一种用于石煤提钒脱碳的流化床及锅炉的制作方法

本技术涉及流化床燃烧设备，特别涉及一种用于石煤提钒脱碳的流化床及锅炉。

背景技术：

1、金属钒伴生于低热值石煤中，也称含钒石煤矿；矿料含碳量常见8％-12％，低位发热量常见750-1200kcal/kg。提钒新工艺要求先对矿石进行脱碳预处理；要求脱碳后的矿料仍有一定的发热量来维持煅烧温度。提钒脱碳预处理常采用外加热源火烧法如堆烧法、竖窑、回转窑、倒焰窑，或采用添加高热值燃料的沸腾炉和流化床。

2、从节能降耗角度，需要一种无外加能源，即可自持燃烧的提钒脱碳预处理装置；同时又能对脱碳余热利用，环境友好，产生热力及电力；就能产生巨大的经济及社会环境效益。

3、采用流化床进行提钒脱碳具有应用前景，但对于传统流化床①含钒石煤的热值超低，传统流化床因吸热无法自持燃烧②流化床燃料投入量是常规动力煤流化床8-10倍，如此大量持续加入造成床温下降熄火③含钒石煤密度或硬度比煤大1.6-2倍，个别钒矿密度达到3.4t/m3，传统流化床流速高磨损严重④传统流化床燃烧室密相区流态设计定态区域为0-8mm、0-10mm、0-13mm三种，颗粒较粗又密实度大造成难以燃尽。上述原因造成无法适应超低热值高密实度的矿料的燃烧。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种用于石煤提钒脱碳的流化床，能够提高流化床燃料投入量，减少流化床磨损，使用更加方便。

2、本实用新型还提出一种具有上述用于石煤提钒脱碳的流化床的锅炉。

3、根据本实用新型第一方面实施例的用于石煤提钒脱碳的流化床，包括：竖向设置的循环流化段、第一回程段、第二回程段和烟气利用段，

4、所述循环流化段用于流化燃烧含钒石煤；

5、所述第一回程段的顶部连通于所述循环流化段的顶部，

6、所述第二回程段的底部连通于所述第一回程段的底部，所述第二回程段与所述第一回程段的连接位置设有连通于所述循环流化段的返料口；

7、所述烟气利用段的顶部连通于所述第二回程段的顶部。

8、根据本实用新型第一方面实施例的用于石煤提钒脱碳的流化床，至少具有如下有益效果：

9、1.循环流化段具有沿竖向方向从底部至顶部流动的气流，气流带动含钒石煤起伏，增大含钒石煤的燃烧接触面积，提高燃烧效率，气流会带动燃烧后的烟尘移动至循环流化段的顶部，部分烟尘与循环流化段的顶部碰撞，重新返回至循环流化段中，另一部分烟尘移动至第一回程段，并在重力作用及气流带动下，移动至第一回程段的底部，部分大颗粒烟尘在惯性作用下移动至返料口，返回至循环流化段中，另一部分烟尘继续沿第二回程段移动，重力方向与气流方向相反，大颗粒烟尘在重力作用下重新返回至返料口，并返回至循环流化段中，而仅有部分小颗粒烟尘随气流进入烟气利用段中，使得大颗粒烟尘能够充分进行燃烧，燃烧度更高；

10、2.而小颗粒烟尘随气流进入烟气利用段时，小颗粒烟尘不会完全燃尽，依然能够保留一定的发热量，满足烟气利用段的利用要求；

11、3.第一回程段和第二回程段能够起到临时储存循环流化段中热能的作用，进而提高整体的热能容量，在添加更多的含钒石煤，即便添加物料是常规动力煤流化床的8至10倍时，依然能够充分对燃料进行燃烧，不会因为新加入的燃料造成床温明显波动，顺利完成燃料升温的点火；

12、4.在气流经过循环流化段、第一回程段和第二回程段后，气流的流速相较于常规流速更低，而且高温烟尘的硬度也较低，从而降低了烟尘对烟气利用段中设备的磨损。

13、根据本实用新型的一些实施例，定义垂直于所述竖向的截面为横截面，所述循环流化段的横截面大于所述第一回程段的横截面。

14、根据本实用新型的一些实施例，定义垂直于所述竖向的截面为横截面，所述第二回程段的横截面大于所述第一回程段的横截面。

15、根据本实用新型的一些实施例，所述循环流化段内具有至少一个收窄部，所述收窄部沿所述循环流化段的竖向收窄。

16、根据本实用新型的一些实施例，所述烟气利用段包括烟气管道、设置于烟气管道内的高温省煤器、设置于烟气管道内的低温省煤器和连通所述烟气管道与外界的除尘器，所述除尘器与所述烟气管道的连通位置位于所述高温省煤器与所述低温省煤器之间。

17、根据本实用新型的一些实施例，所述烟气利用段包括高温省煤器，所述高温省煤器的水平节距为s、管径为d，所述高温省煤器满足：s≥4d。

18、根据本实用新型的一些实施例，所述烟气利用段包括烟气管道和两组对称设置于烟气管道内的高温省煤器。

19、根据本实用新型的一些实施例，所述循环流化段包括等压腔室和连通于所述等压腔室的密相室，所述等压腔室连通有进风口，所述密相室连通有进料口，所述密相室还连通有所述返料口。

20、根据本实用新型的一些实施例，所述循环流化段还包括布风板，所述布风板位于所述密相室与所述等压腔室之间，所述布风板设有多个连通所述密相室和所述等压腔室的布风孔，所有所述布风孔匀布于所述布风板。

21、根据本实用新型第二方面实施例的锅炉，包括：本实用新型第一方面实施例所述的用于石煤提钒脱碳的流化床。

22、根据本实用新型第二方面实施例的锅炉，至少具有如下有益效果：使用本实用新型第一方面实施例所述的用于石煤提钒脱碳的流化床，能够提高流化床燃料投入量，减少流化床磨损，使用更加方便。

23、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种用于石煤提钒脱碳的流化床，其特征在于，包括：竖向设置的循环流化段、第一回程段、第二回程段和烟气利用段，

2.根据权利要求1所述的用于石煤提钒脱碳的流化床，其特征在于：定义垂直于所述竖向的截面为横截面，所述循环流化段的横截面大于所述第一回程段的横截面。

3.根据权利要求1所述的用于石煤提钒脱碳的流化床，其特征在于：定义垂直于所述竖向的截面为横截面，所述第二回程段的横截面大于所述第一回程段的横截面。

4.根据权利要求1所述的用于石煤提钒脱碳的流化床，其特征在于：所述循环流化段内具有至少一个收窄部，所述收窄部沿所述循环流化段的竖向收窄。

5.根据权利要求1所述的用于石煤提钒脱碳的流化床，其特征在于：所述烟气利用段包括烟气管道、设置于烟气管道内的高温省煤器、设置于烟气管道内的低温省煤器和连通所述烟气管道与外界的除尘器，所述除尘器与所述烟气管道的连通位置位于所述高温省煤器与所述低温省煤器之间。

6.根据权利要求1所述的用于石煤提钒脱碳的流化床，其特征在于：所述烟气利用段包括高温省煤器，所述高温省煤器的水平节距为s、管径为d，所述高温省煤器满足：s≥4d。

7.根据权利要求1所述的用于石煤提钒脱碳的流化床，其特征在于：所述烟气利用段包括烟气管道和两组对称设置于烟气管道内的高温省煤器。

8.根据权利要求1所述的用于石煤提钒脱碳的流化床，其特征在于：所述循环流化段包括等压腔室和连通于所述等压腔室的密相室，所述等压腔室连通有进风口，所述密相室连通有进料口，所述密相室还连通有所述返料口。

9.根据权利要求8所述的用于石煤提钒脱碳的流化床，其特征在于：所述循环流化段还包括布风板，所述布风板位于所述密相室与所述等压腔室之间，所述布风板设有多个连通所述密相室和所述等压腔室的布风孔，所有所述布风孔匀布于所述布风板。

10.一种锅炉，其特征在于，包括：权利要求1至9任一项所述的用于石煤提钒脱碳的流化床。

技术总结本技术公开了一种用于石煤提钒脱碳的流化床及锅炉，用于石煤提钒脱碳的流化床包括：竖向设置的循环流化段、第一回程段、第二回程段和烟气利用段，所述循环流化段用于流化燃烧含钒石煤；所述第一回程段的顶部连通于所述循环流化段的顶部，所述第二回程段的底部连通于所述第一回程段的底部，所述第二回程段与所述第一回程段的连接位置设有连通于所述循环流化段的返料口；所述烟气利用段的顶部连通于所述第二回程段的顶部。能够提高流化床燃料投入量，减少流化床磨损，使用更加方便。本技术应用于流化床燃烧设备技术领域。技术研发人员：蒋卫东,杨志伟受保护的技术使用者：湖南常兴能源环保工程科技有限公司技术研发日：20230926技术公布日：2024/6/20