專利名稱：可拆型沸騰床水管鍋爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及沸騰床鍋爐，更具體地說涉及至少沸騰床的壁由水管構成的沸騰床水管鍋爐。
沸騰床管鍋爐包括沸騰床燃燒區，超高區和對流傳熱區。下面參照圖8先對傳統的沸騰床水管鍋爐進行描述。
圖8中的沸騰床水管鍋爐包括沸騰床燃燒區1和由通常的水管壁11形成的超高區2。沸騰床燃燒區1產生的已燃氣通過超高區2后被引入鍋爐中的對流傳熱區3，在進行熱交換之后，從廢氣出口10排到鍋爐外面。
鍋爐的水從水包5引出，在通常的水管壁11中上升，然后進入氣包4。在對流傳熱區3中，鍋爐的水向下流經對流傳熱區的后壁13中的管，進入水包5，然后向上流經對流傳熱區中的傳熱管14，同時被加熱，并回到氣包4。因此，沸騰床水管鍋爐的結構要使氣包，水包和水管相配合，以使鍋爐的水循環。所產生的蒸汽從蒸汽出口27引出。
在圖8所示的沸騰床水管鍋爐的操作過程中，將流動空氣通過流動空氣進口6引入一個空氣壓力室7。然后，通過爐子底部的流動空氣分散噴嘴9將空氣以3～12Uo/Umf噴入沸騰床燃燒區，使在沸騰床燃燒區的工質流動化。通過燃料口28將燃料送入被加熱的流動化工質中。
當燃料在沸騰床燃燒區燃燒時，未燃燒的離開沸騰床的燃料粉末以及在沸騰床中由加熱產生的可燃揮發組分被送入超高區的二次空氣進一步燃燒。廢氣按箭頭的方向從超高區的上部排出，并從對流傳熱區3的上部進入對流傳熱區3，在將對流傳熱區14中的鍋爐的水加熱后，從廢氣出口10排到鍋爐外面。
附帶說明的是，在圖8中，標號8表示保持沸騰床的內部燃燒表面的耐火材料，15′表示沸騰床中由彎曲水管形成的傳熱管。
同時，還有多種公知的沸騰床水管鍋爐，其中，沸騰床是漩流式的，即在漩流沸騰床中有傾斜的隔壁，以便在傾斜的隔壁的后表面和爐壁之間限定一個熱回收室。
由于燃燒效率和其它指標隨燃料和被燃燒材料的種類而變化，通常，所設計的鍋爐要適合所用的燃油和燃料的種類。具體地說，超高區具有重要作用，因用途不同，對它的容積和結構有不同的技術要求。
因此，一旦將爐子投入使用，很難改變燃料。在燃燒工業廢物的場合，存在著廢氣的性質隨被燃燒的廢物的種類的變化而變壞的問題。
需將沸騰床鍋爐設計成適合于各種燃料，能夠燃燒各種材料，如低品位的煤和工業廢物。然而，因上述的理由具有這種優點的沸騰床鍋爐尚未完全開發出來。
此外，由于設計取決于所用的燃料，即使對普通的和小型的沸騰床鍋爐也難于制定一種標準設計。
上述問題基本上可歸因于水管鍋爐本身的特性。尤其是，水管鍋爐就結構和功能而論是優良的，因而現在工業或民用的大部分鍋爐是水管鍋爐。
關于水管鍋爐的設計，重要的是確保鍋爐的水通過水管壁和傳熱管正常循環。因此，確定鍋爐的形狀和結構時要考慮所用的燃料的種類和所預期的燃燒程度。
因此，如果在爐子投入使用后想改變燃料，燃燒狀況和廢氣的質量通常就要變壞。為解決這樣的問題，改變鍋爐的超高區的結構是困難的，且費用很大，這是由于水管本身是鍋爐的主要部分并且是耐壓件。此外，在作了任何這樣的改造之后，水循環必需維持在適當的程度。
盡管沸騰床水管鍋爐常常燃燒固體燃料如煤，但其爐膛負荷量比燒重油的鍋爐或燒氣體燃料的鍋爐的小，并且在對流傳熱區要求流速要低以克服廢氣中存在粉塵的問題。這樣必需增大沸騰床燃燒區、超高區和對流傳熱區的尺寸。因此，即使產氣量為10-20噸/小時(T/H)的鍋爐，由于運輸的限制，也必需在現場組裝。
另一方面，產氣量為10-20噸/小時的燒重油或燒氣體燃料的鍋爐也可在工廠制造，并整臺運輸到現場，不需要再組裝。因此，從成本和結構效果方面考慮，這些鍋爐比沸騰床水管鍋爐優越。所以，沸騰床水管鍋爐一般已不燃煤。
本發明的目的在于克服上述已有技術的問題。為達到此目的，簡單地說，通過以可拆的和可分開的形式組成沸騰床燃燒區、超高區和對流傳熱區(如果需要的話)來構成本發明。將鍋爐設計成使水在對流傳熱區、對流傳熱區和沸騰床燃燒區的水管之間及對流傳熱區和超高區的水管之間彼此進行獨立的循環。更具體地說，本發明包括下面(1)至(15)的十五個發明。
(1)一種沸騰床管鍋爐包括具有由連續的水管壁形成的沸騰床的沸騰床燃燒區，用于燃燒在所說的沸騰床燃燒區中產生的揮發組分的超高區和包括被從已燃廢氣中回收熱的水管連接到所說的超高區下游側的汽包和水包的對流傳熱區，所說的鍋爐其特征在于，所說的沸騰床燃燒區和所說的超高區形成相互連接的可拆組件，在所說的沸騰床燃燒區和在所說的對流傳熱區之間的鍋爐的水的循環與在所說的超高區和所說的對流傳熱區之間的鍋爐的水的循環是分開的。
(2)一種(1)中所說的沸騰床水管鍋爐，其中具有包括一個超高區下聯箱和一個沸騰床燃燒區上聯箱的兩個集流聯箱，以便包圍在所說的沸騰床燃燒區和所說的超高區之間附近的所說的水管，所說的沸騰床燃燒區和所說的超高區在所說的兩個聯箱之間是可拆的，所說的沸騰床燃燒區組件是這樣構成的，所說的沸騰床燃燒區上聯箱和一個用于包圍沸騰床下部分的沸騰床燃燒區下聯箱通過形成所說的沸騰床燃燒區的所說的壁的一族水管相互連通。
(3)一種沸騰床水管鍋爐包括具有由連續的水管壁形成的沸騰床的沸騰床燃燒區，用于燃燒在所說的沸騰床燃燒區中產生的揮發組分的超高區和包括被從已燃廢氣中回收熱的水管連接到所說的超高區的下游側的汽包和水包的對流傳熱區，所說的鍋爐其特征在于，具有包括一個超高區下聯箱和一個沸騰床燃燒區上聯箱的兩個集流聯箱，以便包圍在所說的沸騰床燃燒區和所說的超高區之間附近的所說的水管，所說的沸騰床燃燒區和所說的超高區在所說的兩個聯箱之間是可拆的，所說的沸騰床燃燒區作為一個組件是這樣構成的，所說的沸騰床燃燒區上聯箱和用于包圍所說的沸騰床下部分的一個沸騰床燃燒區下聯箱通過形成所說的沸騰床燃燒區的所說的壁的一族水管相互連通，所說的超高區作為一個組件是這樣構成的，所說的超高區下聯箱和在所說的超高區上部分的一個超高區上聯箱通過形成所說的超高區的壁的一族水管相互連通，所說的超高區與所說的對流傳熱區是可拆的，從而，將所說的鍋爐分成三個組件所說的沸騰床燃燒床，所說的超高區和所說的對流傳熱區。
(4)一種(3)中所述的沸騰床不管鍋爐，其中，所說的超高區與所說的對流傳熱區在所說的連接所說的超高區和所說的對流傳熱區的煙道處是可拆的。
(5)一種(3)中所述的沸騰床水管鍋爐，其中，所說的對流傳熱區組件是由一種自然循環式鍋爐構成的，其中所說的汽包和水包通過水管相互連接。
(6)一種(5)中所說的沸騰床水管鍋爐，其中通過一根沸騰床燃燒區上升管和一根沸騰床燃燒區水的下降管將所說的汽包和所說的水包分別連接到所說的沸騰床燃燒區上聯箱和所說的沸騰床燃燒區下聯箱上，通過一根超高區上升管和一根超高區水的下降管將所說的汽包和所說的汽包的下部分或所說的水包分別連接到所說的超高區上聯箱和所說的超高區下聯箱上。
(7)一種沸騰床水管鍋爐，它具有三個可拆開的組件，這三個組件包括一個形成沸騰床的沸騰床燃燒區組件，一個用于燃燒在所說的沸騰床中產生的揮發組分的超高區組件和一個用于從已燃氣中回收熱的對流傳熱區組件，所說的鍋爐其特征在于，所說的沸騰床燃燒區組件是這樣構成的，分別包圍所說的沸騰床燃燒區的上部分和下部分的一個沸騰床燃燒區上聯箱和一個沸騰床燃燒區下聯箱通過一族水管相互連通，所說的水管族形成所說的沸騰床燃燒區的壁，所說的超高區組件是用鋼板，耐火材料和用于保持所說的超高區內的高溫的絕熱材料制造的。
(8)一種(7)中所述的沸騰床水管鍋爐，其中，所說的對流傳熱區組件是由一種自然循環式鍋爐形成的，其中汽包和水包通過水管相互連接。
(9)一種(8)中所述的沸騰床水管鍋爐，其中，通過一根上管和一根下降管將所說的汽包和汽包的下部分或所說的水包分別連接到所說的沸騰床燃燒區上聯箱和所說的沸騰床燃燒區下聯箱上。
(10)一種沸騰床水管鍋爐，它具有三個可拆開的組件，這三個組件包括一個具有一個主沸騰室和一個熱回收室的沸騰床燃燒區組件，主沸騰室形成一個主沸騰床，用于燃燒固體物質，熱回收室形成一個熱回收床，用于從所說的主沸騰室回收熱量，一個用于燃燒在所說的主沸騰床中產生的揮發組分的超高區組件和一個用于從已燃氣中回收熱量的對流傳熱區組件，所說的鍋爐其特征在于，所說的沸騰床傳熱區組件由一個上聯箱，一個下聯箱和互相連接兩個所說的聯箱的水管壁構成，每個聯箱都呈矩形，所說的水管壁的這些水管從所說的鍋爐的前部看位于左側和右側，向內凸出的程度分別較大和較小，所說的前面的水管族的下表面用耐火材料進行保護，以便限定所說主沸騰室和所說的熱回收室，還作為用于改變在所說的主沸騰床內的熱工質的流動方向的折流器，所說的后面的水管族作為自然循環式的置入熱回收室的熱管，從所說的熱回收床回收熱量。
(11)一種(10)中所述的沸騰床水管鍋爐，其中，所說的超高區組件是用鋼板，耐火材料和用于保持所說的超高區內的高溫的絕熱材料制造的。
(12)一種(10)中所述的沸騰床水管鍋爐，其中，所說的對流傳熱區組件是由一種自然循環式鍋爐形成的，這種鍋爐包括汽包、水包和水管，分別通過一根上升管和一根下降管將所說的汽包和所說的水包連接到所說的沸騰床燃燒區的一個上聯箱和一個下聯箱上。
(13)一種(7)或(10)中所述的沸騰床水管鍋爐，其中，所說的超高區在其中部有一可分開的水平面，且在其中部可分開的水平面處可安裝另一個超高區組件。
(14)一種(10)中所述的沸騰床水管鍋爐，其中，所說的沸騰床燃燒區組件是這樣的，除了所說的水管壁之外，所說的置入熱回收室的傳熱管可分成許多單獨的單元，每個單元都與一個上聯箱和一個下聯箱相連，將所說的每個單元從所說的沸騰床燃燒區的側表面插入所說的熱回收床，將所說的每個單元的所說的上聯箱和下聯箱通過管分別連接到所說的沸騰床燃燒區組件的所說的上連箱和下聯箱上，從而構成自然循環式的所說的置入熱回收室的傳熱管，所說的每個單元都可拆卸地安裝到所說的沸騰床燃燒區組件上。
(15)一種(10)至(14)之一中所述的沸騰床水管鍋爐，其中，為了使所說的對流傳熱區組件中的飛灰或類似粉塵回到所說的沸騰床燃燒區組件，在所說的對流傳熱區組件的下面設置輸送設備，并將它的末端連接到所說的沸騰床燃燒區組件上。
由于本發明具有上述結構，本發明不采用整體沸騰床鍋爐而是局部地在沸騰床燃燒區和對流傳熱區之間，及在超高區和對流傳熱區之間彼此獨立地進行水的循環，從而才有可能將沸騰床燃燒區，超高區和如果需要的話還有對流傳熱區分為獨立的組件。這樣，可將這些部分作為單獨的組件分別設計制造，根據所燃燒的燃料的種類的不同，可將這些單獨的組件用于不同的燃燒場合。而且，甚至在爐子已投入使用之后，也可根據所燃燒的燃料的變化，用另一種超高區組件代替原來使用的超高區組件。
也可用鋼板，耐火材料和絕熱材料來形成超高區。這可確保在超高區內產生高溫，這有效地減少CO，N2O和二氧化物(dioxin)排出物的生成。而且，由于不存在水管結構，可在不考慮水循環的情況下，從改進燃燒效率和廢氣排出物的觀點出發，設計超高區。
此外，由于將沸騰床水管鍋爐按功能分為兩個或三個組件，每個組件都可在工廠制造并運到現場。因此，不象已有技術那樣，甚至產氣量為10-20噸/小時的沸騰床水管鍋爐也只能在現場將各組件相互安裝在一起。這使鍋爐的制造、施工得到簡化，并降低制造成本和減少制造時間。因此，分成組件能克服傳統的沸騰床水管鍋爐的上述缺點，易于實現標準化設計和降低制造成本。
從參照附圖的下述描述中，將更加體現出本發明的上述的和其它的目的，特征和優點。附圖以圖和實例的形式表明本發明的優選的實施方案。


圖1是表示本發明的沸騰床水管鍋爐的一個實施例的縱剖視圖;
圖2是表示本發明的沸騰床水管鍋爐的另一個實施例的縱剖視圖，其中，超高區是用具有耐火/絕熱材料襯層的鋼板制造的;
圖3是表示具有與圖2所示的沸騰床水管鍋爐的超高區不同的超高區的另一個實施例的縱剖視圖;
圖4是表示將沸騰床水管鍋爐拆成沸騰床燃燒區組件，超高區組件和對流傳熱區組件所處狀態的側視圖;
圖5是用于說明本發明的沸騰床水管鍋爐的一個實例的側視圖，圖中，只將沸騰床燃燒區和超高區作了縱向剖視。
圖6是表示相應于沿圖5的X-X線的剖視圖從前面看的沸騰床燃燒區和超高區的右半部分的縱剖視圖;
圖7表示將圖4所示的被拆開的沸騰床燃燒區組件，超高區組件和對流傳熱區組件組裝在一起的沸騰床水管鍋爐的透視圖;
圖8是已有技術的沸騰床水管鍋爐的一個實例的縱剖視圖。
下面參照附圖對本發明進行詳細描述。
在圖1所示的沸騰床水管鍋爐中，在沸騰床燃燒區1和超高區2之間有一個超高區下聯箱21和一個沸騰床燃燒區上聯箱20，每個聯箱在平面圖上都呈矩形。從而使超高區2和沸騰床燃燒區1相互獨立。通過在連接法蘭17處的連接螺栓將兩個聯箱連接在一起。
通過在連接法蘭18處的連接螺栓將廢氣管連接在一起，這樣，超高區2和對流傳熱區3相互之間是可拆開的。已燃廢氣通過廢氣導管從超高區2進入對流傳熱區3。
另一方面，在超高區上端具有超高區上聯箱22，這個上聯箱22和上述的超高區下聯箱21通過構成超高區水管壁16的一族水管彼此相連。超高區下聯箱21通過一根超高區水下降管25連接到對流傳熱區中的汽包4的下部分上，或盡管沒有畫出，當超高區下聯箱21位于水包5下面時，可通過一根水下降管連接到水包5上，而超高區上聯箱22通過一根超高區上升管26連接到汽包4上，從而，確保鍋爐的水在超高區水管壁16和對流傳熱區3之間進行循環。
要提及的是設置超高區上聯箱22是為了包圍超高區的上部分，類似于下聯箱21。
此外，沸騰床燃燒區上聯箱20通過構成沸騰床燃燒區的水管壁15的一族水管連接到沸騰床燃燒區下聯箱19上，下聯箱19位于沸騰床燃燒區的下部分，用于包圍此部分。此外，沸騰床燃燒區上聯箱20通過沸騰床燃燒區上升管24連接到汽包4上，沸騰床燃燒區下聯箱19通過沸騰床燃燒區水下降管23連接到水包5上，這樣，鍋爐的水可在構成沸騰床燃燒區的水管壁15的那族水管和對流傳熱區3之間進行循環。
盡管沒有畫出，沸騰床燃燒區下聯箱19可通過一根下降水管連接到汽包4的下部分上。
超高區水下降管25，超高區上升管26，沸騰床燃燒區下降水管23和沸騰床燃燒區上升管24通過在相應的法蘭處的連接螺栓以可拆形式連接。
鍋爐的水在沸騰床燃燒區的超高區的流動情況將在下面進行描述。
在沸騰床燃燒區1中，鍋爐的水通過沸騰床燃燒區下降管23從水包5流到沸騰床燃燒區下聯箱19，然后通過沸騰床燃燒區水管壁15和置入的傳熱管15′上升，同時被加熱，匯集在沸騰床燃燒區上聯箱20上，接著通過沸騰床燃燒區上升管24上升進入汽包4。
在超高區2中，鍋爐的水通過超高區下降水管25流到超高區下聯箱21，然后通過超高區水管壁16的水管上升，同時被加熱，匯集在超高區上連箱22中，接著通過超高區上升管26上進入汽包4。
在對流傳熱區3中，象已有技術那樣，鍋爐的水通過對流傳熱區后壁13中的水管向下流入水包5，然后通過對流傳熱管14上升，同時被加熱，循環進入汽包4。
如上所述，鍋爐的水在沸騰床燃燒區1和對流傳熱區3之間的循環，鍋爐的水在超高區2和對流傳熱區3之間的循環，以及鍋爐的水在對流傳熱區3中的循環，相互之間是獨立進行的。因此，例如，如果用絕熱材料制成的替代結構代替超高區2，不利用水管壁，則鍋爐的水在沸騰床燃燒區1和對流傳熱3之間的循環及鍋爐的水在對流傳熱區3中的循環不會受影響。
順便提及的是標號33表示二次空氣入口。
下面參照附圖2，描述具有用絕熱材料制造的超高區的壁的沸騰床水管鍋爐。
圖2所示的沸騰床水管鍋爐管拆除了由圖1所示的包含水管壁的超高區2及由連接螺栓在相應的法蘭處連接的超高區下降管25和超高區上升管26，并利用法蘭17、18及螺栓固裝上一超高區2′。超高區2′是用鋼板31制造的，在其內表面襯有耐燃絕熱材料32。其余的結構與圖1所示的沸騰床水管鍋爐的結構相同。
另外，在圖2所示的實施例中，超高區2′和沸騰床燃燒區1通過在膨脹節30的上下連接法蘭處的連接螺栓經膨脹節30相連。
在圖2所示的沸騰床水管鍋爐中，與圖1所示的沸騰床水管鍋爐相類似，流動空氣通過鍋爐底部的流動空氣進口6進入壓力空氣室7。然后空氣通過流動空氣分散噴嘴9噴入沸騰床燃燒區1，使沸騰床沸騰并燃燒通過固體燃料進口28進入的處于流動化態的固體燃料。尚未燃燒的與已燃氣體一起離開沸騰床的燃料粉末和可燃揮發組分與通過二次空氣噴嘴33噴入的二次空氣一起在超高區2′進一步燃燒。
由于超高區2′是用鋼板31和耐火/絕熱材料32制造的，離開沸騰床的燃料粉末等可在900-950℃的高溫下燃燒，這有效地減少CO，N2O和二氧化物(dioxin)。為了調節超高區的溫度，在超高區頂部可設置注水口34。已燃廢氣在超高區充分燃燒后，通過用連接法蘭18相互連接的煙道從超高區進入對流傳熱區3。
用在對流傳熱區中的對流傳熱管14中流過的鍋爐的水回收熱能后，已燃廢氣通過廢氣出口10排到鍋爐外面。
另一方面，鍋爐的水從水包5經下降水管23進入下聯箱19，然后在水管壁15和置入的傳熱管15′的水管中被加熱，成為蒸汽和水的混合物。混合物通過水管和置入的傳熱管上升，匯集在上聯箱20中，然后經上升管24進入汽包4，在汽包中混合物分成蒸汽和水。蒸汽通過主蒸汽出口27被送到鍋爐外面，而鍋爐的水通過對流傳熱區的后壁的管13向下回到水包5。因此，鍋爐的水在沸騰床燃燒區1和對流傳熱區3之間實現自然循環流動。
在對流傳熱區3中，從汽包4通過對流傳熱區的后壁的管13已向下流到水包5中的鍋爐的水在通過傳熱管14上升時被加熱成蒸汽和水的混合物，然后回到汽包4，從而實現了鍋爐的水的自然循環。
另外，雖然超高區是用鋼板和耐燃絕熱材料制造的，但是對沸騰床水管鍋爐來說，具體的鍋爐的水的自然循環仍得到保持，一點兒也沒被損害。
在圖2所示的沸騰床水管鍋爐中，超高區具有完全獨立于所有其它區的結構。因此，例如，甚至在投入使用后當需要把一種燃料換成另一種燃料以增加已燃氣在超高區的停留時間時，即當需要增加超高區的容積時，可將螺栓從連接法蘭17和18上拆下來，很方便地用另一種大容積的超高區代替原來的超高區。
下面參照附圖3，將對圖2所示的鍋爐的一種變形的沸騰床水管鍋爐進行描述。
將圖2所示的沸騰床水管鍋爐的超高區在其中部分成上下兩部分，并在這兩部分的端部配置可拆法蘭35，便得到圖3所示的沸騰床水管鍋爐。當需要增加超高區的容積時，可從法蘭35上拆下螺栓，拆除上部超高區36，裝上另一個超高區37，將上部超高區36放在另一個超高區37的上面，最后用螺栓將超高區36，37借助法蘭35固定到下部超高區上。因此，超高區的容積可方便地得到增加。
下面參照附圖4至7，將描述在沸騰床中具有傾斜的隔壁以便提供一個主沸騰床室和一個熱回收室的沸騰床燃燒區的沸騰床水管鍋爐，在主沸騰床室中形成漩流沸騰床，在熱回收室中形成熱回收床，以便從沸騰床中回收熱。
圖4至7所示的沸騰床水管鍋爐基本上被分為三個組件，即沸騰床燃燒區101，超高區103和對流傳熱區104，如圖4所示。另外，通常將一個膨脹節102安裝在沸騰床燃燒區101和超高區103之間。將另一個膨脹節類似地安裝在超高區103和對流傳熱區104之間，但常常將其省略，在圖4至7所示的實施例中，斜槽105和用于將落入對流傳熱區104的飛灰返回到沸騰床燃燒區的輸送裝置例如螺旋輸送機106與輔助設備附加地安裝在一起。
下面參照附圖5，6和7對沸騰床水管鍋爐進行詳細描述。
<沸騰床燃燒區組件>
沸騰床燃燒區101包括一個沸騰床燃燒區下聯箱111，一個沸騰床燃燒區上聯箱112和連接這兩個聯箱和包圍沸騰床燃燒區的沸騰床燃燒區水管壁122，在它的上端有一個大孔，作為廢氣通道。沸騰床燃燒區101的內表面襯有耐火材料123。而且，在爐底的橫向兩側有用于排出沒有燃燒的物質的排出口120。
爐子的內部被分成一個熱回收室B和一個主沸騰床燃燒室A，在熱回收室B內有置入其內的傳熱管115，主沸騰床燃燒室A位于中心部位。這兩個室由從沸騰床燃燒區上聯箱112伸到爐子內部的屏蔽水管113(見圖6)隔開。使屏蔽水管113的下部分彎曲，以便相對水平方向傾斜35°-45°的角度。屏蔽水管113彎曲部分的前后區域為耐火材料121所復蓋。因此，屏蔽水管113將沸騰床燃燒區隔成主沸騰燃燒室A和熱回收室B，且它們的傾斜部分具有重要作用，作為折流器使流動化工質的運動方向從向上流動變為向中心漩流。沸騰床燃燒區下聯箱111和沸騰床燃燒區上聯箱112通過沸騰床燃燒區水管下降管108(見圖5和圖7)和沸騰床燃燒區上升管107(見圖5，圖6和圖7)分別與對流傳熱區組件104的水包132和汽包131相連。
主沸騰床燃燒室A在爐底具有用于形成沸騰床的壓力空氣室126。壓力空氣室126的內部分為三部分。將空氣通過沸騰空氣進口127，128送入這三部分。另一方面，將壓力空氣室126內的空氣通過空氣分散噴嘴119噴入爐子內部，使熱工質流動化。爐子的底用耐火材料118保護。為了使熱回收室B的熱工質流動化。在置入熱回收室的傳熱管115下面也設置空氣分散管110，以便通過管110提供流動空氣(見圖6)。
另外，在水管壁上設置燃燒進料管125和再循環的返回口106′。
要提及的是在日本特許公開第1-800659中對圖4至7所示的具有漩流沸騰床和熱回收室的沸騰床鍋爐的操作方法作了詳細描述。
<置入熱回收室的傳熱管組件>
同時，將置入熱回收室的傳熱管115設置在與主沸騰床室A隔開的熱回收室B中。傳熱管115與上下聯箱114，114′相連，以便構成置入熱回收室的傳熱管組件109。組件109的上聯箱114通過連接管116與沸騰床燃燒區101的上聯箱112連通，組件109的下聯箱114′通過連接管117與沸騰床燃燒室101的下聯箱111連通。這樣，從對流傳熱區組件的水包132通過水下降管108來的鍋爐的水經沸騰床燃燒區組件101的下聯箱111通過連接管117進入傳熱管組件109的下聯箱114′，在傳熱管115中被加熱，成為蒸汽和水的混合流體。然后，混合流體匯集在上聯箱114中，然后通過連接管116和沸騰床燃燒區組件101的上聯箱112回到對流傳熱區組件104的汽包131中，從而形成自然循環流動。
連接管116，117通過在相應的法蘭處的連接螺栓相連接，這樣，聯箱114，114′和置入熱回收室的傳熱管115可作為置入熱回收室的傳熱管組件109放拆下來。
<超高區組件>
超高區組件103通過在相應法蘭處的連接螺栓經一個膨脹節122被連接到沸騰床燃燒區組件101上。
超高區組件103用鋼板制造，其內表面襯有耐燒絕熱材料124。超高區組件103也具有二次燃燒所必需的許多二次空氣噴嘴129，如果需要，還有一個注水口130。
<對流傳熱區組件>
對流傳熱區組件104設置在超高區103的下游并且通過在相應法蘭處的連接螺栓被連接到超高區103的側孔上。在這個連接部位，可插裝一個膨脹節102′(見圖4)。對流傳熱區104包括汽包131，水包132和連接汽包131和水包132的一族水管133。來自超高區組件通過連接部分134進入的廢氣中的熱被這族水管133回收，然后通過廢氣出口135排列鍋爐外面。
鍋爐的水來自接管136，產生的蒸汽通過主蒸汽出口137排出。汽包131和水包132通過沸騰床燃燒區上升管107和沸騰床燃燒區水下降管108分別與沸騰床燃燒區組件101相連。
另一方面，鍋爐爐灰輸送機106經爐灰斜槽105連接到對流傳熱區組件104的底部的排灰口138上。輸送機106的出口端被連接到沸騰床燃燒區101的再循環爐灰返回口106′上。因此，飛灰和落入對流傳熱區組件104內的類似物被返回沸騰床燃燒區101。
應提及的是圖1，2和3所示的任何沸騰床水管鍋爐的沸騰床燃燒區都可以被改為圖4至7所述形式的漩流沸騰床，并且具有排灰斜槽，螺旋輸送機和再循環爐灰返回口等等。
由于本發明的沸騰床水管鍋爐具有上述結構，本發明具有下面的優越的效果。
(1)由于這種沸騰床水管鍋爐的結構使鍋爐的水在具有不同功能的各組件中進行獨立循環，這些組件包括具有置入的傳熱管或熱回收室的沸騰床燃燒區，用于燃燒未燃的揮發氣體等的超高區和用于從已燃廢氣中回收熱能的對流傳熱區，所以能夠使沸騰床燃燒區，超高區和如果需要的話還有對流傳熱區形成相互之間可拆的和可分開的獨立的結構。這樣，即使鍋爐投入使用后，也能改變燃料。例如，在本發明中，由于存在大量的揮發組分，需要增加停留時間時，可用另一容積大的超高區代替原來的超高區，而已有技術需要更換整臺的鍋爐。
(2)由于沸騰床燃燒區，超高區和如果需要還有對流傳熱區屬于如上所述的相互之間可拆的和可分開的獨立的結構，所以這三個組件中的一個可以沒有水管。換言之，可只用鋼板和耐燃絕熱材料制造超高區，因此，在超高區可產生高溫，這有助于降低CO，N2O和排出物。此外，沒有水管的結構不考慮水的循環，這樣可保證超高區具有用于燃燒的極佳的結構。
(3)由于沸騰床水管鍋爐按功能可分為兩個或多個組件，即具有置入的傳熱管的沸騰床燃燒區，用于燃燒未燃燒揮發氣體等的超高區和如果需要的話還有用于從已燃廢氣中回收熱能的對流傳熱區，所以具有不同程度可燃性的各種燃料，如煤，城市垃圾和工業廢物，按照本發明，根據所用燃料的可燃性程度，都能通過從相應的標準組件的組中選擇沸騰床燃燒區、超高區和對流傳熱區的最佳組件并將它們互相結合在一起而不需要重新設計。因此，對于一種新燃料，不需要用新的鍋爐，這有助于降低成本和增加效率。
(4)將鍋爐分成組件易于使設計和制造標準化，并可降低制造成本。
(5)因為將鍋爐分成組件，每個組件便可在工廠單獨制造。因此，直到產氣量為20-30噸/小時的鍋爐，都可將成品的可拆組件運輸到現場并在現場組裝。因此，與要求將各零件在現場焊接制造的鍋爐的已有技術相比，安裝工作大大得到簡化，費用大大降低。
權利要求
1.一種沸騰床水管鍋爐包含具有連續的水管壁形成的沸騰床的沸騰床燃燒區，用于燃燒在所說的沸騰床燃燒區中產生的揮發組分的超高區和包括被從已燃廢氣中回收熱的水管連接到所說的超高區的下游側的汽包和水包的對流傳熱區，所說的鍋爐其特征在于，所說的沸騰床燃燒區和所說的超高區形成相互連接的可拆組件，在所說的沸騰床燃燒區和在所說的對流傳熱區之間的鍋爐的水的循環是與在所說的超高區和所說的對流傳熱區之間的鍋爐的水的循環分開的。
2.一種按權利要求1的沸騰床水管鍋爐，其特征在于，具有包括一個超高區下聯箱和一個沸騰床燃燒區上聯箱的兩個集流聯箱，以便包圍在所說的沸騰床燃燒區和在所說的超高區之間附近的所說的水管，所說的沸騰床燃燒區和所說的超高區在所說的兩個聯箱之間是可拆的，所說的沸騰床燃燒區組件是這樣構成的，所說的燃燒區上聯箱和用于包圍所說的沸騰床下部分的一個沸騰床燃燒區下聯箱通過形成所說的沸騰床燃燒區的所說的壁的一族水管相互連通。
3.一種沸騰水管鍋爐包括具有由連續的水管壁形成的沸騰床的沸騰床燃燒區，用于燃燒在所說的燃燒區中產生的揮發組分的超高區和包括被從已燃廢氣中回收熱的水管連接到所說的超高區的下游側的汽包和水包的對流傳熱區，所說的鍋爐其特征在于，具有包括一個超高區下聯箱和一個沸騰床燃燒區上聯箱的兩個集流聯箱，以便包圍在所說的沸騰床燃燒區和所說的超高區之間附近的所說的水管，所說的沸騰床燃燒區和所說的超高區在所說的兩個聯箱之間是可拆的。所說的沸騰床燃燒區作為一個組件是這樣構成的，所說的沸騰床燃燒區上聯箱和用于包圍所說的沸騰床下部分的一個沸騰床燃燒區下聯箱通過形成所說的沸騰床燃燒區的所說的壁的一族水管相互連通，所說的超高區為一個組件是這樣構成的，所說的超高區下聯箱和在所說的超高區上部的一個超高區上聯箱通過形成所說的超高區的壁的一族水管相互連通，所說的超高區與所說的對流傳熱區是可拆的，從而將所說的鍋爐分成三個組件所說的沸騰床燃燒區，所說的超高區和所說的對流傳熱區。
4.一種按權利要求3的沸騰床水管鍋爐，其特征在于，所說的超高區與所說的對流傳熱區在所說的連接所說的超高區和所說的對流傳熱區的煙道處是可拆的。
5.一種按權利要求3的沸騰床水管鍋爐，其特征在于，所說的對流傳熱區組件是由一種自然循環式鍋爐構成的，其中所說的汽包和水包通過水管相互連接。
6.一種按權利要求5的沸騰床水管鍋爐，其特征在于，通過一根沸騰床燃燒區上升管和一根沸騰床燃燒區水的下降管將所說的汽包和所說的水包分別連接到所說的沸騰床燃燒區上聯箱和所說的沸騰床燃燒區下連箱上，通過一根超高區上升管和一根超高區水的下降管將所說的汽包和所說的汽包的下部分或所說的水包分別連接到所說的超高區上聯箱和所說的超高區下聯箱上。
7.一種沸騰床水管鍋爐，它具有三個可拆開的組件，這三個組件包括一個形成沸騰床的沸騰床燃燒區組件，一個用于燃燒在所說的沸騰床中產生的揮發組分的超高區組件和一個用于從已燃氣中回收熱的對流傳熱區組件，所說的鍋爐其特征在于，所說的沸騰床燃燒區組件是這樣構成的，分別包圍所說的沸騰床燃燒區的上部分和下部分的一個沸騰床燃燒區上聯箱和一個沸騰床燃燒區下聯箱通過一族水管相互連通，所說的水管族形成所說的沸騰床燃燒區的壁，所說的超高區組件是用鋼板，耐火材料和用于保持所說的超高區內的高溫的絕熱材料制造的。
8.一種按權利要求7的沸騰床水管鍋爐，其特征在于，所說的對流傳熱區組件是由一種自然循環式鍋爐形成的，其中，汽包和水包通過水管相互連接。
9.一種按權利要求8的沸騰床管鍋爐，其特征在于，通過一根上升管和一根下降管將所說的汽包和汽包的下部分或所說的水包分別連接到所說的沸騰床燃燒區上聯箱和所說的沸騰燃燒區下聯箱上。
10.一種沸騰床水管鍋爐，它具有三個可拆開的組件，這三個組件包括一個具有一個主沸騰室和一個熱回收室的沸騰床燃燒區組件，主沸騰室形成一個主沸騰床，用于燃燒固體物質，熱回收室形成一個熱回收床，用于從所說的主沸騰室回收熱量，一個用于燃燒在所說的主沸騰床中產生的揮發組分的超高區組件和一個用于從已燃氣中回收熱量的對流傳熱區組件，所說的鍋爐其特征在于，所說的沸騰床傳熱區組件由一個上聯箱，一個下聯箱和連接所說的兩個聯箱的水管壁構成，每個聯箱都呈矩形，所說的水管壁的這些水管從所說的鍋爐的前部看位于左側和右側，其向內凸出的程度分別較大和較小，所說的前面的水管族的下表面用耐火材料進行保護，以便限定所說的主沸騰室和所說的熱回收室，還作為用于改變在所說的主沸騰床內的熱工質的流動方向的折流器，所說的后面的水管族作為自然循環式的置入熱回收室的傳熱管，從所說的熱回收床回收熱量。
11.一種按權利要求10的沸騰床水管鍋爐，其特征在于，所說的超高區組件是用鋼板，耐火材料和用于保持所說的超高區內的高溫的絕熱材料制造的。
12.一種按權利要求10的沸騰床水管鍋爐，其特征在于，所說的對流傳熱區組件是由一種自然循環式鍋爐形成的，這種鍋爐包括汽包、水包和水管，分別通過一根上升管和一根下降管將所說的汽包和所說的水包連接到沸騰床燃燒區的一個上聯箱和一個下聯箱上。
13.一種按權利要求7或10的沸騰床水管鍋爐，其特征在于，所說的超高區在其中部有一可分開的水平面，且在其中部可分開的水平面處可安裝另一個超高區組件。
14.一種按權利要求10的沸騰床管鍋爐，其特征在于，所說的沸騰床燃燒區組件是這樣構成的，除了所說的水管壁之外，所說的置入熱回收室的傳熱管可分成許多單獨的單元，每個單元都與一個上聯箱和一個下聯箱相連，將所說的每個單元從所說的沸騰床燃燒區的側表面插入所說的熱回收床，將所說的每個單元的所說的上聯箱和下聯箱通過管分別連接到所說的沸騰床燃燒區組件的上聯箱和下聯箱上，從而構成自然循環式的所說的置入熱回收室的傳熱管，所說的每個單元都可拆卸地安裝到所說的沸騰床燃燒區組件上。
15.一種按權利要求10至14之一的沸騰床水管鍋爐，其特征在于，為了使所說的對流傳熱區組件中的飛灰或類似粉塵回到所說的沸騰床燃燒區組件，在所說的對流傳熱區組件的下面設置輸送設備，將它的末端連接到所說的沸騰床燃燒區組件上。
全文摘要
一種沸騰床水管鍋爐，包括具有由連續的水管壁形成的沸騰床的沸騰床燃燒區，用于燃燒在沸騰床燃燒區中產生的揮發組分的超高區和位于超高區下游側的包括由用于從已燃廢氣中回收熱的水管相連通的汽包和水包的對流傳熱區。其中，沸騰床燃燒區和超高區為可拆開的互相連接的組件，鍋爐的水在沸騰床燃燒區和對流傳熱區之間的循環與鍋爐的水在超高區和對流傳熱區的循環管分開進行的。這種鍋爐適應性強，制作、安裝方便。
文檔編號F22B1/02GK1078785SQ9310442
公開日1993年11月24日 申請日期1993年4月17日 優先權日1992年4月17日
發明者永東秀一, 大下孝裕, 神定正司, 三好敬久, 石部博 申請人:株式會社荏原制作所