專利名稱：一種熱油與水蒸氣聯產的循環床有機載熱體爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱油與水蒸氣聯產的換熱系統，是循環流化床燃燒導熱油爐，屬于能源利用設備及方法改進領域。
背景技術：
導熱油爐的原理是將有機載體(導熱油)加熱，并通過高溫油泵進行液相循環將加熱后的導熱油輸送到用熱設備，再由用熱設備出油口回到導熱油爐加熱，形成一個完整的熱循環系統。目前使用的燃煤導熱油爐多是層燃爐或者煤粉爐，層燃爐效率相對較低，煤種適應性較差。煤粉爐所需的燃料煤粉制備復雜，不適用于中小型設備。近來有人沿用現有的循環流化床燃燒鍋爐技術開發循環流化床燃煤導熱油爐，一般的循環流化床燃燒鍋爐優于鏈條爐和煤粉爐，現有循環流化床燃煤爐依靠顆粒回流帶出密相區燃燒富余的熱量實現密相區的溫度穩定，比傳統的層燃爐和煤粉爐運行更加穩定，熱效率也有所提高。但現有的流化床燃燒鍋爐所產生的熱量通常以單一的工質交換出去，導致相當部分的熱量難以充分利用，存在產生熱量方式單一的問題，且整體熱效率有待進一步提高。
發明內容
本發明的目的在于提供熱油與水蒸汽聯產的循環床有機載熱體爐，克服現有導熱油爐技術的缺點，通過采用導熱油和水兩種工質，并且設置多種、多級受熱面，在不同的溫度區間設置不同的受熱面，采用不同的換熱方式，同時產生熱油、水蒸汽。本發明采用的技術方案是:一種熱油與水蒸氣聯產的循環床有機載熱體爐，包括給煤裝置、燃燒床、受熱面、水側鍋筒、分離器、回料裝置、尾部煙道、水側省煤器、空氣預熱器和落灰裝置，其特征在于:所述的燃燒床采用循環流化床，燃燒床立段的煙氣上升段布置第一導熱油輻射面，尾部煙道前段立面布置第二導熱油輻射受熱面，尾部煙道的前段內部布置導熱油對流受熱面；循環流化床上部的煙氣出口段布置蒸汽頂棚管受熱面，尾部煙道中段布置蒸汽對流受熱面，高溫煙氣在燃燒床內通過第一導熱油輻射受熱面和蒸汽頂棚管受熱面，經分離器進行煙塵分離后進入尾部煙道，沿煙道方向依次通過第二導熱油輻射受熱面、導熱油對流受熱面、蒸汽對流受熱面、水側省煤器和空氣預熱器，最終進入煙氣排放系統。上述技術方案中，所述的第一導熱油輻射受熱面和第二導熱油輻射受熱面3b采用盤旋式油管，所述的蒸汽頂棚管受熱面采用水管。本發明具有以下優點及突出性效果:本發明煤種適應性好，通過采用導熱油和水兩種工質，并且在不同的溫度區間設置多種、多級受熱面以及采用不同的換熱方式，同時產生熱油和水蒸汽，顯著提高了綜合熱效率，具有良好的經濟效益和環境效益，應用前景十分廣闊。
圖1是本發明涉及的一種熱油與水蒸氣聯產的循環床有機載熱體爐的示意圖。圖中:1-給煤裝置，2-燃燒床，3a_第一導熱油輻射受熱面，3b-第二導熱油輻射受熱面，4a-導熱油下集箱，4b-導熱油中集箱，4c-導熱油下集箱，5-蒸汽頂棚管受熱面，6-水側鍋筒，7-分離器，8-回料裝置，9-尾部煙道，10-導熱油對流受熱面，11-蒸汽對流受熱面，12-水側省煤器，13-空氣預熱器，14-落灰裝置，15-布袋除塵器，16-引風機，17-煙囪。
具體實施例方式下面結合附圖詳細描述本發明的具體工藝及運行流程:本發明所述的一種熱油與水蒸氣聯產的循環床有機載熱體爐，主要裝置包括給煤裝置1、燃燒床2、第一導熱油輻射受熱面3a、第二導熱油輻射受熱面3b、導熱油下集箱4a、導熱油中集箱4b、導熱油上集箱4c、蒸汽頂棚管受熱面5、水側鍋筒6、分離器7、回料裝置
8、尾部煙道9、導熱油對流受熱面10、蒸汽對流受熱面11、水側省煤器12、空氣預熱器13、落灰裝置14、布袋除塵器15、引風機16和煙 17。所述的燃燒床2采用循環流化床，燃燒床2立段的煙氣上升段布置第一導熱油輻射面3a，尾部煙道9前段立面布置第二導熱油輻射受熱面3b，尾部煙道9的前段內部布置導熱油對流受熱面10 ;循環流化床上部的煙氣出口段布置蒸汽頂棚管受熱面5，尾部煙道中段布置蒸汽對流受熱面11。本發明所屬的有機載熱體爐采用的方法是:燃料經給煤裝置I送入燃燒床2進行絕熱燃燒，通過添加石灰石等實現低成本脫硫，燃燒溫度控制在850 900°C實現低NOx燃燒，燃燒效率可達97%以上。燃燒產生的高溫煙氣首先通過第一導熱油輻射受熱面3a，有機載體經加熱后由導熱油集箱4引出，送到用熱設備；進入爐頂的高溫煙氣通過蒸汽頂棚管受熱面5，吸熱產生的蒸汽以汽水混合物的形式進入水側鍋筒6，進行汽水分離后經主汽管引出，送往用汽設備；含塵的高溫煙氣經過分離器7進行高效分離，固體顆粒經回料裝置8返回燃燒系統。在尾部煙道9前段的高溫部分設置第二導熱油輻射受熱面3b和導熱油對流受熱面10，煙道中段設置蒸汽對流受熱面11，煙道后段設置水側省煤器12和空氣預熱器13。高溫煙氣經過分離器后進入尾部煙道9，沿煙氣流向依次與第二導熱油輻射受熱面3b、導熱油對流受熱面10、蒸汽對流受熱面11、水側省煤器12和空氣預熱器13換熱，使煙氣中的熱量得到充分利用。尾部煙道9的下端均設置落灰裝置14，收集煙氣沉積下來的灰。經過尾部煙道換熱后，高溫煙氣變成低溫煙氣，經布袋除塵器15進行除塵后，由引風機16送至煙囪17排放。導熱油首先通過導熱油下集箱4a送入導熱油對流受熱面10，受熱升溫后的熱油通過導熱油中集箱4b依次進入第二導熱油輻射受熱面3b和第一導熱油輻射受熱面3a，經進一步加熱升溫后通過第一導熱油輻射受熱面3a上方的導熱油上集箱4c引出送至用熱設備，換熱后的低溫導熱油再通過導熱油下集箱4a進入導熱油對流受熱面10，完成一次循環。同時，經過導熱油對流受熱面10換熱升溫的導熱油也可以以并聯方式同時進入第一導熱油輻射受熱面3a和第二導熱油輻射受熱面3b換熱，經過加熱升溫的導熱油通過導熱油上集箱4c引出分別送至用熱設備，換熱后的低溫導熱油再通過導熱油下集箱4a進入導熱油對流受熱面10，完成一次循環。
權利要求
1.一種熱油與水蒸氣聯產的循環床有機載熱體爐，包括給煤裝置(I)、燃燒床(2)、受熱面、水側鍋筒(6)、分離器(7)、回料裝置(8)、尾部煙道(9)、水側省煤器(12)、空氣預熱器(13)和落灰裝置(14)，其特征在于:所述的燃燒床(2)采用循環流化床，燃燒床(2)立段的煙氣上升段布置第一導熱油輻射面(3a)，尾部煙道(9)前段立面布置第二導熱油輻射受熱面(3b)，尾部煙道(9)的前段內部布置導熱油對流受熱面(10);循環流化床上部的煙氣出口段布置蒸汽頂棚管受熱面(5)，尾部煙道(9)中段布置蒸汽對流受熱面(11)，高溫煙氣在燃燒床內通過第一導熱油輻射受熱面(3a)和蒸汽頂棚管受熱面(5)，經分離器(7)進行煙塵分離后進入尾部煙道(9)，沿煙道方向依次通過第二導熱油輻射受熱面(3b)、導熱油對流受熱面(10)、蒸汽對流受熱面(11)、水側省煤器(12)和空氣預熱器(13)，最終進入煙氣排放系統。
2.權利要求1所述的一種熱油與水蒸氣聯產的循環床有機載熱體爐，其特征在于:所述的第一導熱油輻射受熱面(3a)和第二導熱油輻射受熱面(3b)采用盤旋式油管，所述的蒸汽頂棚管受熱面(5 )采用水管。
全文摘要
一種熱油與水蒸氣聯產的循環床有機載熱體爐，用于實現低壓高溫的熱利用系統，包括給煤裝置、燃燒床、受熱面、水側鍋筒、分離器、回料裝置、水側省煤器、空氣預熱器、落灰裝置、布袋除塵器、引風機和煙囪。燃料在絕熱燃燒床內燃燒放出熱量，高溫煙氣通過導熱油輻射受熱面和蒸汽頂棚管受熱面，經分離器進行煙塵分離后進入尾部煙道，依次通過導熱油輻射受熱面、導熱油對流受熱面、蒸汽對流受熱面、水側省煤器、空氣預熱器，進入煙氣處理系統。本發明燃料適應性廣、預處理系統簡單，充分利用了傳統導熱油爐排出的溫度較高的煙氣，綜合效率較高，同時副產蒸汽，可廣泛用于眾多領域。
文檔編號F24H7/00GK103216937SQ20131011609
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月3日 優先權日2013年4月3日
發明者張衍國, 王友才, 李清海, 王亮 申請人:清華大學, 北京一亞高科能源科技有限公司