一種均勻布風的循環流化床鍋爐布風系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鍋爐布風系統，尤其涉及循環流化床鍋爐布風系統。
【背景技術】
[0002]為了進一步提高循環流化床鍋爐(CFB)鍋爐機組效率，減少污染物排放壓力，CFB鍋爐向超臨界、高參數、大容量的方向發展。其中布風裝置的設計是超臨界循環流化床鍋爐關鍵技術之一，受到系統布置的限制，大型CFB鍋爐采用單側進風的布置方式，由于鍋爐大型化后沿深度方向尺寸較大，因此通過單側進風方式會引起風量沿爐膛深度方向分配不均。風量分配不均直接導致床料粒度分布不均勻，床料粗細顆粒分區，粗顆粒的積累，將帶來床料局部流化不良，甚至有結焦的隱患。另外床料粗細顆粒分區也有可能導致燃燒不完全、底渣含碳量偏高等，直接影響鍋爐性能指標。同時，由于風量沿深度方向分配不均，也會使爐內出現橫向的旋流，高濃度的含塵氣流對水冷壁形成橫向的沖刷，導致水冷壁嚴重磨損，降低其使用壽命及機組的連續運行。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于:為解決大型CFB鍋爐由于布風不均引起的床料粗細顆粒分區、粗顆粒積累區域流化不良及爐膛水冷壁橫向磨損嚴重的問題，本專利通過調整布風板上不同區域的阻力特性，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。
[0004]本實用新型的目的通過下述技術方案來實現:
[0005]—種均勻布風的循環流化床鍋爐布風系統，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個區域，且沿進風方向各區域的阻力逐漸增大。
[0006]作為選擇，風室底部傾角范圍為5°?15°。
[0007]作為選擇，以W為布風板寬度、L為布風板深度，L/W = 5?10。
[0008]作為選擇，布風板沿進風方向的各個區域，最深處區域的阻力Rn和起始區域的阻力 R1 的比值，Rn/Rl = 1.1 ?1.3。
[0009]作為選擇，布風板上各區域的風帽結構形式相同，通過調整布風板上不同區域開孔密度的方式來改變各區域的阻力特性。
[0010]作為選擇，布風板上各區域的開孔率一樣，調整布風板上不同區域風帽結構形式的方式來改變各區域的阻力特性。
[0011]作為選擇，通過調整布風板上不同區域開孔率及風帽結構形式兩種方式來改變布風板各區域的阻力特性。
[0012]前述本實用新型主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本實用新型可采用并要求保護的方案:如本實用新型，各選擇即可和其他非沖突選擇任意組合，本領域技術人員在了解本發明方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本實用新型所要保護的技術方案，在此不做窮舉。
[0013]發明人的試驗研究表明:布風板開孔密度相同、采用相同結構形式的風帽，單側進風的布置方式沿著進風方向，風量逐步增大。即:若采用后墻進風的方式，則前墻區域風量較大，中間區域次之，后墻區域風量最小。與之相對應風量大的區域對應的粒徑分布較大，風量小區域對應的粒徑分布較小。同時，爐膛上部會出現含塵氣流由風量大的區域向風量小的區域沖刷的現象。為了解決上述問題，特提出本項專利。
[0014]發明人通過冷態試驗得出單側進風方式布風板上部風量沿流動方向的分配規律。將試驗的結果轉化應用于本專利中，使用本專利均勻布風循環流化床鍋爐布風系統后，流化風經過布風板分配，在爐膛深度方向形成均勻的風量分配。床料因為底部流化風分配不均導致粗細顆粒分區，粗顆粒在風量大的區域積累的問題得到很好解決。同時一次風攜帶固體床料在爐膛內部垂直上升，與水冷壁布置方向平行，避免了因爐膛深度方向布風不均引起的含塵氣流在水平方向流動對水冷壁形成側磨。由于風量分配更均勻，燃料和空氣得到更好的混合，燃燒效率提高，同時也消除了因布風不均而出現的富氧區，降低鍋爐的NOx等污染物排放。因此本專利對提高循環流化床鍋爐產品性能，增加機組連續運行可靠性，促進循環流化床鍋爐向高參數、超臨界、低排放方向發展具有重要意義。
[0015]本實用新型的有益效果:
[0016]1、優化了布風板阻力分配特性，使單側進風的風室布風板上部風量分配更均勻，解決了因風量分配不均導致的床料粒徑分布不均勻，床料粗細顆粒分區問題；
[0017]2、風量沿爐膛深度方向分配均勻，爐內含塵氣流流動方向與水冷壁布置方向平行，避免了因爐膛深度方向布風不均引起的含塵氣流在水平方向流動對水冷壁形成橫向的沖刷導致水冷壁側磨，提高鍋爐水冷壁使用壽命及機組的可靠性；
[0018]3、風量分配更均勻，燃料和空氣得到更好的混合，燃燒效率提高，同時也消除了因布風不均而出現的富氧區，降低鍋爐的NOx等污染物排放；
[0019]4、避免了因粗顆粒堆積引起床料流化不良而導致床料結焦、排渣口堵塞等故障，提尚機組的穩定性。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖；
[0021]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0022]圖3是本實用新型實施例2的結構示意圖；
[0023]圖4是圖3的A-A剖視圖；
[0024]圖5是本實用新型實施例3的結構示意圖；
[0025]圖6是圖5的A-A剖視圖；
[0026]圖7是本實用新型實施例的風帽的結構示意圖；
[0027]圖中一布風板、2 —等壓風室、3 —爐膛、4 一風帽1、5 —風帽2、6 —風帽3、7 —風帽鐘罩、8 —芯管、9 一饒注料、10 —芯管小孔、11 一鐘罩小孔。
【具體實施方式】
[0028]下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0029]參考圖1-6，圖中箭頭為風流動方向，Θ為等壓風室2底部傾角，其取值范圍為5°?15°。A-A視圖為布風板1開孔示意圖，其中W為布風板寬度、L為布風板深度，L/W=5?10。圖中所示將布風板1分為1、I1、III三個區域來示例說明，實際工程中可將布風板分為η個區域，η彡3，各分區面積可相同，也可按一定比例劃分。
[0030]流化風經風室一端進入底部傾角為Θ的等壓風室，由于風室風量分配呈動壓控制型，若布風板沿風室風流動方向阻力特性一致，則會出現遠端風量大，進風端風量小的分配趨勢。因此本專利通過設計沿深度方向阻力特性遞變的布風板來改善上述沿爐膛深度方向布風不均的問題。具體為布風板沿風室風流動方向阻力分區遞增使風量分配均勻。
[0031]本發明實施例1為圖1、2所示，采用風帽4結構形式相同，通過調整布風板上不同區域開孔密度的方式來改變布風板沿風室風流動方向的阻力特性。布風板1上安裝風帽4結構形式相同，而布風板1上1-1II區，開孔率α逐步降低，S卩α I > α II > α III，使得布風板1沿等壓風室2風流動方向阻力呈現升高的趨勢，相同風量時分區阻力RIII/R I =1.1?1.3，從而使布風板1上部爐膛區域風量分配均勻。
[0032]本發明實施例2為圖3、4所示，采用布風板1不同區域開孔率一樣，調整布風板1上不同區域風帽4結構形式的方式來改變布風板沿風室風流動方向的阻力特性。布風板1上1、I1、III區開孔率相同，但1、ΙΙ、ΙΙΙ區域安裝的風帽1、2、3(序號4、5、6)結構形式不一致，其阻力特性f6 > f5 > f4，通過調整不同區域風帽的阻力達到調整布風板阻力特性，相同風量時分區阻力R III/R I = 1.1?1.3，從而使得布風板上部爐膛區域風量分配均勻。
[0033]本發明實施例3為圖5、6所示，本實施例通過調整布風板上不同區域開孔率及風帽結構形式兩種方式來改變布風板沿風室風流動方向的阻力特性。由圖3所示，布風板1上1-1II區，開孔率α逐步降低，S卩α I > α II > α III，同時1、I1、III區域安裝的風帽1、2、3(序號4、5、6)結構形式不一致，其阻力特性f6 >f5> f4，通過調整不同區域開孔率及風帽的阻力達到調整布風板阻力特性，相同風量時分區阻力RIII/R I = 1.1?1.3，從而使得布風板上部爐膛區域風量分配均勻。
[0034]圖7為風帽1、2、3(序號4、5、6)結構及安裝示意圖，設計中可通過調整芯管小孔10孔徑、鐘罩小孔11孔徑，或風帽鐘罩7與芯管8之間的流通間隙來達到調整風帽阻力的目的，且 f6/f4 = 1.1 ?1.3。
[0035]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種均勻布風的循環流化床鍋爐布風系統，包括單側進風的風室，風室頂部為布風板，其特征在于: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個區域，且沿進風方向各區域的阻力逐漸增大。2.如權利要求1所述的均勻布風的循環流化床鍋爐布風系統，其特征在于:風室底部傾角范圍為5°?15°。3.如權利要求1所述的均勻布風的循環流化床鍋爐布風系統，其特征在于:以W為布風板寬度、L為布風板深度，L/W = 5?10。4.如權利要求1所述的均勻布風的循環流化床鍋爐布風系統，其特征在于:布風板沿進風方向的各個區域，最深處區域的阻力Rn和起始區域的阻力R1的比值，Rn/Rl = 1.1?1.3。5.如權利要求1所述的均勻布風的循環流化床鍋爐布風系統，其特征在于:布風板上各區域的風帽結構形式相同，通過調整布風板上不同區域開孔密度的方式來改變各區域的阻力特性。6.如權利要求1所述的均勻布風的循環流化床鍋爐布風系統，其特征在于:布風板上各區域的開孔率一樣，調整布風板上不同區域風帽結構形式的方式來改變各區域的阻力特性。7.如權利要求1所述的均勻布風的循環流化床鍋爐布風系統，其特征在于:通過調整布風板上不同區域開孔率及風帽結構形式兩種方式來改變布風板各區域的阻力特性。
【專利摘要】本實用新型公開了一種均勻布風的循環流化床鍋爐布風系統，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個區域，且沿進風方向各區域的阻力逐漸增大。本實用新型解決了大型CFB鍋爐由于布風不均引起的床料粗細顆粒分區、粗顆粒積累區域流化不良及爐膛水冷壁橫向磨損嚴重的問題，通過調整布風板上不同區域的阻力特性，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。
【IPC分類】F23C10/20
【公開號】CN205119041
【申請號】CN201520859139
【發明人】周旭, 周棋, 郭強, 鄭興勝, 龔留升, 吳朝剛, 李果, 徐國輝
【申請人】東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月30日