火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉的制作方法

本技术涉及燃煤发电，尤其涉及火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉。

背景技术：

1、我国已探明的煤炭储量达1.67万亿吨，占全球煤炭资源的13％，“富煤、少气、贫油”是我国的基本国情，未来中长期火力发电仍然是中国能源结构的重要组成部分。

2、近年来，风力发电和光伏发电的装机容量迅速提升，给电网的波动性和稳定性带来极大的挑战。而现阶段，火力发电厂的灵活性较差，变负荷速率通常为1-2％pe/min，不能平抑风力/光伏发电对电网带来的负荷波动。因此，对现有火力发电机组进行灵活性改造，提升发电效率对维护我国能源安全，构建低碳、高效、清洁的能源体系有着重要意义。提升火力发电机组灵活性的关键在于锅炉的负荷调控。

3、由于锅炉燃烧具有一定的热惯性，因此锅炉的负荷变化速率通常不超过1％。同时，在低负荷运行时锅炉燃烧稳定性与经济性降低。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉。该燃煤锅炉在加热汽水保证发电厂正常运行的同时，可将多余热量经颗粒加热器储存在颗粒中，提高了燃煤锅炉的变负荷调峰能力与燃烧稳定性。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，包括炉膛和设于炉膛内的燃烧器，所述炉膛具有水平烟道和垂直烟道，所述垂直烟道的上游设有对应所述水平烟道出口的一级颗粒加热器，所述炉膛的内部在上方设有二级颗粒加热器；所述一级颗粒加热器包括多组并联且前后依次排列的一级颗粒加热管排，每组所述一级颗粒加热管排包括若干一级颗粒加热管道，各所述一级颗粒加热管道具有垂直于所述水平烟道的垂向部分和向外引出的斜向部分；所述二级颗粒加热器包括多组并联且上下依次排列的二级颗粒加热管排，每组所述二级颗粒加热管排包括若干二级颗粒加热管道，各所述二级颗粒加热管道以倾斜的方式布置在水平烟道的入口处。

3、可选地，所述一级颗粒加热器设有一级颗粒分配器，所述一级颗粒加热管道的入口连接于所述一级颗粒分配器，所述一级颗粒分配器设有一级气体进口和一级颗粒进口；所述二级颗粒加热器设有二级颗粒分配器，所述二级颗粒加热管道的入口连接于所述二级颗粒分配器，所述二级颗粒分配器设有二级气体进口和二级颗粒进口。

4、可选地，所述一级颗粒加热器的出口连接颗粒输运装置，所述颗粒输送装置的出口连接所述二级颗粒加热器。

5、可选地，所述一级颗粒加热管道和二级颗粒加热管道的进口和出口分别设有颗粒高温阀门。

6、可选地，所述一级颗粒加热管道的垂向部分与斜向部分的连接角度小于60°。

7、可选地，所述二级颗粒加热管道的倾斜角度小于等于45°。

8、可选地，所述一级颗粒加热管道的内径为50mm-70mm、壁厚为8mm-12mm，所述二级颗粒加热管道的内径为50mm-70mm、壁厚为10mm-14mm。

9、可选地，所述一级颗粒加热管道和二级颗粒加热管道的管道材料为碳素钢。

10、可选地，所述一级颗粒加热器和二级颗粒加热器内部的可加热颗粒粒径范围为300微米到1000微米。

11、可选地，所述水平烟道内设有多级过热器和再热器，所述垂直烟道内设有省煤器，所述省煤器的出口连接汽包系统并设有阀门，所述水平烟道的出口和所述垂直烟道出口通过并联的第一烟气循环管路和第二烟气循环管路通至所述炉膛，所述第二烟气循环管路设有烟气循环风机。

12、本实用新型所提供的火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，设有一级颗粒加热器和二级颗粒加热器，锅炉的烟气在加热汽水系统的同时能够加热固体颗粒，被加热的固体颗粒储存在颗粒热罐中，在低负荷或者降负荷时，锅炉多余的热量可被颗粒吸收并储存在热罐中，提升燃烧稳定性与发电经济性；在高负荷或者升负荷时，储存在热罐中的颗粒可通过换热器释放热量，提升机组升负荷爬坡能力，实现锅炉低负荷稳燃、快速变负荷，提升能量利用品位。

技术特征：

1.火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，包括炉膛和设于炉膛内的燃烧器，所述炉膛具有水平烟道和垂直烟道，其特征在于，所述垂直烟道的上游设有对应所述水平烟道出口的一级颗粒加热器，所述炉膛的内部在上方设有二级颗粒加热器；所述一级颗粒加热器包括多组并联且前后依次排列的一级颗粒加热管排，每组所述一级颗粒加热管排包括若干一级颗粒加热管道，各所述一级颗粒加热管道具有垂直于所述水平烟道的垂向部分和向外引出的斜向部分；所述二级颗粒加热器包括多组并联且上下依次排列的二级颗粒加热管排，每组所述二级颗粒加热管排包括若干二级颗粒加热管道，各所述二级颗粒加热管道倾斜布置在水平烟道的入口处。

2.根据权利要求1所述的火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，其特征在于，所述一级颗粒加热器设有一级颗粒分配器，所述一级颗粒加热管道的入口连接于所述一级颗粒分配器，所述一级颗粒分配器设有一级气体进口和一级颗粒进口；所述二级颗粒加热器设有二级颗粒分配器，所述二级颗粒加热管道的入口连接于所述二级颗粒分配器，所述二级颗粒分配器设有二级气体进口和二级颗粒进口。

3.根据权利要求2所述的火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，其特征在于，所述一级颗粒加热器的出口通过颗粒输运装置连接所述二级颗粒加热器。

4.根据权利要求3所述的火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，其特征在于，所述一级颗粒加热管道和二级颗粒加热管道的进口和出口分别设有颗粒高温阀门。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，其特征在于，所述一级颗粒加热管道的垂向部分与斜向部分的连接角度小于60°。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，其特征在于，所述二级颗粒加热管道的倾斜角度小于等于45°。

7.根据权利要求1所述的火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，其特征在于，所述一级颗粒加热管道的内径为50mm-70mm、壁厚为8mm-12mm，所述二级颗粒加热管道的内径为50mm-70mm、壁厚为10mm-14mm。

8.根据权利要求7所述的火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，其特征在于，所述一级颗粒加热管道和二级颗粒加热管道的管道材料为碳素钢。

9.根据权利要求1所述的火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，其特征在于，所述一级颗粒加热器和二级颗粒加热器内部的可加热颗粒粒径范围为300微米到1000微米。

10.根据权利要求1所述的火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，其特征在于，所述水平烟道内设有多级过热器和再热器，所述垂直烟道内设有省煤器，所述省煤器的出口连接汽包系统并设有阀门，所述水平烟道的出口和所述垂直烟道出口通过并联的第一烟气循环管路和第二烟气循环管路通至所述炉膛，所述第二烟气循环管路设有烟气循环风机。

技术总结本技术公开了火力发电站用带颗粒加热功能的燃煤锅炉，包括炉膛和燃烧器，所述炉膛具有水平烟道和垂直烟道，所述垂直烟道的上游设有一级颗粒加热器，所述炉膛的内部设有二级颗粒加热器；所述一级颗粒加热器包括多组并联且前后依次排列的一级颗粒加热管排，每组所述一级颗粒加热管排包括若干一级颗粒加热管道；所述二级颗粒加热器包括多组并联且上下依次排列的二级颗粒加热管排，每组所述二级颗粒加热管排包括若干二级颗粒加热管道，各所述二级颗粒加热管道以倾斜的方式布置在水平烟道的入口处。该燃煤锅炉在加热汽水保证发电厂正常运行的同时，可将多余热量经颗粒加热器储存在颗粒中，提高了燃煤锅炉的变负荷调峰能力与燃烧稳定性。技术研发人员：江凯军,王庆华,王孝伟,张光明,秦天牧,胡阳,牛玉广受保护的技术使用者：北京怀柔实验室技术研发日：20230707技术公布日：2024/3/12