CN115899676A - 一种低热值燃料资源化燃烧利用装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低热值燃料资源化燃烧利用装置及方法，涉及低热值燃料燃烧技术领域，包括循环流化床焚烧炉、旋风分离器、尾部烟道结构和余热回收利用结构；循环流化床焚烧炉包括炉膛，炉膛的上部为稀相区，炉膛的下部为密相区；炉膛的出口与旋风分离器连通，旋风分离器与炉膛下部的循环灰入口连通，所述尾部烟道结构中设置有对流换热装置；余热回收利用结构设置有烟气出口。本发明解决了低热值煤和煤基固废在燃烧领域的利用问题，同时联产具有一定温度和压力的热水和蒸汽，可用于汽轮机发电、集中供暖或工业用汽，产生一定的经济效益。

Description

一种低热值燃料资源化燃烧利用装置及方法

技术领域

本发明涉及低热值燃料燃烧技术领域，特别是涉及一种低热值煤和煤基固废资源化燃烧利用装置及方法。

背景技术

煤炭工业是关系我国经济命脉和能源安全的重要基础产业，煤炭工业在我国国民经济中发挥着举足轻重的作用。然而，在煤炭开采、加工、利用过程中会产生大量的废渣，随意堆弃不仅会造成严重环境污染，同时也是资源的巨大浪费。在煤炭的开采、加工和利用过程中，产生了一类低热值燃料，这类低热值燃料的资源化燃烧利用一直是行业内关注的重要课题。

这类低热值燃料主要包括两大类，一类是低热值煤，如煤矸石、石煤、煤泥和洗中煤等；一类是煤基固废，主要是煤化工项目副产的含碳较高的一般固体废物，如煤气化灰渣、细粉灰和炉渣等。这类低热值燃料的燃料特性是水分高、灰分高、挥发分极低，收到基低位发热量低。

目前煤矸石、煤泥和洗中煤等低热值煤在燃烧领域的应用主要是通过CFB锅炉燃烧进行发电或者供热。但现有技术只能处理收到基低位发热量在2400kcal/kg～3400kcal/kg(包含两个端点值)范围的低热值煤，对于收到基低位发热量不到2400kcal/kg的煤矸石和石煤，则需要掺烧收到基低位发热量不小于4300kcal/kg的中热值煤。现有技术对于收到基低位发热量小于2400kcal/kg的低热值煤在燃烧领域的利用还是空白，这类低热值煤矸石和石煤目前主要用于填坑造地、作路基材料、烧砖、作水泥熟料的混合材料，洗中煤和煤泥的热值相对较高，一般掺入到中高热值煤中作为燃料。

对于煤基固废，如煤气化灰渣和炉渣等，其热值普遍低于2400kcal/kg，目前在燃烧领域的利用也是空白，作为固体废物一般需要按照规范要求专门设计和建造渣场进行填埋处理，既额外增加了人力、物力和财力成本，又造成煤基固废中碳资源的极大浪费和环境的破坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种低热值燃料资源化燃烧利用装置及方法，解决了低热值煤和煤基固废在燃烧领域的利用问题，同时联产具有一定温度和压力的热水和蒸汽，可用于汽轮机发电、集中供暖或工业用汽，产生一定的经济效益。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种低热值燃料资源化燃烧利用装置，包括循环流化床焚烧炉、旋风分离器、尾部烟道结构和余热回收利用结构；

所述循环流化床焚烧炉包括炉膛，所述炉膛的上部为稀相区，所述炉膛的下部为密相区，所述循环流化床焚烧炉的给料入口设置在所述炉膛的中下部，所述循环流化床焚烧炉的出口设置在所述稀相区；

所述炉膛的出口与所述旋风分离器连通，所述旋风分离器与所述炉膛下部的循环灰入口连通，所述尾部烟道结构中设置有对流换热装置，所述尾部烟道结构的入口与所述旋风分离器连通，所述尾部烟道结构的出口与所述余热回收利用结构的入口连通；

所述余热回收利用结构设置有烟气出口。

优选地，所述循环流化床焚烧炉的炉膛的截面呈矩形，所述炉膛为采用耐火浇注料浇筑而成的一体式结构，所述密相区的所述炉膛的下端收缩呈锥形结构，若干所述给料入口设置在所述炉膛的中下部的前墙上。

优选地，所述循环流化床焚烧炉的炉膛的截面呈矩形，所述炉膛的内壁设置有膜式水冷壁，所述稀相区的中下部的所述膜式水冷壁的表面形成蒸发受热面，所述炉膛的内壁与其余的所述膜式水冷壁的外壁之间敷设耐火浇注料，所述密相区的所述炉膛的下端收缩呈锥形结构，若干所述给料入口设置在所述炉膛的中下部的前墙上。

优选地，所述尾部烟道结构包括第一烟道结构和第二烟道结构，所述第一烟道结构的入口与所述旋风分离器连通，所述第一烟道结构的出口与所述第二烟道结构的入口连通，所述第二烟道结构的出口与所述余热回收利用结构的入口连通，所述对流换热装置包括自所述第一烟道结构的入口向所述第一烟道结构的出口依次设置的第一对流换热管组、蒸发器、第二对流换热管组和所述第二烟道结构内设置的空气预热器，所述第一烟道结构的下端设置有第一飞灰放灰管，所述第二烟道结构的下端设置有第二飞灰放灰管。

优选地，所述第二对流换热管组的进口集箱与给水管道连接，所述第二对流换热管组的出口集箱与所述蒸发器的进口集箱连接，所述蒸发器的出口集箱与汽包、引自所述汽包的下降管连接，所述下降管与所述炉膛的所述膜式水冷壁的进口集箱连接，所述膜式水冷壁的出口集箱经顶部连接管与汽包连接；所述第一对流换热管组的进口集箱与引自所述汽包的饱和蒸汽引出管连接，所述第一对流换热管组内的工质经所述第一对流换热管组换热后经第一对流换热管组的出口集箱送出。

优选地，所述第二对流换热管组的进口集箱与给水管道连接，所述第二对流换热管组的出口集箱经导水管与汽包连接，所述汽包通过下降管与所述炉膛的所述膜式水冷壁的进口集箱连接，所述下降管的上部的出口与所述蒸发器的进口集箱连接，所述膜式水冷壁的出口集箱经顶部连接管与所述汽包连接，所述蒸发器的出口集箱与所述汽包连接，所述第一对流换热管组的进口集箱经饱和蒸汽引出管与所述汽包连接。

优选地，所述炉膛的下端设置有点火燃烧室，所述点火燃烧室和所述炉膛之间设置有配风结构；

所述旋风分离器下部的出口与所述炉膛下部的循环灰入口通过返料结构连通，所述返料结构的底部设置有流化风入口和循环灰放灰管；

所述余热回收利用结构包括余热回收箱体和换热管，所述余热回收箱体的一端与所述第二烟道结构连通，所述余热回收箱体的另一端与所述烟气出口连通，所述换热管设置在所述余热回收箱体中，所述换热管用于对进入所述箱体中的烟气进行换热。

优选地，还包括燃料处理结构，所述燃料处理结构包括压滤机、网带式干燥结构、回热冷却器、加热器和破碎结构，所述网带式干燥结构包括干燥箱体和带式传动结构，所述带式传动结构的传送带上开设有通孔，所述压滤机的出口与所述干燥箱体上部的进料口连通，所述干燥箱体上部的出风口与所述回热冷却器连通，所述回热冷却器与所述加热器连通，所述加热器与所述干燥箱体底部的进风口连通。

优选地，所述干燥箱体内设置有粉碎机，所述粉碎机的入口与所述进料口连接，所述粉碎机的出口与所述带式传动结构对应，低热值燃料由所述进料口、所述粉碎机的入口进入所述粉碎机，经粉碎后，由所述粉碎机的出口落入所述带式传动结构。

本发明还提供了一种采用所述的低热值燃料资源化燃烧利用装置的低热值燃料资源化燃烧利用方法，包括以下步骤：

对低热值燃料进行处理，使低热值燃料符合入炉燃料要求；

加热床料，将低热值燃料投入循环流化床焚烧炉的炉膛中，随着低热值燃料的不断燃烧，携带飞灰的高温烟气不断在炉膛内上升，到达炉顶后改变烟气流向，从炉膛的出口流出循环流化床焚烧炉，进入旋风分离器，旋风分离器捕捉的颗粒通过返料结构进入炉膛继续参与燃烧，未被旋风分离器捕捉的颗粒进入尾部烟道结构进行换热；

当炉膛内不布置蒸发受热面时，工质侧的操作方法为：给水经给水管道进入第二对流换热管组的进口集箱，经第二对流换热管组加热后，通过导水管进入汽包的下部水侧，汽包的下部水侧与下降管连接，第二对流换热管组的热水进入下降管后经下降管出口连接管进入蒸发器的进口集箱，在蒸发器内与外部烟气换热，换热后的汽水混合物通过连接管进入汽包进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管送入第一对流换热管组换热；

当炉膛内布置蒸发受热面时，工质侧操作方法，分为两种：

第一种，给水经给水管道进入第二对流换热管组的进口集箱，经第二对流换热管组加热后先通过蒸发器的进口集箱进入蒸发器，通过烟气横向冲刷蒸发器的蒸发管束进行对流换热，工质在蒸发器中完成吸热后，一部分管内为汽水混合物的蒸发管束经连接管进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组换热；剩余部分蒸发管束管内温度升高的热水通过下降管上部接口进入下降管，随下降管流入炉膛内的膜式水冷壁下端进口集箱，膜式水冷壁的管内工质由下向上流动与炉膛内的热烟气进行对流换热和辐射换热，换热后的汽水混合物经顶部连接管进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组换热，汽包分离下来的水再次流入下降管和膜式水冷壁，进行再次换热；

第二种，给水经给水管道进入第二对流换热管组的进口集箱，经第二对流换热管组加热后，通过导水管进入汽包的下部水侧，汽包的下部水侧与下降管连接，第二对流换热管组的热水进入下降管后分为两部分，一部分热水经下降管上部出口连接管进入蒸发器的进口集箱，在蒸发器内与外部烟气换热，换热后的汽水混合物通过连接管进入汽包进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管送入第一对流换热管组换热；剩余部分的热水继续沿下降管进入膜式水冷壁下端进口集箱，膜式水冷壁的管内工质由下向上流动与炉膛内的热烟气进行对流换热和辐射换热，换热后的汽水混合物经顶部连接管进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组换热，汽包内分离下来的水再次流入下降管重复上述过程，直至完全吸热变为饱和蒸汽后通过饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明通过设置分离旋风器，使得由炉膛的出口出去的飞灰中未燃尽的碳会在旋风分离器中发生二次燃烧，进一步提高焚烧炉燃尽率，通过尾部烟道结构的对流换热装置及余热回收利用结构将燃料中热值进行回收利用，联产具有一定温度和压力的热水和蒸汽，可用于汽轮机发电、集中供暖或工业用汽，产生一定的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的低热值燃料资源化燃烧利用装置示意图；

图2为本发明的燃料处理结构示意图；

其中：100-低热值燃料资源化燃烧利用装置，1-燃料处理结构；2-点火燃烧室；3-给料入口；4-循环流化床焚烧炉；5-蒸发受热面；6-旋风分离器；7-返料结构；8-配风结构；9-炉膛；10-第一对流换热管组；11-蒸发器；12-第二对流换热管组；13-SCR脱硝预留位置；14-空气预热器；15-余热回收利用结构；16-第一烟道结构；17-第二烟道结构；18-第一飞灰放灰管；19-第二飞灰放灰管；20-循环灰放灰管；21-流化风入口；101-压滤机；102-除湿干化机；103-破碎结构；104-网带式干燥结构；105-余热型除湿结构；106-回热冷却器；107-加热器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种低热值燃料资源化燃烧利用装置及方法，解决了低热值煤和煤基固废在燃烧领域的利用问题，同时联产具有一定温度和压力的热水和蒸汽，可用于汽轮机发电、集中供暖或工业用汽，产生一定的经济效益。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-图2所示：本实施例提供了一种低热值燃料资源化燃烧利用装置100，包括循环流化床焚烧炉4、旋风分离器6、尾部烟道结构和余热回收利用结构15；

循环流化床焚烧炉4包括炉膛9，炉膛9的上部为稀相区，炉膛9的下部为密相区，循环流化床焚烧炉4的给料入口3设置在炉膛9的中下部，循环流化床焚烧炉4的出口设置在稀相区；

炉膛9的出口与旋风分离器6连通，旋风分离器6与炉膛9下部的循环灰入口连通，尾部烟道结构包括第一烟道结构16和第二烟道结构17，第一烟道结构16的入口与旋风分离器6连通，第一烟道结构16的出口与第二烟道结构17的入口连通，第二烟道结构17的出口与余热回收利用结构15的入口连通，第一烟道结构16内自第一烟道结构16的入口向第一烟道结构16的出口依次设置有第一对流换热管组10、蒸发器11和第二对流换热管组12，第一对流换热管组10为高温对流换热管组，第二对流换热管组12为低温对流换热管组，第二烟道结构17内设置有空气预热器14；余热回收利用结构15设置有烟气出口。

本实施例中，由于入炉的低热值燃料热值低、水分含量高、灰分高、挥发分含量极低的燃料特性，着火困难且难以稳燃，经测定，煤基固废的着火温度为800℃，温度小于800℃时不着火，要实现低热值煤和煤基固废在炉膛9内稳定燃烧，设计炉膛9温度范围为900℃～1100℃(包含两个端点值)，炉膛9下部密相区床层温度为900℃～1100℃(包含两个端点值)，炉膛9上部稀相区及出口温度为900℃～950℃(包含两个端点值)。炉膛9内布置蒸发受热面5，布置方式与常规燃煤循环流化床锅炉不同，常规燃煤循环流化床锅炉因燃烧中高热值的煤，着火特性好，较低的炉膛温度即可实现稳定燃烧，因此炉膛全部由膜式水冷壁结构包覆而成，且膜式水冷壁构成全部蒸发受热面。而低热值燃料的热值很低，要保证炉膛9温度达到900℃～1100℃，就必须减少炉膛9内蒸发受热面5的布置或者不在炉膛9内布置蒸发受热面5，而在第一烟道结构16布置蒸发器11。因此，本实施例中的炉膛9可以布置蒸发受热面5，也可以不布置蒸发受热面5。当布置蒸发受热面5时，本实施例中的炉膛9的全部内壁设置有膜式水冷壁，贴炉膛9四周炉墙布置，仅在稀相区的中下部的膜式水冷壁的表面形成蒸发受热面5，蒸发受热面5面积占整个炉膛9面积的0～30％，其余的炉膛9的膜式水冷壁的外壁敷与炉膛9的内壁之间敷设耐火浇注料。当不布置蒸发受热面5时，炉膛9采用由耐火浇注料浇筑而成的一体式结构。

本实施例中，第二对流换热管组12的进口集箱与给水管道连接，第二对流换热管组12的出口集箱与蒸发器11的进口集箱连接，蒸发器11的一部分蒸发管束与汽包(汽包位于炉膛9顶部的支撑平台上)的连接管连接，另一部分蒸发管束与引自汽包的下降管连接，下降管下端出口与炉膛膜式水冷壁下端的进口集箱连接，膜式水冷壁上端的出口集箱通过顶部连接管与汽包连接；第一对流换热管组10的进口集箱与引自汽包的饱和蒸汽引出管连接，第一对流换热管组10管内工质经第一对流换热管组10换热后即为合格的主蒸汽，经第一对流换热管组10的出口集箱管道的主蒸汽阀送至用户或厂区内汽轮发电机组；

或者，第二对流换热管组12的进口集箱与给水管道连接，第二对流换热管组12的出口集箱通过导水管与汽包连接，汽包通过下降管与炉膛9的膜式水冷壁连接，其中下降管上端进口与汽包连接，下降管上部出口通过连接管与蒸发器10的进口集箱连接，下降管下端出口与膜式水冷壁的进口集箱连接，膜式水冷壁的上端的出口集箱通过连接管与汽包连接，蒸发器10的出口集箱通过连接管与汽包连接，第一对流换热管组10的进口集箱经饱和蒸汽引出管与汽包连接。

本实施例中，密相区包括自上而下设置的床层段和锥形连接段，密相区的炉膛9的下端的前墙、后墙与垂直线成一定夹角收缩，形成上大下小的锥形结构，若干给料入口3沿水平方向分散对称设置在炉膛9的中下部前墙上，符合入炉燃料要求的低热值煤和煤基固废通过螺旋给料机、称重式皮带给料机、气力输送装置等给料装置输送至给料入口3，在重力和拨煤风的作用下送入炉膛9密相区的床层段进行着火燃烧，给料入口3的高度为配风结构8上方1.5m～15.0m处，给料入口3的数量视燃料处理量设置2～8个，分单层或双层布置，这样的布置方式可使低热值燃料在整个床层面上播撒均匀。

本实施例中，炉膛9的下端设置有点火燃烧室2，点火燃烧室2内均敷设一定厚度的耐火浇注料，点火燃烧室2和炉膛9之间设置有配风结构8。由于低热值燃料热值低、挥发分极低、含水量大，着火困难，为了使低热值燃料在炉膛9内更好地着火和稳燃，本实施例对热空气温度进行了优化设计，设计热空气温度为160℃～300℃(包含两个端点值)，更优的设计温度为165℃～200℃(包含两个端点值)。给料入口3的数量、高度位置和热风温度的设计可有效保证低热值燃料与一次风充分混合，有利于低热值燃料的着火燃烧和维持床温。

对于给料入口3和炉膛9结构及配风的设计，可以保证循环流化床焚烧炉4炉膛9温度范围为900℃～1100℃，炉膛9下部密相区床层设计温度900℃～1100℃，炉膛9上部稀相区及炉膛9出口设计温度900℃～950℃。此温度可以保证低热值燃料特性为热值低(370kcal/kg～2400kcal/kg)、水分高、灰分高、挥发分含量极低且温度小于800℃时不着火的低热值固废在循环流化床焚烧炉4内稳定燃烧。

本实施例中，循环流化床焚烧炉4的炉膛9的截面呈矩形，炉膛9宽度大于深度，设计炉膛9高度为31m～33m，通过设计一次风风量占总风量比值与配风结构8的开孔面积占总面积(指配风结构8的开孔面积与不开孔面积之和)的比值，使炉膛9内烟气流速控制在3m/s～4m/s，烟气在炉膛9内的停留时间达到8s～10s，这样可以有效延长低热值燃料在炉膛9内的停留时间。

本实施例中，旋风分离器6下部的出口与炉膛9下部的循环灰入口通过返料结构7连通，返料结构7的底部设置有流化风入口21和循环灰放灰管20。

本实施例中，旋风分离器6设计为高温绝热型旋风分离器或水冷型旋风分离器。旋风分离器6的分离效率＞99.5％，灰循环倍率为175～230(包含两个端点值)，由于低热值燃料中灰分含量高，循环灰的量是常规燃煤循环流化床锅炉的2～4倍，焚烧炉运行过程中无需添加辅助床料就能够建立物料循环。低热值燃料中挥发分含量极低，炉膛9的出口的飞灰量极大，飞灰中未燃尽的碳会在旋风分离器6中发生二次燃烧，进一步提高焚烧炉燃尽率。本实施例可实现炉膛9内循环物料的内循环和炉膛9与旋风分离器6之间循环物料的外循环，大量的循环灰可反复参与燃烧反应，最大限度降低飞灰中的碳含量。本实施例燃烧后的飞灰含碳量不大于5％(质量分数)，底渣含碳量不大于1％(质量分数)。

本实施例中，可设置两个第二对流换热管组12，两个第二对流换热管组12之间预留3m～5m的SCR脱硝预留位置13。第一烟道结构16的下端设置有锥形斗，锥形斗的下端设置有第一飞灰放灰管18，第二烟道结构17的下端设置有锥形斗，锥形斗的下端设置有第二飞灰放灰管19。

第一对流换热管组10、蒸发器11、第二对流换热管组12和空气预热器14组成对流换热装置，由于烟气中飞灰含量大，使得热烟气与对流换热装置换热时热有效系数下降，常规燃煤锅炉换热器的热有效系数为0.6～0.7，本实施例的对流换热装置热有效系数为0.5～0.7(包含两个端点值)，对流换热装置换热面积多20％～30％，第一烟道结构16和第二烟道结构17组成的尾部烟道的宽度和深度方向尺寸变化不大，高度方向多20％～30％。

本实施例中，在第一烟道结构16的第一对流换热管组10和第二对流换热管组12之间布置蒸发器11作为剩余所需蒸发的受热面，以满足焚烧炉工质蒸发热的换热量需求。蒸发器11所在位置的烟气温度为750℃～420℃(包含两个端点值)蒸发器11包括若干平行设置的蒸发管束，各蒸发管束首尾依次连接呈蛇形排列，蒸发管束可顺列布置，也可错列布置，各蒸发管束均垂直于第一烟道结构16的前墙设置，蒸发器11的进口和蒸发器11的出口均与集箱连接。各蒸发管束采用32mm～42mm(包含两个端点值)的无缝钢管制成，壁厚3mm～7mm(包含两个端点值)，蒸发管束的材质可采用碳素钢管、低合金钢管，优先选用20G。烟气横向冲刷蒸发器11的蒸发管束，依靠对流传热从烟气中吸收热量将蒸发管束内工质由液相变为气相。当炉膛9内不布置蒸发受热面5时，蒸发器11通过与烟气的换热将蒸发管束内的水加热为汽水混合物；当炉膛9内布置蒸发受热面5时，视蒸发受热面5布置的多少和工质侧的操作方法，蒸发器11通过与烟气的换热将蒸发管束内的水加热为温度更高的热水或汽水混合物。

本实施例中，空气预热器14出口的烟气温度为140℃～170℃(包含两个端点值)，含有大量烟气余热，余热回收利用结构15可将这部分烟气余热回收利用，余热回收利用结构15包括余热回收箱体和氟塑料换热管，余热回收箱体的一端与第二烟道结构17连通，余热回收箱体的另一端与烟气出口连通，换热管设置在余热回收箱体中，换热介质可以为冷却水、热水或导热油中的一种，换热管用于对进入箱体中的烟气进行换热，换热后的烟气温度降至75℃～85℃(包含两个端点值)，回收的烟气热量可将冷却水加热至温度不小于90℃的热水，作为余热型除湿结构105中加热器107的热源；也可以用于加热循环流化床焚烧炉4给水、加热热网循环水以增加部分集中供暖面积或满足其他工业需求。

本实施例可以实现低热值煤和煤基固废等低热值燃料在循环流化床焚烧炉4内稳定燃烧，通过燃烧低热值煤和煤基固废等低热值燃料产生的高温烟气与换热管和炉膛9内的蒸发受热面5进行换热，可产出含一定温度和压力的热水和蒸汽。热水可用于集中供暖，压力为0.4MPa～2.5MPa(包含两个端点值)，温度为95℃～180℃(包含两个端点值)；蒸汽可用于汽轮机发电、集中供暖或工业用汽，压力为0.4MPa～14MPa(包含两个端点值)，蒸汽温度151℃～540℃(包含两个端点值)。

本实施例中，还包括燃料处理结构1，燃料处理结构1包括压滤机101、网带式干燥结构104、回热冷却器106、加热器107和破碎结构103，回热冷却器106和加热器107组成余热型除湿结构105，网带式干燥结构104和余热型除湿结构105组成除湿干化机102，除湿干化机102用于低热值燃料的干燥，压滤机101为板框压滤机，板框压滤机用于低热值燃料的机械压滤，网带式干燥结构104包括干燥箱体和带式传动结构，带式传动结构的传送带上开设有通孔，带式传动结构可设置两级，压滤机101的出口与干燥箱体上部的进料口连通，干燥箱体上部的出风口与回热冷却器106连通，回热冷却器106与加热器107连通，加热器107与干燥箱体底部的进风口连通，破碎结构103与干燥箱底部的干料出口连通。

本实施例中，干燥箱体内设置有粉碎机，粉碎机的入口与进料口连接，粉碎机的出口与带式传动结构对应，低热值燃料由进料口、粉碎机的入口进入粉碎机，经粉碎后，由粉碎机的出口落入带式传动结构。

低热值燃料水分含量高，水分含量的高低直接影响低热值燃料在循环流化床焚烧炉4中的着火特性和稳燃。循环流化床焚烧炉4操作弹性＞60％B-MCR时，对于水分含量不大于55％的低热值燃料，不需要进行脱水处理可入炉燃烧；水分含量＞55％的低热值燃料，则需要通过燃料处理结构1中的板框压滤机和除湿干化机102进行机械压滤和脱水干燥处理，将低热值燃料含水量降到55％以下可满足循环流化床焚烧炉4稳定燃烧要求。循环流化床焚烧炉4操作弹性在30％～60％(包含两个端点值)B-MCR(最大连续蒸发量)时，需要通过燃料处理结构1中的板框压滤机和除湿干化机102对低热值燃料进行机械压滤和脱水干燥处理，将低热值燃料水分含量降为10％～30％(质量分数，包含两个端点值)可满足循环流化床焚烧炉4稳定燃烧要求。

具体地，含水的低热值燃料首先进入板框压滤机进行机械压滤，压滤后的低热值燃料成泥饼状，再进入除湿干化机102进行密闭式余热干化。泥饼状低热值燃料通过干燥箱体的进料口进入网带式干燥结构104，经粉碎机粉碎后落入两级带式传动结构上，通过调节除湿干化机102中网带式干燥结构104的传送带的传送速度可将低热值燃料中的水分降到10％～55％(质量分数，包含两个端点值)，80℃干燥热空气由网带式干燥结构104底部的进风口送入，由下向上穿过低热值燃料，对传送带上的低热值燃料进行加热，低热值燃料中的水分蒸发，干燥热空气携带低热值燃料中蒸发的水分变为60℃的湿热空气，从网带式干燥结构104上部的出风口流出，干燥后的低热值燃料由下部干料出口送出，干燃料温度＜50℃，无需冷却可直接储存或进行下一步燃料处理。60℃湿热空气从网带式干燥结构104流出后，进入余热型除湿结构105进行冷凝和加热，60℃湿热空气先进入回热冷却器106，由30℃的冷却水对湿热空气进行降温冷却，使湿热空气中的水分冷凝排出；经冷凝除湿后的冷干空气进入加热器107，向加热器107中引入温度不小于90℃的热水对冷干空气进行加热，加热为80℃的热干空气后送入网带式干燥结构104，构成空气介质的闭式循环。

余热型除湿结构105中加热器107的热源来自循第二烟道结构17的空气预热器14出口的烟气余热，通过余热回收利用结构15将烟气余热转换成温度不小于90℃的热水，作为加热器107中的热源，既减少了低热值燃料资源化燃烧利用装置100的排烟热损失，又合理利用了余热，大大提高了整个***的热效率。

入炉燃料粒度是影响循环流化床焚烧炉4燃烧效率、灰循环倍率和配风的重要因素，同时燃料粒度直接影响燃料颗粒在床层上的加热速率，粒度大则加热速率小。通常气化灰渣、粉煤灰、炉渣等煤基固废，是煤经过燃烧或高温气化后含碳较高的飞灰，粒径为10μm～500μm(包含两个端点值)，无须破碎处理，直接达到入炉粒度要求。对于低热值煤则需要经燃料处理结构1中的破碎结构103进行筛分和破碎，将煤破碎成粒径为0～10mm(不包括0mm但包含10mm端点值)的煤粉，达到入炉粒度要求；气化灰渣、粉煤灰、炉渣等煤基固废是煤经过燃烧或气化后含碳较高的飞灰，粒径通常为10μm～500μm，可直接达到入炉粒度要求。水分含量要求：水分含量≤55％(质量分数)。

本实施例可以处理现有燃烧技术无法纯烧的收到基低位发热量在370kcal/kg～2400kcal/kg范围内的低热值燃料(即低热值煤和煤基固废)，这类燃料工业分析收到基水分含量范围为5％～55％，收到基灰分含量范围为25％～75％，收到基挥发分含量范围为1％～15％。本实施例实现低热值燃料在燃烧领域资源化利用的突破，可联产蒸汽和热水，具有稳定燃烧、操作简便、碳燃尽率高和装置热效率高的优势。

本实施例将低热值煤经过简单破碎即可实现在循环流化床焚烧炉4内稳定燃烧和连续运行，最大限度的将低热值煤中碳资源回收利用，达到了节能降碳的目的；通过循环流化床焚烧炉4可直接燃烧气化灰渣、细粉灰和炉渣等煤基固废，将煤基固废中的残炭进一步燃烧，最大限度的实现了残炭的燃烧价值，达到了节能降碳的目的，同时又节约了填埋这些煤基固废所需的土地资源，节省了企业处理固废的成本又避免了环境污染；在帮助企业处理了低热值煤和煤基固废的同时，又能将低热值煤和煤基固废中的碳通过燃烧产生高温烟气，高温烟气的热量通过对流换热装置换热联产热水和蒸汽，可用于汽轮机发电、集中供暖或工业用汽，给企业带来较大的经济收益；实现了收到基低位发热量不到2400kcal/kg的低热值煤和煤基固废在燃烧领域资源化利用从无到有的技术突破，且截至目前已有工业化利用的实施项目；循环流化床焚烧炉4的燃尽率高，燃烧后的飞灰含碳量不大于5％(质量分数)，底渣含碳量不大于1％(质量分数)，整个装置的热效率不小于90％；通过循环流化床焚烧炉4尾部烟道结构的对流换热装置及余热回收利用结构15将燃料中热值进行回收利用，整个循环流化床焚烧装置的热效率不小于90％。

本实施例解决了低热值燃料收到基水分含量不大于55％时无须压滤干燥直接入炉稳定燃烧的技术难题；解决了收到基低位发热量在370kcal/kg～2400kcal/kg的低热值煤作为循环流化床焚烧炉4入炉燃料纯烧且燃烧稳定的技术难题；解决了气化灰渣、细粉灰和炉渣作为循环流化床焚烧炉4入炉燃料进行残碳再燃纯烧且燃烧稳定的技术难题；提高了循环流化床焚烧炉4的物料循环倍率，可迅速加热飞灰，克服了反应活性不足的问题；延长飞灰床内停留时间，提高燃尽率，降低飞灰和底渣的含碳量，最大限度的节能降碳；在尾部烟道结构的对流换热装置联产热水和蒸汽的基础上，增加了余热回收利用结构15，进一步降低焚烧装置排烟温度的同时又能回收烟气余热，极大的提高了整个焚烧装置的热效率。

实施例二

采用实施例一的低热值燃料资源化燃烧利用装置100的低热值燃料资源化燃烧利用方法，包括以下步骤：

第一步，对低热值燃料进行处理，使低热值燃料符合入炉燃料要求，具体如下：

当需要处理的低热值燃料产量足够多，可以使焚烧炉负荷维持在不低于60％B-MCR时，含水量不大于55％的低热值燃料不需要经过压滤机101和除湿干化机102的干燥脱水，其中低热值煤需要经过破碎结构103的筛分和破碎，破碎成0mm～10mm的煤粉后可以直接入炉燃烧；煤基固废无须破碎处理可以直接入炉燃烧；

含水量超过55％的低热值燃料需要将含水量降到55％以下后按上述燃料破碎方法进行处理，具体的干燥方法是含水量超过55％的低热值燃料首先进入压滤机101进行机械压滤，压滤后的低热值燃料成泥饼状，再进入除湿干化机102进行密闭式余热干化；泥饼状的低热值燃料通过滤饼进口进入网带式干燥结构104，经粉碎后落入两级水平带孔的带式传送结构上，80℃干燥热空气由网带式干燥结构104底部入口送入，由下向上穿过低热值燃料，对传送装置上的低热值燃料进行加热，低热值燃料中的水分蒸发，干燥热空气携带低热值燃料中蒸发的水分变为60℃的湿热空气，从网带式干燥结构104上部出口流出，干燥后的低热值燃料由下部干料出口送出，干燃料温度＜50℃，无需冷却可直接储存或进行下一步燃料处理；60℃湿热空气从网带式干燥结构104流出后，进入余热型除湿结构105进行冷凝和加热，60℃湿热空气先进入回热冷却器106，由30℃的冷却水对湿热空气进行降温冷却，使湿热空气中的水分冷凝排出；经冷凝除湿后的冷干空气进入加热器107，向加热器107中引入温度不小于90℃的热水对冷干空气进行加热，加热为80℃的热干空气后送入网带式干燥结构104，构成空气介质的闭式循环；余热型除湿结构105中加热器107的热源来自循环流化床焚烧炉4空预器出口的烟气余热，通过余热回收利用结构15将烟气余热转换成温度不小于90℃的热水，作为加热器107中的热源；

当需要处理的低热值固废产量不足，只能使焚烧炉负荷维持在30％～60％B-MCR时，需要通过燃料处理结构1中的压滤机101和除湿干化机102将低热值燃料中的含水量降到10％～30％，低热值燃料干燥方法和破碎方法与上述相同；

第二步，循环流化床焚烧炉、旋风分离器组成的燃烧***的操作方法：加热床料，将低热值燃料投入循环流化床焚烧炉的炉膛中，随着低热值燃料的不断燃烧，携带飞灰的高温烟气不断在炉膛内上升，到达炉顶后改变烟气流向，从炉膛的出口流出循环流化床焚烧炉，进入旋风分离器，旋风分离器捕捉的颗粒通过返料结构进入炉膛继续参与燃烧，未被旋风分离器捕捉的颗粒进入尾部烟道结构进行换热，具体如下：

在配风结构8上方床层段铺设床料，打开一次风调节阀(空气预热器14一次风出口通过一次风热烟道与点火燃烧室2连接，一次风调节阀设置在一次风热烟道的合适位置)，一次风从点火燃烧室2经配风结构8均匀送入炉膛9密相区床层段，将床料均匀吹动成流化状态；循环流化床焚烧炉4点火燃料可以选用轻质柴油、天然气等，打开点火燃烧室2内的点火燃烧器点火加热床料，床料温度逐渐升高，当温度＞600℃时，从给料入口3处投入助燃煤，同时打开二次风调节阀(空气预热器14二次风出口通过二次风热烟道与布置在炉膛9密相区的二次风箱连接，二次风调节阀设置在二次风热烟道合适位置)，助燃煤颗粒进入流态化的床料中被加热，发生碎裂、热解、燃烧反应，随着助燃煤的稳定燃烧，床料温度继续升高；因低热值燃料的着火温度不小于800℃，低于800℃时不着火，因此当床温≥800℃时，逐渐减少助燃煤投入，同时符合入炉燃料要求的低热值煤和煤基固废通过螺旋给料机输送至循环流化床焚烧炉4给料入口3，在重力和拨煤风的作用下送入炉膛9密相区床层段着火燃烧；此时燃烧所需空气经空气预热器14逐渐加热，热空气一次风满足低热值燃料着火燃烧所需的空气，从点火燃烧室2经配风结构8均匀送入炉膛9密相区床层段，热空气二次风补充低热值燃料继续燃烧所需的空气；在循环流化床焚烧炉4负荷逐步提升的过程中，逐渐加大低热值燃料的投入量，直至循环流化床焚烧炉4负荷达到额定负荷时，停止投入助燃煤，实现稳定燃烧；

燃烧产生的烟气携带大量床料、热解产生的焦碳颗粒夹带出炉膛9密相区，二次风补充后续燃烧所需空气，在气流上升的过程中，烟气携带的大量颗粒会发生团聚，团聚后的颗粒团具有较高的终端速度，使得颗粒的上升速度远小于空塔速度，终端速度小于空塔速度的颗粒团贴壁形成下降流动，下降过程中的颗粒团被上升气流冲散，颗粒再次向上流动再形成颗粒团，这一过程大大延长了颗粒在点火燃烧室2的停留时间，为碳的燃尽提供了条件，这一过程构成了循环流化床焚烧炉4的内循环；

随着低热值燃料的不断燃烧，携带大量飞灰的高温烟气不断在炉膛9内上升，到达炉顶后改变烟气流向，从炉膛9出口流出循环流化床焚烧炉4，进入旋风分离器6；因低热值燃料含灰量高、挥发分极低的特性，飞灰中大量未燃尽的碳会在旋风分离器6的旋风筒中发生二次燃烧；大部分细颗粒随颗粒团运动被旋风分离器6捕集下来，罗茨风机提供被捕集下来的细颗粒流化所需的流化风，经流化风入口21送入返料结构7，细颗粒在流化风的作用下送入炉膛9密相区床层段继续参与燃烧，这部分细颗粒构成循环灰，这一过程构成了循环流化床焚烧炉4的外循环；其余部分细颗粒则经旋风分离器6中心筒随烟气流出，依次进入第一烟道结构16和第二烟道结构17，与布置在第一烟道结构16和第二烟道结构17中的对流换热装置进行换热；

因低热值燃料含灰量非常高，加上旋风分离器6极高的分离效率，循环流化床焚烧炉4的循环灰量很大，除了在循环流化床焚烧炉4启动时添加的床料外，在稳定运行阶段无需添加床料就能建立物料循环；

当需处理的低热值燃料减少时，循环流化床焚烧炉4负荷下降，床层温度降低，低热值燃料燃烧受到影响，燃烧效率降低；此时打开返料结构7底部的循环灰放灰管20的阀门，人为的减少返回炉膛9的循环灰的量，低热值燃料在床层燃烧产生的热量中超过50％的热量是被循环灰带走的，剩余的热量维持床温，循环灰减少后被循环灰带走的热量减少，床温升高；当循环流化床焚烧炉4负荷升高后，关掉循环灰放灰管20的阀门，循环灰慢慢增加至额定负荷时的量，使床温始终维持在设计温度；通过这种操作方法，循环流化床焚烧炉4的操作弹性可在60％～110％B-MCR内实现稳定燃烧；

当炉膛9内不布置蒸发受热面5时，工质侧的操作方法为：给水经给水管道进入第二对流换热管组12的进口集箱，经第二对流换热管组12加热后，通过导水管进入汽包的下部水侧，汽包的下部水侧与下降管连接，第二对流换热管组12的热水进入下降管后经下降管出口连接管进入蒸发器11的进口集箱，在蒸发器11内与外部烟气换热，换热后的汽水混合物通过连接管进入汽包进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管送入第一对流换热管组10换热；

当炉膛内布置蒸发受热面时，工质侧操作方法，分为两种：

第一种，给水经给水管道进入第二对流换热管组12的进口集箱，经第二对流换热管组12加热后先通过蒸发器11进口集箱进入蒸发器11，通过烟气横向冲刷蒸发器11的管道进行对流换热，工质在蒸发器11中完成吸热后，一部分管内为汽水混合物的蒸发管束经连接管进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组10换热；剩余部分蒸发管束管内温度升高的热水通过下降管上部接口进入下降管，随下降管流入炉膛9内的膜式水冷壁下端进口集箱，膜式水冷壁的管内工质由下向上流动与炉膛9内的热烟气进行对流换热和辐射换热，换热后的汽水混合物经顶部连接管进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组10换热，汽包分离下来的水再次流入下降管和膜式水冷壁，进行再次换热；

第二种，给水经给水管道进入第二对流换热管组12的进口集箱，经第二对流换热管组12加热后，通过导水管进入汽包下部水侧，下部水侧与下降管连接，第二对流换热管组12的热水进入下降管后分为两部分，一部分热水经下降管上部出口连接管进入蒸发器11进口集箱，在蒸发器11内与外部烟气换热，换热后的汽水混合物通过连接管进入汽包进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管送入第一对流换热管组10换热；剩余部分的热水继续沿下降管进入膜式水冷壁下端进口集箱，膜式水冷壁的管内工质由下向上流动与炉膛9内的热烟气进行对流换热和辐射换热，换热后的汽水混合物经顶部连接管进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组10换热，汽包内分离下来的水再次流入下降管重复上述过程，直至完全吸热变为饱和蒸汽后通过饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组10。因低热值燃料灰分含量高的特性，使得进入尾部烟道结构的高温烟气飞灰含量较高，飞灰很细，更容易造成尾部烟道结构对流受热面积灰，影响传热，需要在蒸发器11的管道容易积灰的位置布置吹灰器，可以是蒸汽吹灰器、声波吹灰器、激波吹灰器等，定期打开吹灰器对积灰的受热面进行吹扫，吹扫下的飞灰落到第一烟道结构16和第二烟道结构17底部锥形斗暂时储存，定时开启第一飞灰放灰管18和第二飞灰放灰管19的阀门进行清灰。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种低热值燃料资源化燃烧利用装置，其特征在于，包括循环流化床焚烧炉、旋风分离器、尾部烟道结构和余热回收利用结构；

所述循环流化床焚烧炉包括炉膛，所述炉膛的上部为稀相区，所述炉膛的下部为密相区，所述循环流化床焚烧炉的给料入口设置在所述炉膛的中下部，所述循环流化床焚烧炉的出口设置在所述稀相区；

所述炉膛的出口与所述旋风分离器连通，所述旋风分离器与所述炉膛下部的循环灰入口连通，所述尾部烟道结构中设置有对流换热装置，所述尾部烟道结构的入口与所述旋风分离器连通，所述尾部烟道结构的出口与所述余热回收利用结构的入口连通；

所述余热回收利用结构设置有烟气出口。

2.根据权利要求1所述的低热值燃料资源化燃烧利用装置，其特征在于，所述循环流化床焚烧炉的炉膛的截面呈矩形，所述炉膛为采用耐火浇注料浇筑而成的一体式结构，所述密相区的所述炉膛的下端收缩呈锥形结构，若干所述给料入口设置在所述炉膛的中下部的前墙上。

3.根据权利要求1所述的低热值燃料资源化燃烧利用装置，其特征在于，所述循环流化床焚烧炉的炉膛的截面呈矩形，所述炉膛的内壁设置有膜式水冷壁，所述稀相区的中下部的所述膜式水冷壁的表面形成蒸发受热面，所述炉膛的内壁与其余的所述膜式水冷壁的外壁之间敷设耐火浇注料，所述密相区的所述炉膛的下端收缩呈锥形结构，若干所述给料入口设置在所述炉膛的中下部的前墙上。

4.根据权利要求3所述的低热值燃料资源化燃烧利用装置，其特征在于，所述尾部烟道结构包括第一烟道结构和第二烟道结构，所述第一烟道结构的入口与所述旋风分离器连通，所述第一烟道结构的出口与所述第二烟道结构的入口连通，所述第二烟道结构的出口与所述余热回收利用结构的入口连通，所述对流换热装置包括自所述第一烟道结构的入口向所述第一烟道结构的出口依次设置的第一对流换热管组、蒸发器、第二对流换热管组和所述第二烟道结构内设置的空气预热器，所述第一烟道结构的下端设置有第一飞灰放灰管，所述第二烟道结构的下端设置有第二飞灰放灰管。

5.根据权利要求4所述的低热值燃料资源化燃烧利用装置，其特征在于，所述第二对流换热管组的进口集箱与给水管道连接，所述第二对流换热管组的出口集箱与所述蒸发器的进口集箱连接，所述蒸发器的出口集箱与汽包、引自所述汽包的下降管连接，所述下降管与所述炉膛的所述膜式水冷壁的进口集箱连接，所述膜式水冷壁的出口集箱经顶部连接管与汽包连接；所述第一对流换热管组的进口集箱与引自所述汽包的饱和蒸汽引出管连接，所述第一对流换热管组内的工质经所述第一对流换热管组换热后经第一对流换热管组的出口集箱送出。

6.根据权利要求4所述的低热值燃料资源化燃烧利用装置，其特征在于，所述第二对流换热管组的进口集箱与给水管道连接，所述第二对流换热管组的出口集箱经导水管与汽包连接，所述汽包通过下降管与所述炉膛的所述膜式水冷壁的进口集箱连接，所述下降管的上部的出口与所述蒸发器的进口集箱连接，所述膜式水冷壁的出口集箱经顶部连接管与所述汽包连接，所述蒸发器的出口集箱与所述汽包连接，所述第一对流换热管组的进口集箱经饱和蒸汽引出管与所述汽包连接。

7.根据权利要求4所述的低热值燃料资源化燃烧利用装置，其特征在于，所述炉膛的下端设置有点火燃烧室，所述点火燃烧室和所述炉膛之间设置有配风结构；

所述旋风分离器下部的出口与所述炉膛下部的循环灰入口通过返料结构连通，所述返料结构的底部设置有流化风入口和循环灰放灰管；

所述余热回收利用结构包括余热回收箱体和换热管，所述余热回收箱体的一端与所述第二烟道结构连通，所述余热回收箱体的另一端与所述烟气出口连通，所述换热管设置在所述余热回收箱体中，所述换热管用于对进入所述箱体中的烟气进行换热。

8.根据权利要求1所述的低热值燃料资源化燃烧利用装置，其特征在于，还包括燃料处理结构，所述燃料处理结构包括压滤机、网带式干燥结构、回热冷却器、加热器和破碎结构，所述网带式干燥结构包括干燥箱体和带式传动结构，所述带式传动结构的传送带上开设有通孔，所述压滤机的出口与所述干燥箱体上部的进料口连通，所述干燥箱体上部的出风口与所述回热冷却器连通，所述回热冷却器与所述加热器连通，所述加热器与所述干燥箱体底部的进风口连通。

9.根据权利要求8所述的低热值燃料资源化燃烧利用装置，其特征在于，所述干燥箱体内设置有粉碎机，所述粉碎机的入口与所述进料口连接，所述粉碎机的出口与所述带式传动结构对应，低热值燃料由所述进料口、所述粉碎机的入口进入所述粉碎机，经粉碎后，由所述粉碎机的出口落入所述带式传动结构。

10.一种采用权利要求1-9任一项的所述的低热值燃料资源化燃烧利用装置的低热值燃料资源化燃烧利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

对低热值燃料进行处理，使低热值燃料符合入炉燃料要求；

加热床料，将低热值燃料投入循环流化床焚烧炉的炉膛中，随着低热值燃料的不断燃烧，携带飞灰的高温烟气不断在炉膛内上升，到达炉顶后改变烟气流向，从炉膛的出口流出循环流化床焚烧炉，进入旋风分离器，旋风分离器捕捉的颗粒通过返料结构进入炉膛继续参与燃烧，未被旋风分离器捕捉的颗粒进入尾部烟道结构进行换热；

当炉膛内不布置蒸发受热面时，工质侧的操作方法为：给水经给水管道进入第二对流换热管组的进口集箱，经第二对流换热管组加热后，通过导水管进入汽包的下部水侧，汽包的下部水侧与下降管连接，第二对流换热管组的热水进入下降管后经下降管出口连接管进入蒸发器的进口集箱，在蒸发器内与外部烟气换热，换热后的汽水混合物通过连接管进入汽包进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管送入第一对流换热管组换热；

当炉膛内布置蒸发受热面时，工质侧的操作方法，分为两种：

第一种，给水经给水管道进入第二对流换热管组的进口集箱，经第二对流换热管组加热后先通过蒸发器的进口集箱进入蒸发器，通过烟气横向冲刷蒸发器的蒸发管束进行对流换热，工质在蒸发器中完成吸热后，一部分管内为汽水混合物的蒸发管束经连接管进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组换热；剩余部分蒸发管束管内温度升高的热水通过下降管上部接口进入下降管，随下降管流入炉膛内的膜式水冷壁下端进口集箱，膜式水冷壁的管内工质由下向上流动与炉膛内的热烟气进行对流换热和辐射换热，换热后的汽水混合物经顶部连接管进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组换热，汽包分离下来的水再次流入下降管和膜式水冷壁，进行再次换热；

第二种，给水经给水管道进入第二对流换热管组的进口集箱，经第二对流换热管组加热后，通过导水管进入汽包的下部水侧，汽包的下部水侧与下降管连接，第二对流换热管组的热水进入下降管后分为两部分，一部分热水经下降管上部出口连接管进入蒸发器的进口集箱，在蒸发器内与外部烟气换热，换热后的汽水混合物通过连接管进入汽包进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管送入第一对流换热管组换热；剩余部分的热水继续沿下降管进入膜式水冷壁下端进口集箱，膜式水冷壁的管内工质由下向上流动与炉膛内的热烟气进行对流换热和辐射换热，换热后的汽水混合物经顶部连接管进入汽包进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽经饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组换热，汽包内分离下来的水再次流入下降管重复上述过程，直至完全吸热变为饱和蒸汽后通过饱和蒸汽引出管进入第一对流换热管组。

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