阅读说明：本技术 一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置及排灰方法 (Ash discharge device and ash discharge method for settling chamber of circulating fluidized bed boiler ) 是由 曾永光 常艳 邹超 罗红星 陈志远 宋根炎 鲁俊 董传芝 王万学 李明勇 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置及排灰方法,所述装置包括锅炉对流受热面及与之相连的烟道竖井,锅炉对流受热面的底部设有前后两排锅炉沉降室,各锅炉沉降室的底部均通过沉降室排灰装置连通至烟道竖井,锅炉沉降室的底部还安装有阻旋式料位开关,沉降室排灰装置包括排灰导管及设于排灰导管上的截断阀、热电阻温度计一及电动球阀一,排灰导管的侧壁还连通有压空吹扫管,烟道竖井的下部通过烟道连接除尘器；烟道竖井沉降室设有用于积灰吹扫的气化风板,气化风板风源来自罗茨风机。本申请提出的循环流化床锅炉沉降室的排灰装置,能够实现对锅炉沉降室内粉尘的密闭自动排放,且使用过程中不产生二次污染,经济性、实用性好。(The invention relates to an ash discharge device and an ash discharge method for a sedimentation chamber of a circulating fluidized bed boiler, wherein the device comprises a convection heating surface of the boiler and a flue vertical shaft connected with the convection heating surface of the boiler, the bottom of the convection heating surface of the boiler is provided with a front row of sedimentation chambers and a rear row of sedimentation chambers of the boiler, the bottom of each sedimentation chamber of the boiler is communicated to the flue vertical shaft through an ash discharge device of the sedimentation chamber, the bottom of each sedimentation chamber of the boiler is also provided with a rotation-resistant material level switch, the ash discharge device of the sedimentation chamber comprises an ash discharge conduit, a cut-off valve arranged on the ash discharge conduit, a first thermal resistance thermometer and a first electric ball valve, the side wall of the ash discharge conduit is also communicated with a pressure-air; the settling chamber of the vertical shaft of the flue is provided with a gasification air plate for blowing accumulated dust, and an air source of the gasification air plate is from a Roots blower. The application provides a circulating fluidized bed boiler settling chamber's ash discharging device can realize the airtight automatic emission of dust in the boiler settling chamber, and does not produce secondary pollution in the use, and economic nature, practicality are good.)

一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置及排灰方法

技术领域

本发明涉及锅炉沉降室排灰技术领域，特别是涉及一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置及排灰方法。

背景技术

二十世纪末，一种集燃料适应性广、燃烧效率高、变工况能力强、排烟污染物含量低、灰渣综合利用好等诸多优点于一体的循环流化床燃烧技术在国内得到普及应用。

循环流化床锅炉运行期间高温烟气冲刷过热器、对流管束等锅炉对流受热面换热，烟气中质量较大的颗粒会在重力的作用下落入对流受热面底部沉降室形成炉灰，锅炉对流受热面沉降室内炉灰需定时进行清理，否则易造成循环流化床锅炉对流受热面受热不均匀，极易发生烟气偏流。现有锅炉对流受热面沉降室内炉灰清理一般采用人工排灰或外部新增仓泵及输灰装置，产生环境污染或投资费用过大，尤其是对于锅炉房场地狭小更为不利。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提出了一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置及排灰方法，解决现有锅炉沉降室排灰存在的环境污染大、投资费用高的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置，包括锅炉对流受热面及与之相连的烟道竖井，所述锅炉对流受热面的底部设有前排锅炉沉降室、后排锅炉沉降室，所述前排锅炉沉降室、后排锅炉沉降室的底部通过沉降室排灰装置连通至烟道竖井，所述前排锅炉沉降室、后排锅炉沉降室的底部还安装有阻旋式料位开关，所述沉降室排灰装置包括排灰导管及设于排灰导管上的截断阀、热电阻温度计一及电动球阀一，所述阻旋式料位开关与电动球阀一连锁，所述排灰导管的侧壁还连通有压空吹扫管，所述压空吹扫管上设有电动球阀二，所述烟道竖井的底部设有烟道竖井沉降室，所述烟道竖井通过烟道连接除尘器；

所述烟道竖井沉降室设有用于积灰吹扫的气化风板，所述气化风板上设有热电阻温度计二，所述气化风板连接罗茨风机。

进一步的，所述阻旋式料位开关、电动球阀一、电动球阀二、热电阻温度计一、热电阻温度计二、罗茨风机均连接到DCS控制系统。

进一步的，所述电动球阀一与锅炉一次风机、锅炉引风机连锁，所述锅炉一次风机、锅炉引风机也连接到DCS控制系统。

进一步的，所述气化风板上焊接有风帽。

进一步的，所述锅炉对流受热面包括过热器、对流管及下汽包，所述烟道竖井内安装有空预器。

进一步的，各所述锅炉沉降室的入口分别安装有格栅板。

进一步的，所述排灰导管在位于烟道竖井内的一端设有鸭嘴型扩散喷嘴。

一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置的排灰方法，具体包括以下步骤：

S1：需要进行排灰操作时，与前排锅炉沉降室连接的电动球阀一开启，进行排灰，排灰操作每间隔t1秒，压空吹扫管工作t2秒吹扫排灰导管，如此循环，当前排锅炉沉降室下部的阻旋式料位开关监测锅炉沉降室为低料位或当安装于排灰导管上的热电阻温度计一所测温度高于T1℃时，控制前排锅炉沉降室进行排灰作业的电动球阀一关闭；

S2：控制后排锅炉沉降室排灰的电动球阀一开启，重复上述S1操作控制后排锅炉沉降室排灰，直至所有锅炉沉降室排灰完成；

S3：当安装于烟道竖井上的热电阻温度计二温度低于T2℃时,开启罗茨风机进行烟道竖井内的排灰操作，当罗茨风机启动t3秒后停运，排灰操作完成。

进一步的，步骤S3中开启罗茨风机后，罗茨风机供风进入气化风板配风后，通过风帽吹入烟道竖井沉降室，托起烟道竖井沉降室底部炉灰使其被锅炉引风机抽入除尘器。

进一步的，所述阻旋式料位开关、电动球阀一、电动球阀二、热电阻温度计一、热电阻温度计二、罗茨风机连接DCS控制系统，进行排灰作业时，启动DCS控制系统上的自动排灰按钮，DCS控制系统控制完成S1-S3所述操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提出的一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置，通过在锅炉本体燃烧系统进行合理布局，达到将锅炉沉降室收集炉灰自动输送至除尘器处置，实现了锅炉沉降室内炉灰的自动排放和密闭收集，无需新增仓泵、料封泵等输送设备，一次性投入较低，且使用过程中不产生二次污染，经济性、实用性较好，有效解决了锅炉沉降室人工排灰或外部新增仓泵及输灰装置产生的环境污染或投资费用过大等问题；

采用DCS控制系统控制排灰实现了循环流化床锅炉的沉降室自动排灰、排灰完成自动停运，整个操作实现了自动化、无人化，同时整个排灰过程在锅炉自控间DCS系统控制终端机中实现可视化监视。

附图说明

图1为本发明的一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置的结构示意图；

图2为本发明所述沉降室排灰装置结构示意图。

图中：

1、过热器；2、对流管；3、下汽包；4、前排锅炉沉降室；5、后排锅炉沉降室；6、排灰管；7、截断阀；8、热电阻温度计一；9、电动球阀一；10、阻旋式料位开关；11、电动球阀二；12、烟道竖井；13、空预器；14、气化风板；15、罗茨风机；16、格栅板；17、鸭嘴型扩散喷嘴；18、热电阻温度计二；19、排灰导管；20、压空吹扫管；21、烟道竖井沉降室；22、除尘器；23、沉降室排灰装置；24、烟道；25、锅炉对流受热面；26、风帽。

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本发明的某些实施例，且不应解释为限制本发明的范围。对本发明公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本发明的的精神和范围之内。

如图1-2所示，一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置，包括锅炉对流受热面25及设于所述锅炉对流受热面25一侧的烟道竖井12，所述锅炉对流受热面25的底部设有前后两排前排锅炉沉降室4、后排锅炉沉降室5，所述前排锅炉沉降室4、后排锅炉沉降室5的底部均通过沉降室排灰装置23连通到烟道竖井12，所述前排锅炉沉降室4、后排锅炉沉降室5的下部还安装有阻旋式料位开关10，所述沉降室排灰装置23包括排灰导管19及设于排灰导管19上的截断阀7、热电阻温度计一8及电动球阀一9，所述阻旋式料位开关10与电动球阀一9连锁，所述排灰导管19的侧壁还连通有压空吹扫管20，所述压空吹扫管20上设有电动球阀二11，所述烟道竖井沉降室21连接烟道24，所述烟道24与除尘器22连接，所述烟道竖井沉降室21上布置有气化风板14，所述气化风板14上装设有热电阻温度计二18，所述气化风板14上装设有用于积灰吹扫的风帽26，所述气化风板14连接罗茨风机15。

前排锅炉沉降室4通过排灰管6与排灰导管19的一端连接，所述排灰导管19的另一端伸入到烟道竖井12内；同理，后排锅炉沉降室5也通过同样的结构与烟道竖井12连通。前排锅炉沉降室4、后排锅炉沉降室5底部的积灰通过排灰管6、排灰导管19引入到烟道竖井12内，罗茨风机15通过气化风板14对烟道竖井沉降室21进行均匀布风，托起烟道竖井沉降室21内炉灰使其被锅炉引风机抽入除尘器22处理。

截断阀7用于异常状态下排灰导管19的排灰隔断，热电阻温度计一8用于判定排灰是否完成，电动球阀一9用于保证排灰操作按照控制要求自动开启或关闭，压空吹扫管20用于排灰过程中定期对排灰导管19进行吹扫，防止排灰导管19堵塞，压空吹扫管20上安装有电动球阀二11，用于排灰过程中周期性的向压空吹扫管20内送入压缩空气；

烟道竖井沉降室21气化风板14用于对烟道竖井沉降室21底部进行均匀布风，气化风板14上装设热电阻温度计二18用于判定烟道竖井沉降室内21内炉灰沉积量。

阻旋式料位开关10与电动球阀一9连锁，当前排锅炉沉降室4或后排锅炉沉降室5内排灰达到低位时，能够及时发出低料位报警信号，从而连锁锅炉沉降室排灰导管19中电动球阀一9关闭，停止前排锅炉沉降室4或后排锅炉沉降室5排灰作业。

在本实施例中，所述阻旋式料位开关10、电动球阀一9、电动球阀二11、热电阻温度计一8、热电阻温度计二18、罗茨风机15均连接到DCS控制系统。通过DCS控制系统控制实现自动排灰。

在本实施例中，所述电动球阀一9与锅炉一次风机、锅炉引风机连锁，所述锅炉一次风机、锅炉引风机也连接到DCS控制系统；锅炉一次风机、锅炉引风机中有任意一设备停运，则电动球阀一9无法开启，自动排灰关闭；只有在锅炉一次风机、锅炉引风机同时工作的情况下，电动球阀一9能正常开启，自动排灰开启。

在本实施例中，所述气化风板14上焊接有风帽，所述气化风板14通过风帽连接到罗茨风机15；风帽将罗茨风机15吹出的平行风加速并转变为由下而上垂直的空气流动，以托升烟道竖井21内炉灰。

在本实施例中，所述锅炉对流受热面25包括过热器1、对流管2及下汽包3，所述烟道竖井21上方设有检查门12及空预器13。

在本实施例中，所述前排锅炉沉降室4、后排锅炉沉降室5的入口分别安装有格栅板16，用于防止较大尺寸的耐火砖、耐火浇注料及杂物堵塞沉降室排灰管6或排灰导管19。

在本实施例中，所述排灰导管19在位于烟道竖井21内的一端设有鸭嘴型扩散喷嘴17，用于扩散前排锅炉沉降室4、后排锅炉沉降室5内排出的炉灰，防止其在烟道竖井沉降室21产生炉灰堆积。

一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置的自动排灰方法，具体包括以下步骤：

S1：按下DCS控制系统中的“沉降室自动排灰开启”功能键，系统进入自动排灰，与前排前排锅炉沉降室4连接的电动球阀一9开启，进行排灰，排灰操作每间隔60秒，安装于压空吹扫管20上的电动球阀二11工作10秒吹扫排灰导管19，如此循环，当前排前排锅炉沉降室4底部的阻旋式料位开关10监测前排锅炉沉降室4为低料位或当安装于排灰导管19上的热电阻温度计一8所测温度高于200℃时，控制前排前排锅炉沉降室4进行排灰作业的电动球阀一9关闭；

S2：当与前排前排锅炉沉降室4连接的电动球阀一9关闭120秒后，安装于后排锅炉沉降室5排灰导管19上的电动球阀一9开启进行排灰操作，排灰操作每间隔60秒，安装于压空吹扫管20上的电动球阀二11工作10秒吹扫排灰导管19，如此循环，当后排锅炉沉降室5下部的阻旋式料位开关10监测后排锅炉沉降室5为低料位或当安装于排灰导管19上的热电阻温度计一8所测温度高于200℃时，控制后排锅炉沉降室5进行排灰作业的电动球阀一9关闭，直至后排锅炉沉降室5排灰完成；

S3：当用于控制后排锅炉沉降室5排灰的电动球阀一9关闭300秒后，且当安装于烟道竖井沉降室21上的热电阻温度计二18温度低于120℃时,自动连锁开启罗茨风机15进行烟道竖井沉降室21内的炉灰吹扫操作，当罗茨风机15启动120秒后停运，自动排灰操作完成；

S4：阻旋料位开关10发出低料位时系统发出人声告警，罗茨风机15启动系统人声告警，安装于前排锅炉沉降室4、后排锅炉沉降室5排灰导管19上的热电阻温度计一8所测温度高于200℃时，发出人声告警，提示操作人员。

在本实施例中，步骤S3中开启罗茨风机15后，罗茨风机15供风进入气化风板14配风后，通过风帽26吹入烟道竖井沉降室21，托起烟道竖井沉降室21底部炉灰使其被锅炉引风机抽入除尘器22。

一种循环流化床锅炉沉降室的排灰装置的手动排灰方法，具体包括以下步骤：

S1：当需要排灰时，手动开启与前排前排锅炉沉降室4连接的电动球阀一9，进行排灰，排灰操作每间隔60秒，安装于压空吹扫管20上的电动球阀二11工作10秒吹扫排灰导管19，如此循环，当前排前排锅炉沉降室4下部的阻旋式料位开关10监测前排锅炉沉降室4为低料位或当安装于排灰导管19上的热电阻温度计一8所测温度高于200℃时，控制前排前排锅炉沉降室4进行排灰作业的电动球阀一9关闭；

S2：手动开启安装于后排锅炉沉降室5排灰导管19上的电动球阀一9，进行排灰操作，排灰操作每间隔60秒，安装于压空吹扫管20上的电动球阀二11工作10秒吹扫排灰导管19，如此循环，当后排锅炉沉降室5下部的阻旋式料位开关10监测后排锅炉沉降室5为低料位或当安装于排灰导管19上的热电阻温度计一8所测温度高于200℃时，操作人员手动关闭控制后排锅炉沉降室5进行排灰作业的电动球阀一9，至此前排锅炉沉降室4、后排锅炉沉降室5排灰完成；

S3：当安装于烟道竖井沉降室21上的热电阻温度计二18温度低于120℃时,手动开启罗茨风机15进行烟道竖井沉降室21内的吹灰操作，当罗茨风机15启动120秒后停运，手动排灰操作完成。

将前排锅炉沉降室4、后排锅炉沉降室5内炉灰通过沉降室排灰导管19排入空预器13底部烟道竖井12，使之随锅炉烟气气流进入锅炉除尘器22进行收集处置，期间为防止排灰发生烟气短路利用阻旋料位开关10和热电阻温度计一8作为判定装置，同时为防止所排炉灰在空预器13底部烟道竖井沉降室21发生堆积，利用罗茨风机15和制作的烟道竖井沉降室21布风系统实现排灰。

综上，本申请的排灰装置在原有锅炉本体燃烧系统内布局，结构紧凑，实现循环流化床锅炉沉降室内炉灰的密闭排放、自动/手动排放，同时解决沉降室人工排灰或外部新增仓泵及输灰装置产生的环境污染或投资费用过大等问题。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。