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节能环保型卧式循环流化床锅炉技术

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  2016年6月30日,国家节能中心会同北京科技协作中心、中国城镇供热协会在京组织召开了供热及余热利用先进节能技术推广会。会议期间清华大学介绍了低品位能源利用节能环保卧式循环流化床技术,该技术是针对热值在1500--5000Kcal的低品位能源开发的先进的技术,燃料涵盖劣质煤、生物质、工业固体废弃物等,它具有初始建设投资少,设备运营自动化程度高等优点,它的推广应用有利于生态环境治理,降低了大气污染物的排放。仅供读者参考。

  我国现阶段使用的固体燃料燃烧设备,很成熟的是链条炉和循环流化床。目前在运行的循环床锅炉都是立式循环流化床锅炉,在容量非常小的情况下(如2~20t/h),由于要满足流态化和燃烧停滞时间的要求,会导致锅炉结构又细又高,这样锅炉炉膛内燃烧份额沿高度的分布和水冷壁传热的要求会矛盾,即难以维持较合适的温度水平,因而难以实现。层燃锅炉由于对所燃用燃料的要求较高(如合适粒度的优质煤),燃料适应性不强,尤其是不能燃用劣质燃料。此外,层燃锅炉由于炉内无法脱硫,需要配置烟气脱硫设备,对小型工业锅炉而言,无论是投资还是设备管理,都存在相当大的难度,因此中国工业锅炉的脱硫成了老大难问题。

  发展高效清洁的小型燃烧设备的要求越来越迫切,要求燃烧设备体积小、投资少,同时又兼有燃烧效率高、污染排放低、燃料适应性广等优点的燃烧装置,以适应我国当前经济发展的需要,小型卧式循环流化床燃烧设备就是在这样的背景下产生的。

  卧式循环流化床锅炉技术是针对目前立式循环流化床燃烧设备而提出的,一种基于循环流化床特征的燃烧设备及循环燃烧方法。其既能小型化,又兼有循环流化床锅炉的所有优点,能大范围的应用于各种特种燃料的燃烧,具有较高的燃烧效率和较低的污染排放。这项技术是清华大学经过多年的研究开发取得的专利技术。

  卧式循环流化床锅炉的原理示意图见图1。这种技术的根本特征有两点:一是卧式;二是多级物料循环,即物料在主燃烧室燃烧后进入与其相邻的副燃烧室,通过惯性分离,一部分热物料通过倾斜结构直接返回主燃烧室,另外一部分热物料随烟气折返过后面的副燃烧室,最终通过分离器分离,由分离器料腿返回主燃烧室,形成两级或两级以上的气固两相流物料循环。

  1-料斗;2-主燃室;3-副燃室;4-燃尽室;5-分离器出口;6-风帽;7-风室;8-分离器回料口;9-一次物料循环入口;10-燃尽室至副燃室入口;11-分离器料腿;12-分离器

  (1)卧式循环床采用水平卧式布置,可大幅度的降低锅炉的高度,节省锅炉钢耗,可有效地降低锅炉成本,同时由于锅炉高度降低后,锅炉厂房的建造成本可大幅度降低。锅炉高度降低后,减少了钢架的费用,锅炉的稳定性高,可使锅炉及厂房的建筑结构更加紧凑。

  (2)卧式循环床燃烧设备中物料形成两级循环,燃料能增加与物料的接触时间,达到充分汇合,可提高燃烧效率。卧式循环床还可以视容量、燃料等特点发展二级及以上的多级循环流化床锅炉。

  (3)由于改变了传统立式循环流化床形式,卧式循环床燃烧设备兼有循环流化床所有的优点,是一种燃料适应范围很宽的高效清洁燃烧技术,且燃烧效率高,能炉内脱硫、脱硝,具有低NOx和SOx排放等优点。

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