本发明涉及一种循环流化床锅炉，特别涉及一种纯烧糠醛渣的循环流化床锅炉及其流态重构方法。
背景技术：
1、糠醛渣作为生物质类物质，是提炼糠醛时所产生的生物质类废弃物；糠醛渣中残留有酸液，含硫和氯成分，并富含碱金属，它具有水分高和热值低的特点；如何环保地处理糠醛渣，是当下相关企业和环保部门急需要解决的一个难题；目前，有通过小容量链条炉对糠醛渣进行燃烧处理的方式，但这种处理方式存在糠醛渣处理量有限的缺陷，不能满足市场大量的糠醛渣处理要求；同时，由于糠醛渣的特性，还存在燃烧时炉膛内易结渣的问题；如何通过流态重构的循环流化床锅炉技术，开发出一种适用于纯烧糠醛渣的循环流化床锅炉系统，并且处理糠醛渣量涵盖到每小时10-62吨（以45%含水率计），从而实现能大量消化糠醛渣，变废为宝地生产压力3.82-13.73mpa的蒸汽，已成为现场急需要解决的一个难题。
2、糠醛渣粒径小和比重轻，在炉膛内燃烧时缺少大颗粒物料来稳定炉膛床压床温，炉膛上部的悬浮燃烧份额较大，循环流化床炉膛内常规的循环颗粒的每秒5米流速设计完全不适合糠醛渣燃料的燃烧和传热；燃料碱金属含量较高，灰中k2o含量约15%左右，燃料灰熔点低，容易在炉膛内产生粘结，导致炉膛内燃料循环流化不畅；常规的循环流化床锅炉设计的一次风比例约为50-60%，一次风的作用主要是保证炉膛内燃烧颗粒的流化，二次风的作用主要是加强燃料的混合燃烧，但对于燃糠醛渣循环流化来讲，由于糠醛渣粒径细、比重小，下部粗颗粒很少，上部燃烧份额比例必定需要加大，如何适应炉膛内上部燃烧份额大的特点，另外，如何设计一次二次风比例，以满足糠醛渣燃烧的特点，均需要探索和试验；另外，在将大量的糠醛渣输送进入到炉膛的过程中，要保证炉膛内正常的循环和流化，并需要最大程度地避免比重轻的糠醛渣入炉时的返烟和窜火现象发生，也是现场需要解决的另一个难题。
3、糠醛渣热值较低（热值为每公斤1400-2200千卡），且含水率高达40-60%，故糠醛渣燃烧后会产生大量的烟气，糠醛渣碱金属含量高，残留少许酸液、硫和氯；碱金属含量高会导致灰熔点低，尾部烟道中受热面很容易结渣、积灰和被腐蚀，特别是在末级空预器位置处，烟气中水分更容易形成结露现象，进而形成低温腐蚀，甚至于灰分一起形成堵塞；针对这些特点，如何设计布局尾部烟道也成为现场需要解决的一个难题。
4、循环流化床锅炉流化技术起源并发展于燃煤燃料条件下，锅炉系统及燃料燃烧流态构建均是基于燃煤燃料进行的；糠醛渣燃料与燃煤燃料有着本质的区别，在炉膛内如何重构糠醛渣燃料的流态，以适应大量糠醛渣燃料燃烧的特性，成为纯烧糠醛渣循环流化床锅炉设计中需要创造性完成的一项任务；糠醛渣粒径小、比重轻，进入炉膛内，颗粒物多悬浮于炉膛上部，特别是当糠醛渣在炉膛内燃烧后产生的烟气及烟气中的颗粒物从炉膛稀相区进入旋风分离器后，极容易从旋风分离器顶端的排烟口逃逸，导致进入旋风分离器分离的颗粒大幅度减少，直接使锅炉循环状态变劣，影响到锅炉的燃烧和传热，因此，如何设计合理的炉膛断面流速，如何增强旋风分离器的捕捉能力，重构旋风分离器中的烟气流场、分离效率，使整个锅炉的循环系统与燃料匹配，也是纯烧糠醛渣的循环流化流态重构的一个重要内容。
技术实现思路
1、本发明提供了一种纯烧糠醛渣的循环流化床锅炉及其流态重构方法，探索出了高效燃烧利用大量糠醛渣劣质燃料资源的新路径，创造性地实现了循环流化床锅炉针对糠醛渣的流态重构，拓展了生物质燃料的利用途径。
2、本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
3、一种纯烧糠醛渣的循环流化床锅炉，包括钢架，在钢架上分别设置有炉膛、旋风分离器和尾部烟道，炉膛通过炉膛上部出口烟道与旋风分离器的上部筒体连通在一起，在上部筒体下端连接有旋风分离器的下部锥体，下部锥体的下端通过返料装置与炉膛连通在一起，在上部筒体的顶端设置有分离器中心出口筒，在分离器中心出口筒的另一端连接有尾部烟道，在尾部烟道的出口上依次串联有除尘器、引风机和烟囱；炉膛内下部为密相区，炉膛内上部为稀相区；在炉膛的下端设置有水冷风室，在水冷风室与炉膛连接处设置有布风板，在水冷风室上连接有一次风箱和点火器；在密相区处的炉膛外侧壁上分别设置有二次风下环形风箱和二次风上环形风箱，二次风下环形风箱与二次风上环形风箱是彼此平行并间隔设置的，二次风下环形风箱通过二次风下支风管与密相区连通在一起，二次风上环形风箱通过二次风上支风管与密相区连通在一起，二次风下支风管的布风量与二次风上环形风箱的布风量相等；炉膛内的二次风布风量与一次风布风量的比为55:45；炉膛的密相区收缩比例为40%，在二次风下环形风箱与二次风上环形风箱之间的炉膛外侧壁上，设置有糠醛渣给料口，通过设置引风机的引风能力，使密相区内的糠醛渣给料口处的压强为0。
4、炉膛内的循环流化颗粒的流化速度为每秒3.6-4.2米，循环流化颗粒从炉膛进入炉膛上部出口烟道，再从上部筒体中的分离器喉口c流出时，它的流化速度为每秒30米。
5、糠醛渣给料口与布风板之间的距离h2为4.5米，二次风下支风管的出口与布风板之间的距离h1为2.5米，二次风上支风管的出口与布风板之间的距离h3为5.5-6米；密相区的高度为9-11米。
6、在旋风分离器的中心出口筒上连接有第一烟道，第一烟道的下端通过连接烟道与第二烟道连接在一起，第一烟道、连接烟道和第二烟道呈n形布置，在第一烟道的下端设置有第一烟道底端排渣筒，在第二烟道的下端设置有第二烟道底端排渣筒。
7、在炉膛中设置有高温过热屏和中温过热屏，在第一烟道中分别设置有低温过热屏和高温省煤器，在第二烟道中分别设置有低温省煤器和空气预热器。
8、纯烧糠醛渣的循环流化床锅炉的流态重构方法，包括以下步骤：
9、第一步、设置引风机的引风功率，当引风机工作时，使炉膛的密相区内的糠醛渣给料口处的压强为0；
10、第二步、将炉膛在密相区的收缩比例设置为40%；将二次风上支风管进风面积与二次风下支风管进风面积设置为相等面积，并使炉膛内的二次风布风量与一次风布风量的比为55:45；
11、第三步、将炉膛内的循环颗粒流化速度控制在每秒3.6 -4.2 米，将旋风分离器的上部筒体内循环颗粒流化速度设置为每秒5米，将循环流化颗粒从炉膛上部出口烟道进入到旋风分离器的上部筒体处的分离器喉口c处流出的流化速度设置为每秒30米，使旋风分离器对粒径大于50微米的烟气颗粒进行循环流化；
12、第四步、炉膛内的温度设置为740-780℃，第一烟道中烟温设置为500℃，第二烟道出口处的烟温设置为140℃；第一烟道中烟气流速设置为每秒9米，第二烟道中烟气流速设置为每秒7米。
13、第五步、在炉膛的密相区区设置有粗颗粒的底料添加系统，根据炉内压力进行粗颗粒的底料添加，起到稳定炉膛床压作用。
14、本发明是基于现有的循环流化床锅炉技术路线，针对糠醛渣燃料特性，在循环流化床锅炉中若纯烧糠醛渣时所遇到的难题，从流化重构出发，以提高床质量，增强炉内灰浓度，减少烟气中尾部灰量，避免受热面的高温结渣腐蚀，低温腐蚀堵灰，开发出了炉膛具有低流化风速、大截面、小床面、高上部燃烧份额和高床质量的循环流化床锅炉燃烧技术；该产品的开发高效利用了大量闲置的糠醛渣劣质资源，不仅为糠醛渣的消化找到了出路，实现了燃料替代，还拓展了生物质燃料的利用价值，实现了低碳高效运行。
1.一种纯烧糠醛渣的循环流化床锅炉，包括钢架（1），在钢架（1）上分别设置有炉膛（2）、旋风分离器和尾部烟道，炉膛（2）通过炉膛上部出口烟道（4）与旋风分离器的上部筒体（3）连通在一起，在上部筒体（3）下端连接有旋风分离器的下部锥体（5），下部锥体（5）的下端通过返料装置（6）与炉膛（2）连通在一起，在上部筒体（3）的顶端设置有分离器中心出口筒（18），在分离器中心出口筒（18）的另一端连接有尾部烟道，在尾部烟道的出口上依次串联有除尘器（31）、引风机（19）和烟囱（32）；炉膛（2）的下部为密相区（11），炉膛（2）的上部为稀相区（12）；在炉膛（2）的下端设置有水冷风室（7），在水冷风室（7）与炉膛（2）连接处设置有布风板（8），在水冷风室（7）上连接有一次风箱（9）；其特征在于，在密相区（11）处的炉膛（2）的外侧壁上分别设置有二次风下环形风箱（13）和二次风上环形风箱（14），二次风下环形风箱（13）与二次风上环形风箱（14）是彼此平行并间隔设置的，二次风下环形风箱（13）通过二次风下支风管（15）与密相区（11）连通在一起，二次风上环形风箱（14）通过二次风上支风管（16）与密相区（11）连通在一起，二次风下支风管（15）的布风量与二次风上环形风箱（14）的布风量相等；炉膛内的二次风布风量与一次风布风量的比为55:45；炉膛（2）在密相区（11）上的收缩比例为40%，在二次风下环形风箱（13）与二次风上环形风箱（14）之间的炉膛（2）外侧壁上设置有糠醛渣给料口（17），通过设置引风机（19）的引风能力，使炉膛（2）密相区（11）内的糠醛渣给料口（17）处的压强为0。
2.根据权利要求1所述的一种纯烧糠醛渣的循环流化床锅炉，其特征在于，炉膛（2）内的循环流化颗粒的流化速度为每秒3.6-4.2米，循环流化颗粒从分离器喉口c处流出时的流化速度为每秒30米。
3.根据权利要求1或2所述的一种纯烧糠醛渣的循环流化床锅炉，其特征在于，糠醛渣给料口（17）与布风板（8）之间的距离h2为4.5米，二次风下支风管（15）的出口与布风板（8）之间的距离h1为2.5米，二次风上支风管（16）的出口与布风板（8）之间的距离h3为5.5-6米；密相区（11）的高度为9-11米。
4.根据权利要求1或2所述的一种纯烧糠醛渣的循环流化床锅炉，其特征在于，在旋风分离器（2）的中心出口筒上连接有第一烟道（22），第一烟道（22）的下端通过连接烟道（24）与第二烟道（23）连接在一起，第一烟道（22）、连接烟道（24）和第二烟道（23）呈n形布置，在第一烟道（22）的下端设置有第一烟道底端排渣筒（25），在第二烟道（23）的下端设置有第二烟道底端排渣筒（26）。
5.根据权利要求4所述的一种纯烧糠醛渣的循环流化床锅炉，其特征在于，在炉膛（1）中设置有高温过热屏和中温过热屏（16），在第一烟道（22）中分别设置有低温过热屏（27）和高温省煤器（28），在第二烟道（23）中分别设置有低温省煤器（29）和空气预热器（30）。
6.如权利要求2所述的一种纯烧糠醛渣的循环流化床锅炉的流态重构方法，其特征在于以下步骤：
7.第五步、在炉膛（2）的密相区（11）区设置有粗颗粒的底料添加系统，根据炉内压力进行粗颗粒的底料添加，起到稳定炉膛床压作用。
