循環(huán)流化床均勻配風系統(tǒng)的制作方法

本實用新型涉及一種循環(huán)流化床，尤其涉及一種循環(huán)流化床配風系統(tǒng)。

背景技術：

循環(huán)流化床鍋爐獨特的流體動力特性和結構使其具備燃料適應性廣、燃燒效率高、高效脫硫、低氮氧化物排放、負荷調節(jié)范圍大等許多獨特的優(yōu)點。但是，大多數(shù)的流化床氣流分布不均，導致電耗大、容易磨損和結焦、能耗高，改變這種不良狀況的措施之一就是對布風系統(tǒng)進行合理的設計。

布風系統(tǒng)是循環(huán)流化床鍋爐中的核心系統(tǒng)之一，布風的均勻性是保證整個系統(tǒng)正常運轉的支柱，不合理的布風會影響鍋爐整體的燃燒工況，甚至根本不能實現(xiàn)流化床燃燒。因此，合理、均勻的布風是保證循環(huán)流化床鍋爐正常流化、穩(wěn)定燃燒與安全運行的關鍵。

如中國專利申請第201520859139.1號公開了一種均勻布風的循環(huán)流化床鍋爐布風系統(tǒng)，包括單側進風的風室，風室頂部為布風板，風室底部沿進風方向高度漸高形成一傾角，布風板沿進風方向分成至少3個區(qū)域，且沿進風方向各區(qū)域的阻力逐漸增大，風室底部傾角范圍為5～15度，布風板上各區(qū)域的風帽結構形式相同，通過調整布風板上不同區(qū)域開孔密度的方式來改變各區(qū)域的阻力特性。該專利申請通過調整布風板上不同區(qū)域的阻力特性，設計沿深度方向阻力特性遞變的布風板，從而達到布風均勻的目的。然而，該專利申請所設計的均勻布風的循環(huán)流化床鍋爐布風系統(tǒng)僅能實現(xiàn)布風板的3個區(qū)域的布風量的均勻，無法實現(xiàn)在布風板中任一開孔的出風量均勻。

又如中國專利第201210192671.3號公開的一種層燃爐風室入口均 勻配風裝置，包括安裝在層燃爐風室進口上部的反“J”形上隔板，上隔板的頂端距離爐排10～40mm，上隔板的上直段長度為10～20mm，下直段長度為25～40mm，上隔板總高度H1＝a+(0.3～0.4)x；上隔板的垂直部分開設“平衡孔”2；上隔板離風室進風口的距離S1＝(0.5～0.6)×(0.25～0.3)L；其中a為爐排與進風口上部的距離，x為進風口的高度，L為風室長度。然而，該專利申請所設計的層燃爐風室入口均勻配風裝置僅采用反“J”形特殊形狀的上隔板無法完全避免部分氣體的在配風裝置中出現(xiàn)漩渦和回流的情況。

因此，提供一種避免氣體出現(xiàn)漩渦和回流并能實現(xiàn)每一處配風量都均勻的循環(huán)流化床均勻配風系統(tǒng)成為業(yè)內急需解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種循環(huán)流化床均勻配風系統(tǒng)，該系統(tǒng)進入流化床的流化氣減小了出現(xiàn)漩渦和回流的幾率，保證了進入流化床每一處的流化氣分布均勻、能夠充分提高燃燒效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種循環(huán)流化床均勻配風系統(tǒng)，包括：流化床以及煙氣管道。流化床包括流化床鍋爐本體、設于流化床鍋爐本體內部并將流化床鍋爐本體內部分隔為位于上方的流化室和位于下方的風室的布風板、以及若干個排布于布風板上的用于將流化風噴射至流化室的風帽。煙氣管道連接于流化床鍋爐本體的側壁上以將流化室內產(chǎn)生的煙氣排出。風室包括位于布風板下方的分配室和位于分配室一側的進風室，分配室包括前端壁、兩側壁、從前端壁的頂端向上傾斜延伸的頂壁、以及從前端壁的底端向下傾斜延伸的底壁。經(jīng)過頂壁的延伸末端與布風板平行的第一平面與經(jīng)過底壁的延伸末端與布風板平行的第二平面之間的垂直距離為H。分配室的前端壁距離經(jīng)過頂壁的延伸末端且經(jīng)過底壁的延伸末端與第一平面垂直的第三平面水平距離為W。分配室內至少安裝有第一導流板和第二導流板，第一導流板和第二導流板的兩側邊緣分別固定于分配室的兩側壁，第一導流板的底邊緣距離第一平面的垂直距離為0.75～0.85H，第一導流板的底邊緣距離第三平面的水平距離為0.15～0.25W，第一導流板相對于第二平面以25～35度的傾斜角度從底邊緣向上向前延伸0.1～0.2H。第二導流板的底邊 緣距離第一平面的垂直距離為0.6～0.7H，第二導流板的底邊緣距離第三平面的水平距離為0.35～0.5W，第二導流板相對于第二平面以60～70度的傾斜角從底邊緣向上向前延伸0.15～0.25H，其中，W:H為1～1.5:1。其中，本實用新型的均勻配風裝置是指由風室及其內部構件、布風板及風帽、以及配套的連接管線構成的裝置。

優(yōu)選地，分配室內進一步安裝有第三導流板，第三導流板包括導流直板以及自導流直板的底邊緣向下向后延伸的導流弧板，導流直板的底邊緣距離第一平面的垂直距離為0.65～0.75H，導流直板的底邊緣距離第三平面的水平距離為0.55～0.70W，導流直板相對于第二平面以70～80度的傾斜角從底邊緣向上向前延伸0.15～0.2H，導流弧板的圓心角為80～100度且半徑為0.05～0.1H。更優(yōu)選地，導流直板與導流弧板相切。

可選擇地，第一導流板、第二導流板上可根據(jù)需要開有若干通風孔，也可不開孔。

可選擇地，風室的進風室包括頂壁、底壁、后端壁以及兩側壁，進風室的頂壁與分配室的頂壁相連，進風室的底壁與分配室的底壁相連，進風室的兩側壁分別與分配室的兩側壁相連，進風室的后端壁與分配室的前端壁在風室的縱向方向上相對設置，頂壁鄰近后端壁設有進風口，后端壁的下部向前傾斜形成擋風板，擋風板的底邊緣與進風室的底壁相連。

可選擇地，分配室的頂壁呈陣列狀設有若干出風口，每個出風口分別由進風管與布風板的每個風帽連通以將分配室內的空氣經(jīng)由進風管輸送至流化床內部。

每個風帽包括內管、套置在內管外部的外管以及自外管的外側壁間隔向下傾斜且與外管內部連通的至少二個出風管，內管自布風板的上表面圍繞布風板上的每個進風管向上延伸，外管的底端連接至布風板的上表面，外管的頂端封閉且頂壁位于內管的頂端的上方。其中，在至少二個出風管下方于外管的管壁上設有至少六個風孔，使得風室內的流化風經(jīng)由進風口通過內管的頂端進入內管外壁與外管內壁之間的空間后，一部分通過至少二個出風管噴射至布風板的上表面，另一部分通過至少六個風孔噴射至流化床內。

可選擇地，分配室的頂壁呈陣列狀設置的若干出風口大小相等。

可選擇地，出風管的末端與布風板的上表面之間的距離為整個內管長度的六分之一至三分之一。內管頂端與外管頂壁之間的距離為整個內管長度的十分之一至五分之一。外管直徑為內管直徑的1.5倍至5倍。

可選擇地，包括圍繞外管側壁等間隔設置的2～4個等長的出風管，出風管的末端所在圓周的直徑為外管直徑的二倍至五倍。

可選擇地，出風管與內管的中心軸線之間的夾角設為30～60度，優(yōu)選為40～50度，比如約45度。

可選擇地，內管底部與外管底部可以通過焊接、鉚接、螺紋連接或其它方式固定連接于布風板的上表面。

可選擇地，循環(huán)流化床均勻配風系統(tǒng)還包括沿煙氣管道的煙氣流動方向依次布置的煙氣分離裝置和熱管換熱器。

其中，煙氣分離裝置包括分離器本體、設于分離器本體側壁并與煙氣管道相連接的高溫煙氣入口、垂直設于分離器本體內腔且頂部入口遠離分離器本體頂壁而底部出口通過煙氣管道與熱管換熱器相連接的下排氣筒、以及設于分離器本體底部并與流化室通過返料管相連接的返料出口。

可選擇地，分離器本體的底部形成有錐形部，返料出口形成于錐形部的側壁上。

其中，熱管換熱器包括外殼、將外殼內部空間分隔為逆向平行的煙氣流路和空氣流路的中隔板、以及穿設在中隔板中的若干熱管。其中，熱管的蒸發(fā)端延伸于煙氣流路中，熱管的冷凝端延伸于空氣流路中，煙氣流路的兩端分別形成除塵煙氣入口和低溫煙氣出口，空氣流路的兩端分別形成冷空氣入口和熱空氣出口，除塵煙氣入口通過煙氣管道與下排氣筒的底部出口相連以將高溫煙氣引入煙氣流路中將空氣流路中的冷空氣加熱成熱空氣，低溫煙氣出口通過煙氣管道連接至煙囪，冷空氣入口通過冷空氣管線與第一風機相連，熱空氣出口通過熱空氣管線與風室相連。

可選擇地，煙氣管道在煙氣分離裝置和熱管換熱器之間分支有回流煙氣管線，回流煙氣管線與熱空氣管線相連接并在連接處設有混合器以將來自煙氣分離裝置的部分熱煙氣與來自熱管換熱器的熱空氣混合形 成混合氣。

可選擇地，回流煙氣管線將煙氣總量的10～20％回流到混合器中與熱空氣混合，優(yōu)選地將煙氣總量的15％回流到混合器。

其中，回流煙氣管線中的溫度約800攝氏度、含氧量約5％的熱煙氣與熱空氣管線中的溫度約200攝氏度、含氧量約21％的熱空氣在混合器中形成溫度約500攝氏度、含氧量約13％的混合氣。

可選擇地，混合器包括混合器本體、設于混合器本體一端的熱空氣入口、設于混合器本體一側的熱煙氣入口、設于混合器本體內部的氣體混合腔、以及設于混合器本體的另一端的混合氣出口?；旌掀鞯臒峥諝馊肟谕ㄟ^熱空氣管線與熱管換熱器的熱空氣出口連接，混合器的熱煙氣入口與回流煙氣管線相連，混合器的混合氣出口通過混合氣管線與風室的進風室的進風口相連，其中，氣體混合腔中鄰近混合氣出口設有旋轉葉輪。

可選擇地，煙氣分離裝置的高溫煙氣入口沿分離器本體側壁的切向設置。

可選擇地，循環(huán)流化床均勻配風系統(tǒng)還包括與流化室的側壁上設置的煤粒入口相連接的螺旋進料器以將煤粒輸送至流化室內流化燃燒。

可選擇地，回流煙氣管線上于鄰近混合器處設有用于調節(jié)回流煙氣流量的第一閥門，熱空氣管線上于鄰近混合器處設有用于調節(jié)熱空氣流量的第二閥門。

可選擇地，第一閥門和/或第二閥門可以為氣動閥門、電磁閥門、手動閥門或其它可實現(xiàn)控制流量功能的閥門。

優(yōu)選地，混合器與風室之間設有第二風機以向風室中輸送混合氣。

本實用新型的有益效果是：(1)、在進風室設置有擋風板以防進入進風室的流化風聚集在進風室底部造成流化風進入分配室后的分布不均勻的情況；(2)、分配室內設有第一導流板、第二導流板、第三導流板，分配室的頂壁呈陣列狀設有大小相等的若干出風口，使得通過每一個風帽進入流化室內的流化風的流量均勻，提高流化室內煤粉的燃燒效率；(3)向下吹風式的風帽構造，一方面使流化反應更加均勻，另一方面避免了床料經(jīng)由風帽泄漏到風室內。

附圖說明

圖1為本實用新型的循環(huán)流化床均勻配風系統(tǒng)的構造示意圖。

圖2為本實用新型風室的內部構造示意圖。

圖3為本實用新型的風帽的構造示意圖。

具體實施方式

請參照圖1，根據(jù)本實用新型的一種非限制性實施方式，循環(huán)流化床均勻配風系統(tǒng)包括：流化床100以及煙氣管道GL。

其中，流化床100包括流化床鍋爐本體110、設于流化床鍋爐本體110內部并將流化床鍋爐本體內部110分隔成位于上方的流化室120和位于下方的風室130的布風板140、以及若干個排布于布風板140上的用于將流化風噴射至流化室120的風帽150。煙氣管道GL連接于流化床鍋爐本體110的側壁上以將流化室120內產(chǎn)生的煙氣排出。

如圖2所示，風室130包括位于布風板140下方的分配室132和位于分配室132一側的進風室135。分配室132包括前端壁1325、兩側壁(圖未示)、從前端壁1325的頂端向上傾斜延伸的頂壁1321、以及從前端壁1325的底端向下傾斜延伸的底壁1322。經(jīng)過頂壁1321的延伸末端與布風板140平行的第一平面(A-A平面)與經(jīng)過底壁1322的延伸末端與布風板140平行的第二平面(B-B平面)之間的垂直距離為H。分配室132的前端壁1325距離經(jīng)過頂壁1321的延伸末端且經(jīng)過底壁1322的延伸末端與第一平面垂直的第三平面(C-C平面)水平距離為W。其中，W:H為1:1。

分配室132內安裝有第一導流板601、第二導流板602、第三導流板603。其中，第一導流板上均勻開有若干通風孔(圖未示)，第二導流板上均勻開有若干通風孔(圖未示)，第三導流板上無通風孔。

第一導流板601、第二導流板602和第三導流板603的兩側邊緣分別固定于分配室132的兩側壁，第一導流板601的底邊緣距離A-A平面的垂直距離為0.8H，第一導流板601的底邊緣距離C-C平面的水平距離為0.2W，第一導流板601相對于B-B平面以30度的傾斜角度從底邊 緣向上向前延伸0.14H。第二導流板602的底邊緣距離A-A平面的垂直距離為0.63H，第二導流板602的底邊緣距離C-C平面的水平距離為0.4W，第二導流板602相對于B-B平面以65度的傾斜角從底邊緣向上向前延伸0.2H。第三導流板603包括導流直板6031以及自導流直板6031的底邊緣向下向后延伸的導流弧板6032，導流直板6031的底邊緣距離A-A平面的垂直距離為0.7H，導流直板6031的底邊緣距離C-C平面131的水平距離為0.6W，導流直板6031相對于B-B平面以76度的傾斜角從底邊緣向上向前延伸0.18H，導流弧板6032為圓心角為90度且半徑為0.063H的圓弧。

其中，風室130的進風室135包括頂壁1351、底壁1352、后端壁1355以及兩側壁(圖未示)。進風室135的頂壁1351與分配室132的頂壁1321直接相連，進風室135的底壁1352與分配室132的底壁1322直接相連，進風室135的兩側壁分別與分配室132的兩側壁相連。進風室135的后端壁1355與分配室132的前端壁1325在風室130的縱向方向上相對設置，進風室135的頂壁1351鄰近后端壁1355設有進風口13511，后端壁1355的下部向前傾斜形成擋風板1356，擋風板1356的底邊緣與底壁1352相連。

分配室132的頂壁1321呈陣列狀設有若干出風口(未標號)，每個出風口分別由進風管700與布風板140的每個風帽150連通。如圖3所示，每個風帽150包括內管1501、套置在內管1501外部的外管1502以及自外管1502的外側壁間隔向下傾斜且與外管1502內部連通的二個出風管1503和1504，內管1501自布風板140的上表面圍繞布風板140上的每個進風口(圖未示)向上延伸，外管1502的底端連接至布風板140的上表面，外管1502的頂端封閉且頂壁位于內管1501的頂端的上方。其中，在出風管1503和1504下方于外管1502的管壁上等間隔設有六個大小相等的風孔1505。出風管1503和1504的末端與布風板140的上表面之間的距離為整個內管1501長度的四分之一。內管1501頂端與外管1502頂壁之間的距離為整個內管1501長度的六分之一。外管1502直徑為內管1501直徑的二倍。

如圖1所示，作為一種可替代實施方式一，循環(huán)流化床均勻配風系統(tǒng)還包括沿煙氣管道GL的煙氣流動方向依次布置的煙氣分離裝置200和熱管換熱器300。

其中，煙氣分離裝置200包括分離器本體210、設于分離器本體210側壁并與煙氣管道GL相連接的高溫煙氣入口220、垂直設于分離器本體210內腔且頂部入口遠離分離器本體210頂壁而底部出口通過煙氣管道GL與熱管換熱器300相連接的下排氣筒230、以及設于分離器本體210底部并與流化室120通過返料管FL相連接的返料出口240。分離器本體210的底部形成錐形部，返料出口240形成于錐形部的側壁上。

熱管換熱器300包括外殼(未標號)、將外殼內部空間分隔為逆向平行的煙氣流路(圖未示)和空氣流路(圖未示)的中隔板(圖未示)、以及穿設在中隔板中的若干熱管(圖未示)。其中，熱管的蒸發(fā)端延伸于煙氣流路中，熱管的冷凝端延伸于空氣流路中，煙氣流路的兩端分別形成除塵煙氣入口310和低溫煙氣出口330，空氣流路的兩端分別形成冷空氣入口350和熱空氣出口370，除塵煙氣入口310通過煙氣管道GL與下排氣筒230的底部出口相連以將高溫煙氣引入煙氣流路中將空氣流路中的冷空氣加熱成熱空氣，低溫煙氣出口330通過煙氣管道GL連接至煙囪(圖未示)，冷空氣入口350通過冷空氣管線(未標號)與第一風機F1相連，熱空氣出口370可通過熱空氣管線直接與風室130相連。

作為一種可替代實施方式二，煙氣管道GL在煙氣分離裝置200和熱管換熱器300之間分支有回流煙氣管線RL，回流煙氣管線RL與熱空氣管線HL相連接并在連接處設有混合器400以將來自煙氣分離裝置200的部分熱煙氣與來自熱管換熱器300的熱空氣混合形成混合氣?；亓鳠煔夤芫€將煙氣總量的約15％回流到混合器400中與熱空氣混合。

混合器400包括混合器本體、設于混合器本體一端的熱空氣入口410、設于混合器本體一側的熱煙氣入口430、設于混合器本體內部的氣體混合腔、以及設于混合器本體的另一端的混合氣出口450。混合器400的熱空氣入口410通過熱空氣管線HL與熱管換熱器300的熱空氣出口370連接，混合器400的熱煙氣入口430與回流煙氣管線RL相連，混合器400的混合氣出口450通過混合氣管線(未標號)與風室130的進風室135的進風口13511相連。其中，氣體混合腔中鄰近混合氣出口設有旋轉葉輪(圖未示)。

回流煙氣管線RL上于鄰近混合器400處設有用于調節(jié)回流煙氣流量的第一閥門V1，熱空氣管線HL上于鄰近混合器400處設有用于調節(jié)熱空氣流量的第二閥門V2。

作為可替代實施方式三，循環(huán)流化床均勻配風系統(tǒng)還包括與流化室120的側壁(未標號)上設置的煤粒入口118相連接的螺旋進料器900以將煤粒輸送至流化室120內流化燃燒。

由此，流化風(來自混合器400的混合氣或直接來自風機的空氣)經(jīng)由進風室135的進風口13511進入進風室135經(jīng)由擋風板1356導流后進入分配室132內，在分配室132內由第一導流板601、第二導流板602及第三導流板603將流化風在分配室132內分配均勻后通過進風管700進入風帽150。風帽150內部的流化風一部分通過出風管1503和1504噴射至布風板140的上表面，另一部分通過六個風孔1505噴射至流化床120內，用于流化燃燒由螺旋進料器900通過煤粒入口118輸送至流化室120內的煤粒。

盡管在此已詳細描述本實用新型的優(yōu)選實施方式，但要理解的是本實用新型并不局限于這里詳細描述和示出的具體結構，在不偏離本實用新型的實質和范圍的情況下可由本領域的技術人員實現(xiàn)其它的變型和變體。此外，系統(tǒng)各處的溫度或比例等參數(shù)可以根據(jù)具體使用條件在本實用新型所公開的范圍內適當選取。