一种循环流化床锅炉以及循环灰换热器的制作方法

1.本发明涉及锅炉技术领域，特别涉及一种循环流化床锅炉以及循环灰换热器。


背景技术：

2.新能源在电力行业的占比必将逐步增加，而新能源发电的不稳定性对火力发电提出了深度调峰的要求。循环流化床锅炉作为火力发电的重要组成部分，需要承担深度调峰的重任。循环流化床锅炉在深度调峰运行的低负荷时，炉膛出口温度较低，会出现无法将过/再热蒸汽汽温加热到额定温度的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种循环灰换热器，以利用循环流化床锅炉密相区的高温床料和外循环灰加热锅炉过/再热蒸汽，以保证循环流化床锅炉在深度调峰过程中的过/再热蒸汽汽温。
4.本发明的第二个目的在于提供一种基于上述循环灰换热器的循环流化床锅炉。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种循环灰换热器，包括：
7.混合器，包括混合室以及混合风室，所述混合风室的出风口与所述混合室连通，所述混合室设置有内循环灰入口以及热灰出口，所述内循环换灰入口用于与炉膛出灰口连通，所述热灰出口所在位置低于所述内循环灰入口所在位置；
8.换热器，包括换热室以及换热风室，所述换热风室的出风口与所述换热室连通，所述换热室与所述混合室连通，所述换热室内设置有换热装置，所述换热室设置有冷灰出口，所述冷灰出口所在位置低于所述热灰出口所在位置。
9.可选地，所述换热器设置有多个，各所述换热器分别设置于所述混合器的两侧，位于所述混合器同一侧的各所述换热器按照距离所述混合器由近及远依次排列且相互连通。
10.可选地，所述换热器设置有多个，各所述换热器按照距离所述混合器由近及远依次排列于所述混合器的一侧且各所述换热器相互连通。
11.可选地，相邻两个所述换热器的连通口位于相邻两个所述换热器的底部。
12.可选地，所述换热室与所述混合室的连通口位于所述换热室与所述混合室的底部。
13.可选地，所述换热装置的至少部分换热结构位于所述换热室与所述混合室的连通口以及所述冷灰出口之间。
14.可选地，所述混合器的所述混合室还设置有用于与锅炉回料阀连接的外循环灰入口，所述热灰出口所在位置低于所述外循环灰入口所在位置。
15.可选地，所述混合器的顶部为斜面，所述混合器的与所述斜面的高点连接的侧壁在靠近所述斜面的位置设置有所述内循环灰入口，所述混合器的与所述斜面的低点连接的侧壁在靠近所述斜面的位置设置有所述外循环灰入口。
16.可选地，所述循环灰换热器的外壳由膜式水冷壁以及敷设于所述膜式水冷壁外的耐磨耐火浇注料层构成。
17.一种循环流化床锅炉，包括锅炉本体，还包括如上任意一项所述的循环灰换热器，所述循环灰换热器的内循环灰入口与所述锅炉本体的炉膛出灰口连通，所述循环灰换热器的热灰出口以及冷灰出口分别通过回料通道与所述锅炉本体的回料口连通。
18.可选地，所述锅炉本体的两侧分别设置有所述循环灰换热器。
19.一种循环流化床锅炉，包括锅炉本体以及连接于所述锅炉本体的出口的旋风分离器，还包括如上所述的循环灰换热器，所述循环灰换热器的内循环灰入口与所述锅炉本体的炉膛出灰口连通，所述循环灰换热器的外循环灰入口通过回料阀与所述旋风分离器的出灰口连通，所述循环灰换热器的热灰出口以及冷灰出口分别通过回料通道与所述锅炉本体的回料口连通。
20.为实现上述目的，本发明提供了一种循环灰换热器，该循环灰换热器包括混合器以及换热器，其中，混合器包括混合室以及混合风室，混合风室的出风口与混合室连通，混合室设置有内循环灰入口以及热灰出口，内循环换灰入口用于与炉膛出灰口连通，热灰出口所在位置低于内循环灰入口所在位置；换热器包括换热室以及换热风室，换热风室的出风口与换热室连通，换热室与混合室连通，换热室内设置有换热装置，换热室设置有冷灰出口，冷灰出口所在位置低于热灰出口所在位置；在锅炉高负荷时，不需要对蒸汽进行额外加热，此时启动混合风室，对混合室进行流化，停止换热风室，炉膛中的高温床料从内循环灰入口进入混合室以及换热室，但是由于换热风室未运行，换热室不进行流化，最终循环灰经过混合室的热灰出口进入回料通道，最后进入炉膛中；在锅炉低负荷时，需要对蒸汽进行额外加热，此时启动混合风湿以及换热风室，流化混合室和换热室，炉膛中的高温床料从内循环灰入口进入混合室，然后进入换热室中，在换热室与换热装置换热后，经过冷灰出口进入回料通道，最后通过回料口回到炉膛中；上述循环灰换热器中灵活布置换热装置以及控制内循环灰换热器中混合室和换热室流化状态的方式，可有效地组织炉内高温内循环灰的定向流动，在低负荷时，通过将炉内密相区附近高达850℃的高温内循环灰引入混合室，再进入换热室，使换热装置具有较大的传热温差，从而确保在低负荷时，使循环流化床锅炉的过热蒸汽和再热蒸汽达到额定温度。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明一种实施例提供的循环灰换热器的结构示意图；
23.图2为图1中的a向剖视图；
24.图3为图1中的b向剖视图；
25.图4为本发明另一种实施例提供的循环灰换热器的结构示意图；
26.图5为图4中的c向剖视图；
27.图6为本发明一种实施例提供的循环流化床锅炉的结构示意图；
28.图7为本发明另一种实施例提供的循环流化床锅炉的结构示意图；
29.图8为本发明又一种实施例提供的循环流化床锅炉的结构示意图。
30.图中：
31.1为混合室；2为换热室；3为混合风室；4为换热风室；5为热灰出口； 6为冷灰出口；7为内循环灰入口；8为外循环灰入口；9为换热装置；10为回料通道；11为回料口。
具体实施方式
32.本发明的核心之一在于提供一种循环灰换热器，以利用循环流化床锅炉密相区的高温床料和外循环灰加热锅炉过/再热蒸汽，以保证循环流化床锅炉在深度调峰过程中的过/再热蒸汽汽温。
33.本发明的另一核心在于提供一种基于上述循环灰换热器的循环流化床锅炉。
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参阅图1-图3，图1为本发明一种实施例提供的循环灰换热器的结构示意图，图2为图1中的a向剖视图，图3为图1中的b向剖视图。
36.本发明实施例提供的一种循环灰换热器，该循环灰换热器包括混合器以及换热器。
37.其中，混合器包括混合室1以及混合风室3，混合风室3的出风口与混合室1连通，混合室1设置有内循环灰入口7以及热灰出口5，内循环换灰入口用于与炉膛出灰口连通，热灰出口5所在位置低于内循环灰入口7所在位置；换热器包括换热室2以及换热风室4，换热风室4的出风口与换热室2连通，换热室2与混合室1连通，换热室2内设置有换热装置9，换热装置9可以为过热器、再热器或省煤器，其中作为末级过热器和再热器是换热装置9最优的选择，换热室2设置有冷灰出口6，冷灰出口6所在位置低于热灰出口5所在位置。
38.与现有技术相比，本发明实施例提供的循环灰换热器在锅炉高负荷时，不需要对蒸汽进行额外加热，此时启动混合风室3，对混合室1进行流化，停止换热风室4，炉膛中的高温床料从内循环灰入口7进入混合室1以及换热室2，但是由于换热风室4未运行，换热室2不进行流化，最终循环灰经过混合室1的热灰出口5进入回料通道10，最后进入炉膛中；在锅炉低负荷时，需要对蒸汽进行额外加热，此时启动混合风湿以及换热风室4，流化混合室1和换热室2，炉膛中的高温床料从内循环灰入口7进入混合室1，然后进入换热室2中，在换热室2与换热装置9换热后，经过冷灰出口6进入回料通道10，最后通过回料口11回到炉膛中；上述循环灰换热器中灵活布置换热装置9以及控制内循环灰换热器中混合室1和换热室2流化状态的方式，可有效地组织炉内高温内循环灰的定向流动，在低负荷时，通过将炉内密相区附近高达 850℃的高温内循环灰引入混合室1，再进入换热室2，使换热装置9具有较大的传热温差，从而确保在低负荷时，使循环流化床锅炉的过热蒸汽和再热蒸汽达到额定温度。
39.上述循环灰换热器的换热器设置有多个，各换热器分别设置于混合器的两侧，位于混合器同一侧的各换热器按照距离混合器由近及远依次排列且相互连通，如图1和图3所示，循环灰换热器设置有两个换热器，两个换热器分别设置于混合器的两侧。
40.或者上述循环灰换热器的换热器设置有多个，如图4和图5所示，各换热器按照距离混合器由近及远依次排列于混合器的一侧且各换热器相互连通，如图4和图5所示，上述循环灰换热器的换热器设置有2个，两个换热器均位于混合器的同一侧。
41.作为可选地，相邻两个换热器的连通口位于相邻两个换热器的底部，这样循环灰从换热器的底部进入，在换热风室4的流化作用下向上经过换热装置9后从冷灰出口6流出。
42.进一步地，如图1和图4所示，换热室2与混合室1的连通口位于换热室2与混合室1的底部，使得循环灰可以在混合室1内经过充分的混合后再进入换热室2内。
43.进一步优化上述技术方案，上述换热装置9的至少部分换热结构位于换热室2与混合室1的连通口以及冷灰出口6之间，以保证循环灰能够充分地与换热装置9接触进行换热。
44.作为可选地，混合器的混合室1还设置有用于与锅炉回料阀连接的外循环灰入口8，热灰出口5所在位置低于外循环灰入口8所在位置。
45.如图2所示，在本发明实施例中，混合器的顶部为斜面，混合器的与斜面的高点连接的侧壁在靠近斜面的位置设置有内循环灰入口7，混合器的与斜面的低点连接的侧壁在靠近斜面的位置设置有外循环灰入口8。
46.在本发明实施例中，循环灰换热器的外壳由膜式水冷壁以及敷设于膜式水冷壁外的耐磨耐火浇注料层构成。
47.本发明实施例还提供了一种循环流化床锅炉，包括锅炉本体以及上述实施例所述的循环灰换热器，如图6所示，循环灰换热器的内循环灰入口7与锅炉本体的炉膛出灰口连通，循环灰换热器的热灰出口5以及冷灰出口6分别通过回料通道10与锅炉本体的回料口11连通。
48.如图7所示，锅炉本体的两侧分别设置有循环灰换热器。
49.本发明实施例还提供了一种循环流化床锅炉，包括锅炉本体以及连接于锅炉本体的出口的旋风分离器，还包括如上述实施例所述的循环灰换热器，如图8所示，循环灰换热器的内循环灰入口7与锅炉本体的炉膛出灰口连通，循环灰换热器的外循环灰入口8通过回料阀与旋风分离器的出灰口连通，循环灰换热器的热灰出口5以及冷灰出口6分别通过回料通道10与锅炉本体的回料口11连通。
50.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
51.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。