉膛前后墙水冷壁宽度方向中间部分温度高，两端部分温度低的现象，不利于锅炉安全运行。[0005]在现有三分离器CFB锅炉中，为解决分离器负荷分布偏差，某些锅炉采取水冷分隔墙设计：在炉膛中间分离器和两侧分离器之间分别插入一片平行于侧墙的水冷分隔墙，水冷分隔墙上开有平衡孔，水冷分隔墙和炉膛前后墙之间留有间隙，炉膛被分割成三个几乎独立的空间，阻碍了颗粒的横向混合，不利于炉内传热；也有锅炉采取在后墙布置两片平行炉膛侧墙的水冷屏，分别位于中间分离器和两侧分离器之间，但这种设计中仍然没有解决炉膛前后墙水冷壁温度沿炉膛宽度方向分布不均问题。发明内容[0006]本发明目的是提供一种三旋风分离器的循环流化床锅炉炉膛结构，以期改善三分离器CFB锅炉前后墙水冷壁温度沿炉膛宽度方向分