本發(fā)明屬于潔凈煤發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種循環(huán)流化床鍋爐負荷調(diào)整裝置和方法。

背景技術(shù)：

循環(huán)流化床發(fā)電是重要的火力發(fā)電組成部分，循環(huán)流化床鍋爐燃燒是一種清潔煤燃燒技術(shù)，具有燃料適用范圍廣、煙氣原始污染物排放低等優(yōu)點，近年來在國內(nèi)得到蓬勃發(fā)展。

循環(huán)流化床機組一般1％bmcr/min負荷升降速率，更大幅度鍋爐負荷變化時，易導(dǎo)致床溫大幅波動，燃燒狀況惡化而難以實現(xiàn)。循環(huán)流化床鍋爐床溫一般控制在850℃～920℃之間，床溫過高會導(dǎo)致燃燒生成的熱力型氮氧化物增加，同時爐內(nèi)脫硫產(chǎn)物硫酸鈣容易發(fā)生分解反應(yīng)降低爐內(nèi)脫硫效率顱內(nèi)，使得循環(huán)流化床燃燒環(huán)保性降低。另一方面，床溫過低，鍋爐的燃燒效率下降，煤耗增加。綜上所述，循環(huán)流化床鍋爐升降負荷導(dǎo)致的床溫過高或過低影響煤炭轉(zhuǎn)化的清潔性和降低發(fā)電效率。

目前，為保證電網(wǎng)的穩(wěn)定，對火力發(fā)電機組的調(diào)峰能力要求越來越高，低負荷運行和快速升降負荷將是火電面對的新常態(tài)。提高循環(huán)流化床鍋爐的調(diào)峰水平，實現(xiàn)快速升降負荷，同時保證燃燒的經(jīng)濟性和環(huán)保性是亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種循環(huán)流化床鍋爐負荷調(diào)整裝置和方法，提供了一種在循環(huán)流化床鍋爐升降負荷時，調(diào)整鍋爐循環(huán)灰濃度，實現(xiàn)快速調(diào)峰，同時保持穩(wěn)定燃燒的運行方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種循環(huán)流化床鍋爐負荷調(diào)整裝置，包括依次設(shè)置在環(huán)流化床鍋爐的返料機構(gòu)8底部的物料排出裝置9、冷卻器10、物料儲存?zhèn)}11和物料輸入裝置12，鍋爐返料管13a和空氣輸送裝置14；其中，冷卻器10和物料儲存?zhèn)}11連通的管理上設(shè)置有第一電動鎖氣器15，物料輸入裝置12的出口設(shè)置有第二電動鎖氣器16，物料輸入裝置12的出口分三路，其中第一路通過鍋爐返料管13a連接密相區(qū)3，第二路通過鍋爐前墻13b連接密相區(qū)3，第三路通過鍋爐側(cè)墻13c連接密相區(qū)3；循環(huán)灰經(jīng)物料排出裝置9進入冷卻器10冷卻，冷卻后的循環(huán)灰進入物料儲存?zhèn)}11，空壓機14將循環(huán)灰通過鍋爐返料管13a、鍋爐前墻13b和鍋爐側(cè)墻13c的一路或多路送入環(huán)流化床鍋爐的密相區(qū)3。

所述物料排出裝置9設(shè)有快速隔離閥和調(diào)節(jié)閥，循環(huán)灰通過物料排出裝置9開啟后，進入冷卻器10。

所述冷卻器10內(nèi)置水冷或風(fēng)水聯(lián)合冷卻循環(huán)灰，冷卻器10內(nèi)設(shè)置溫度測量裝置。

所述儲存?zhèn)}11內(nèi)設(shè)置有料位測量裝置和循環(huán)灰松動噴頭，儲存?zhèn)}11外設(shè)置絕熱保溫層。

所述物料輸入裝置12設(shè)有快速隔離閥和調(diào)節(jié)閥。

所述空氣輸送裝置14為空壓機或風(fēng)機。

所述裝置通過鍋爐集控系統(tǒng)遠程控制，具有手工及自動控制兩種模式。

所述的一種靈活的循環(huán)流化床鍋爐負荷調(diào)整裝置的采樣方法，循環(huán)流化床鍋爐降負荷時，物料排出裝置9開啟，排出返料機構(gòu)8循環(huán)灰，減少爐內(nèi)循環(huán)灰量，達到快速降鍋爐負荷；冷卻器10內(nèi)設(shè)置水或風(fēng)水聯(lián)合冷卻熱循環(huán)灰；物料儲存?zhèn)}11保存循環(huán)灰備用，物料儲存?zhèn)}11內(nèi)置循環(huán)灰吹掃和松動噴頭，以防止循環(huán)灰板結(jié)；循環(huán)流化床鍋爐升負荷時，物料輸入裝置12開啟，將物料儲存?zhèn)}11循環(huán)灰排出，空氣輸送裝置14將循環(huán)灰通過一路或多路送入環(huán)流化床鍋爐的密相區(qū)3；增加爐內(nèi)換熱循環(huán)物料，快速升高鍋爐負荷。

所述裝置在鍋爐快速升負荷時，隨煤量和風(fēng)量的增加，密相區(qū)3放熱量增加，物料輸入裝置12和第二電動鎖氣器16開啟，空氣輸送裝置14將循環(huán)灰通過鍋爐返料管13a、鍋爐前墻13b和鍋爐側(cè)墻13c的一路或多路送入密相區(qū)3，爐膛內(nèi)的循環(huán)灰濃度快速增加，及時帶走密相區(qū)釋放的熱量，一般控制床溫低于920℃，床溫正常范圍由煤種和爐型決定，循環(huán)灰濃度增加強化了爐膛的對流傳熱，可實現(xiàn)3％bmcr/min快速升負荷，同時防止床溫偏高導(dǎo)致的燃燒生成污染物的增加，保證循環(huán)流化床鍋爐燃燒的低污染物排放特征。

所述的裝置在鍋爐降負荷時，隨煤量和風(fēng)量的減少，密相區(qū)3放熱量減少，物料排出裝置9和第一電動鎖氣器15開啟，爐內(nèi)循環(huán)灰通過冷卻器10冷卻后，進入儲存?zhèn)}11，降低循環(huán)灰濃度弱化爐膛的對流傳熱，可實現(xiàn)快速降負荷。同時爐內(nèi)循環(huán)灰量的及時排出，可控制床溫不低于850℃，減少鍋爐物理和化學(xué)不完全燃燒熱損，保證鍋爐燃燒效率。

所述的裝置在鍋爐循環(huán)物料量過大或床溫過高時，物料排出裝置9和第一電動鎖氣器15開啟，排出物料經(jīng)冷卻器10冷卻后，進入物料儲存?zhèn)}11備用。

所述的裝置在鍋爐循環(huán)物料量過小或床溫過低時，物料輸入裝置12和第二電動鎖氣器16開啟，空壓機14將循環(huán)灰通過鍋爐返料管13a、鍋爐前墻13b和鍋爐側(cè)墻13c的一路或多路送入密相區(qū)3。

本發(fā)明的核心內(nèi)容：通過人為調(diào)節(jié)爐內(nèi)循環(huán)灰量提升循環(huán)流化床鍋爐快速升降負荷能力，可達到3％bmcr/min以上的快速升降負荷速率。鍋爐升負荷時將循環(huán)灰返回爐膛，快速增加循環(huán)灰濃度，強化爐內(nèi)對流傳熱，提高機組的調(diào)峰水平，同時降低污染物排放。鍋爐降負荷時，排出爐內(nèi)過剩的循環(huán)灰量，防止床溫過低，保證鍋爐效率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1.鍋爐升負荷時，人為調(diào)節(jié)循環(huán)灰加入爐內(nèi)，帶走密相區(qū)熱量，防止高床溫導(dǎo)致鍋爐nox和sox排放濃度增加，有效保證了循環(huán)流化床鍋爐燃燒的環(huán)保性；

2.鍋爐升負荷時，循環(huán)灰加入爐內(nèi)，強化爐膛對流傳熱，提高快速升負荷速率，大幅節(jié)約升降負荷時間。

3.鍋爐降負荷時，爐內(nèi)過剩循環(huán)灰排出，弱化爐膛對流傳熱，實現(xiàn)快速降負荷。

4.鍋爐降負荷時，爐內(nèi)過剩循環(huán)灰排出，避免床溫偏低，燃燒狀況惡化，保證鍋爐效率。

5.對爐內(nèi)循環(huán)灰濃度實現(xiàn)人為干預(yù)，顯著改善鍋爐的調(diào)節(jié)特性和帶負荷能力；

6.通過爐內(nèi)循環(huán)灰濃度調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)鍋爐在負荷低于30％bmcr運行，床溫維持正常水平，保證鍋爐效率。

7、爐內(nèi)循環(huán)灰量的人為控制，提升了床溫可調(diào)節(jié)性，有效提高了循環(huán)流化床鍋爐燃燒的經(jīng)濟性和環(huán)保性。

本發(fā)明提出的裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定，對于調(diào)節(jié)循環(huán)流化床爐內(nèi)灰循環(huán)以及床溫床壓有著良好的作用，廣泛適用于不同規(guī)模循環(huán)流化床鍋爐，對于新建鍋爐和在役鍋爐改造均可適用，對穩(wěn)定和優(yōu)化運行具有重要意義。

附圖說明

圖1是據(jù)本發(fā)明調(diào)整裝置示意圖。

圖中：

1‐‐一次風(fēng)2‐‐布風(fēng)板3‐‐密相區(qū)

4‐‐二次風(fēng)5‐‐爐膛6‐‐水平煙道

7‐‐分離器8‐‐返料機構(gòu)9‐‐物料排出裝置

10‐‐冷卻器11‐‐物料儲存?zhèn)}12‐‐物料輸入裝置

13a‐‐鍋爐返料管13b‐‐鍋爐前墻13c‐‐鍋爐側(cè)墻

14—空氣輸送裝置15‐‐第一電動鎖氣器16‐‐第二電動鎖氣器

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步具體說明。

實施例1.鍋爐快速升負荷時，物料排出裝置9和冷卻器10關(guān)閉狀態(tài)，空氣輸送裝置14啟動，同時物料儲存?zhèn)}11出口開啟，物料輸入裝置12啟動，循環(huán)灰由空氣輸送裝置14通過鍋爐返料管13a進入鍋爐的密相區(qū)3，鍋爐負荷上升到預(yù)定負荷，床溫可穩(wěn)定在920℃以下時，物料輸入裝置12關(guān)閉，物料儲存?zhèn)}11出口關(guān)閉，空氣輸送裝置14停止。

實施例2。所述的裝置在鍋爐降負荷時，隨煤量和風(fēng)量的減少，密相區(qū)放熱量減少，物料排出裝置9啟動，爐內(nèi)循環(huán)灰通過冷卻器10冷卻后，進入物料儲存?zhèn)}11，鍋爐負荷降到預(yù)定負荷，床溫可穩(wěn)定在850℃以上時，物料排出裝置9關(guān)閉，冷卻器10關(guān)閉，物料儲存?zhèn)}11入口關(guān)閉。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神做舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多的使用了物料排出裝置9、冷卻器10、物料儲存?zhèn)}11、物料輸入裝置12、鍋爐返料管13a、物料14等術(shù)語，但并不排除使用其他術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了方便的描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。

以上所述僅以實施例來進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，以便于更容易理解，但不代表本發(fā)明的實施方式僅限于此，任何依本發(fā)明所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造，均受本發(fā)明的保護。