一種均勻布風(fēng)的循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)，尤其涉及循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了進(jìn)一步提高循環(huán)流化床鍋爐(CFB)鍋爐機(jī)組效率，減少污染物排放壓力，CFB鍋爐向超臨界、高參數(shù)、大容量的方向發(fā)展。其中布風(fēng)裝置的設(shè)計(jì)是超臨界循環(huán)流化床鍋爐關(guān)鍵技術(shù)之一，受到系統(tǒng)布置的限制，大型CFB鍋爐采用單側(cè)進(jìn)風(fēng)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(guò)單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式會(huì)引起風(fēng)量沿爐膛深度方向分配不均。風(fēng)量分配不均直接導(dǎo)致床料粒度分布不均勻，床料粗細(xì)顆粒分區(qū)，粗顆粒的積累，將帶來(lái)床料局部流化不良，甚至有結(jié)焦的隱患。另外床料粗細(xì)顆粒分區(qū)也有可能導(dǎo)致燃燒不完全、底渣含碳量偏高等，直接影響鍋爐性能指標(biāo)。同時(shí)，由于風(fēng)量沿深度方向分配不均，也會(huì)使?fàn)t內(nèi)出現(xiàn)橫向的旋流，高濃度的含塵氣流對(duì)水冷壁形成橫向的沖刷，導(dǎo)致水冷壁嚴(yán)重磨損，降低其使用壽命及機(jī)組的連續(xù)運(yùn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于:為解決大型CFB鍋爐由于布風(fēng)不均引起的床料粗細(xì)顆粒分區(qū)、粗顆粒積累區(qū)域流化不良及爐膛水冷壁橫向磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，本專利通過(guò)調(diào)整布風(fēng)板上不同區(qū)域的阻力特性，設(shè)計(jì)沿深度方向阻力特性遞變的布風(fēng)板，從而達(dá)到布風(fēng)均勻的目的。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]—種均勻布風(fēng)的循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)，包括單側(cè)進(jìn)風(fēng)的風(fēng)室，風(fēng)室頂部為布風(fēng)板，風(fēng)室底部沿進(jìn)風(fēng)方向高度漸高形成一傾角，布風(fēng)板沿進(jìn)風(fēng)方向分成至少3個(gè)區(qū)域，且沿進(jìn)風(fēng)方向各區(qū)域的阻力逐漸增大。
[0006]作為選擇，風(fēng)室底部?jī)A角范圍為5°?15°。
[0007]作為選擇，以W為布風(fēng)板寬度、L為布風(fēng)板深度，L/W = 5?10。
[0008]作為選擇，布風(fēng)板沿進(jìn)風(fēng)方向的各個(gè)區(qū)域，最深處區(qū)域的阻力Rn和起始區(qū)域的阻力 R1 的比值，Rn/Rl = 1.1 ?1.3。
[0009]作為選擇，布風(fēng)板上各區(qū)域的風(fēng)帽結(jié)構(gòu)形式相同，通過(guò)調(diào)整布風(fēng)板上不同區(qū)域開(kāi)孔密度的方式來(lái)改變各區(qū)域的阻力特性。
[0010]作為選擇，布風(fēng)板上各區(qū)域的開(kāi)孔率一樣，調(diào)整布風(fēng)板上不同區(qū)域風(fēng)帽結(jié)構(gòu)形式的方式來(lái)改變各區(qū)域的阻力特性。
[0011]作為選擇，通過(guò)調(diào)整布風(fēng)板上不同區(qū)域開(kāi)孔率及風(fēng)帽結(jié)構(gòu)形式兩種方式來(lái)改變布風(fēng)板各區(qū)域的阻力特性。
[0012]前述本實(shí)用新型主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個(gè)方案，均為本實(shí)用新型可采用并要求保護(hù)的方案:如本實(shí)用新型，各選擇即可和其他非沖突選擇任意組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本發(fā)明方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識(shí)可明了有多種組合，均為本實(shí)用新型所要保護(hù)的技術(shù)方案，在此不做窮舉。
[0013]發(fā)明人的試驗(yàn)研究表明:布風(fēng)板開(kāi)孔密度相同、采用相同結(jié)構(gòu)形式的風(fēng)帽，單側(cè)進(jìn)風(fēng)的布置方式沿著進(jìn)風(fēng)方向，風(fēng)量逐步增大。即:若采用后墻進(jìn)風(fēng)的方式，則前墻區(qū)域風(fēng)量較大，中間區(qū)域次之，后墻區(qū)域風(fēng)量最小。與之相對(duì)應(yīng)風(fēng)量大的區(qū)域?qū)?yīng)的粒徑分布較大，風(fēng)量小區(qū)域?qū)?yīng)的粒徑分布較小。同時(shí)，爐膛上部會(huì)出現(xiàn)含塵氣流由風(fēng)量大的區(qū)域向風(fēng)量小的區(qū)域沖刷的現(xiàn)象。為了解決上述問(wèn)題，特提出本項(xiàng)專利。
[0014]發(fā)明人通過(guò)冷態(tài)試驗(yàn)得出單側(cè)進(jìn)風(fēng)方式布風(fēng)板上部風(fēng)量沿流動(dòng)方向的分配規(guī)律。將試驗(yàn)的結(jié)果轉(zhuǎn)化應(yīng)用于本專利中，使用本專利均勻布風(fēng)循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)后，流化風(fēng)經(jīng)過(guò)布風(fēng)板分配，在爐膛深度方向形成均勻的風(fēng)量分配。床料因?yàn)榈撞苛骰L(fēng)分配不均導(dǎo)致粗細(xì)顆粒分區(qū)，粗顆粒在風(fēng)量大的區(qū)域積累的問(wèn)題得到很好解決。同時(shí)一次風(fēng)攜帶固體床料在爐膛內(nèi)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(fēng)不均引起的含塵氣流在水平方向流動(dòng)對(duì)水冷壁形成側(cè)磨。由于風(fēng)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(shí)也消除了因布風(fēng)不均而出現(xiàn)的富氧區(qū)，降低鍋爐的NOx等污染物排放。因此本專利對(duì)提高循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品性能，增加機(jī)組連續(xù)運(yùn)行可靠性，促進(jìn)循環(huán)流化床鍋爐向高參數(shù)、超臨界、低排放方向發(fā)展具有重要意義。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:
[0016]1、優(yōu)化了布風(fēng)板阻力分配特性，使單側(cè)進(jìn)風(fēng)的風(fēng)室布風(fēng)板上部風(fēng)量分配更均勻，解決了因風(fēng)量分配不均導(dǎo)致的床料粒徑分布不均勻，床料粗細(xì)顆粒分區(qū)問(wèn)題；
[0017]2、風(fēng)量沿爐膛深度方向分配均勻，爐內(nèi)含塵氣流流動(dòng)方向與水冷壁布置方向平行，避免了因爐膛深度方向布風(fēng)不均引起的含塵氣流在水平方向流動(dòng)對(duì)水冷壁形成橫向的沖刷導(dǎo)致水冷壁側(cè)磨，提高鍋爐水冷壁使用壽命及機(jī)組的可靠性；
[0018]3、風(fēng)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(shí)也消除了因布風(fēng)不均而出現(xiàn)的富氧區(qū)，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(dǎo)致床料結(jié)焦、排渣口堵塞等故障，提尚機(jī)組的穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是圖3的A-A剖視圖；
[0024]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6是圖5的A-A剖視圖；
[0026]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例的風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖中一布風(fēng)板、2 —等壓風(fēng)室、3 —爐膛、4 一風(fēng)帽1、5 —風(fēng)帽2、6 —風(fēng)帽3、7 —風(fēng)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(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0029]參考圖1-6，圖中箭頭為風(fēng)流動(dòng)方向，Θ為等壓風(fēng)室2底部?jī)A角，其取值范圍為5°?15°。A-A視圖為布風(fēng)板1開(kāi)孔示意圖，其中W為布風(fēng)板寬度、L為布風(fēng)板深度，L/W=5?10。圖中所示將布風(fēng)板1分為1、I1、III三個(gè)區(qū)域來(lái)示例說(shuō)明，實(shí)際工程中可將布風(fēng)板分為η個(gè)區(qū)域，η彡3，各分區(qū)面積可相同，也可按一定比例劃分。
[0030]流化風(fēng)經(jīng)風(fēng)室一端進(jìn)入底部?jī)A角為Θ的等壓風(fēng)室，由于風(fēng)室風(fēng)量分配呈動(dòng)壓控制型，若布風(fēng)板沿風(fēng)室風(fēng)流動(dòng)方向阻力特性一致，則會(huì)出現(xiàn)遠(yuǎn)端風(fēng)量大，進(jìn)風(fēng)端風(fēng)量小的分配趨勢(shì)。因此本專利通過(guò)設(shè)計(jì)沿深度方向阻力特性遞變的布風(fēng)板來(lái)改善上述沿爐膛深度方向布風(fēng)不均的問(wèn)題。具體為布風(fēng)板沿風(fēng)室風(fēng)流動(dòng)方向阻力分區(qū)遞增使風(fēng)量分配均勻。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例1為圖1、2所示，采用風(fēng)帽4結(jié)構(gòu)形式相同，通過(guò)調(diào)整布風(fēng)板上不同區(qū)域開(kāi)孔密度的方式來(lái)改變布風(fēng)板沿風(fēng)室風(fēng)流動(dòng)方向的阻力特性。布風(fēng)板1上安裝風(fēng)帽4結(jié)構(gòu)形式相同，而布風(fēng)板1上1-1II區(qū)，開(kāi)孔率α逐步降低，S卩α I > α II > α III，使得布風(fēng)板1沿等壓風(fēng)室2風(fēng)流動(dòng)方向阻力呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，相同風(fēng)量時(shí)分區(qū)阻力RIII/R I =1.1?1.3，從而使布風(fēng)板1上部爐膛區(qū)域風(fēng)量分配均勻。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例2為圖3、4所示，采用布風(fēng)板1不同區(qū)域開(kāi)孔率一樣，調(diào)整布風(fēng)板1上不同區(qū)域風(fēng)帽4結(jié)構(gòu)形式的方式來(lái)改變布風(fēng)板沿風(fēng)室風(fēng)流動(dòng)方向的阻力特性。布風(fēng)板1上1、I1、III區(qū)開(kāi)孔率相同，但1、ΙΙ、ΙΙΙ區(qū)域安裝的風(fēng)帽1、2、3(序號(hào)4、5、6)結(jié)構(gòu)形式不一致，其阻力特性f6 > f5 > f4，通過(guò)調(diào)整不同區(qū)域風(fēng)帽的阻力達(dá)到調(diào)整布風(fēng)板阻力特性，相同風(fēng)量時(shí)分區(qū)阻力R III/R I = 1.1?1.3，從而使得布風(fēng)板上部爐膛區(qū)域風(fēng)量分配均勻。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例3為圖5、6所示，本實(shí)施例通過(guò)調(diào)整布風(fēng)板上不同區(qū)域開(kāi)孔率及風(fēng)帽結(jié)構(gòu)形式兩種方式來(lái)改變布風(fēng)板沿風(fēng)室風(fēng)流動(dòng)方向的阻力特性。由圖3所示，布風(fēng)板1上1-1II區(qū)，開(kāi)孔率α逐步降低，S卩α I > α II > α III，同時(shí)1、I1、III區(qū)域安裝的風(fēng)帽1、2、3(序號(hào)4、5、6)結(jié)構(gòu)形式不一致，其阻力特性f6 >f5> f4，通過(guò)調(diào)整不同區(qū)域開(kāi)孔率及風(fēng)帽的阻力達(dá)到調(diào)整布風(fēng)板阻力特性，相同風(fēng)量時(shí)分區(qū)阻力RIII/R I = 1.1?1.3，從而使得布風(fēng)板上部爐膛區(qū)域風(fēng)量分配均勻。
[0034]圖7為風(fēng)帽1、2、3(序號(hào)4、5、6)結(jié)構(gòu)及安裝示意圖，設(shè)計(jì)中可通過(guò)調(diào)整芯管小孔10孔徑、鐘罩小孔11孔徑，或風(fēng)帽鐘罩7與芯管8之間的流通間隙來(lái)達(dá)到調(diào)整風(fēng)帽阻力的目的，且 f6/f4 = 1.1 ?1.3。
[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種均勻布風(fēng)的循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)，包括單側(cè)進(jìn)風(fēng)的風(fēng)室，風(fēng)室頂部為布風(fēng)板，其特征在于:風(fēng)室底部沿進(jìn)風(fēng)方向高度漸高形成一傾角，布風(fēng)板沿進(jìn)風(fēng)方向分成至少3個(gè)區(qū)域，且沿進(jìn)風(fēng)方向各區(qū)域的阻力逐漸增大。2.如權(quán)利要求1所述的均勻布風(fēng)的循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:風(fēng)室底部?jī)A角范圍為5°?15°。3.如權(quán)利要求1所述的均勻布風(fēng)的循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:以W為布風(fēng)板寬度、L為布風(fēng)板深度，L/W = 5?10。4.如權(quán)利要求1所述的均勻布風(fēng)的循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:布風(fēng)板沿進(jìn)風(fēng)方向的各個(gè)區(qū)域，最深處區(qū)域的阻力Rn和起始區(qū)域的阻力R1的比值，Rn/Rl = 1.1?1.3。5.如權(quán)利要求1所述的均勻布風(fēng)的循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:布風(fēng)板上各區(qū)域的風(fēng)帽結(jié)構(gòu)形式相同，通過(guò)調(diào)整布風(fēng)板上不同區(qū)域開(kāi)孔密度的方式來(lái)改變各區(qū)域的阻力特性。6.如權(quán)利要求1所述的均勻布風(fēng)的循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:布風(fēng)板上各區(qū)域的開(kāi)孔率一樣，調(diào)整布風(fēng)板上不同區(qū)域風(fēng)帽結(jié)構(gòu)形式的方式來(lái)改變各區(qū)域的阻力特性。7.如權(quán)利要求1所述的均勻布風(fēng)的循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:通過(guò)調(diào)整布風(fēng)板上不同區(qū)域開(kāi)孔率及風(fēng)帽結(jié)構(gòu)形式兩種方式來(lái)改變布風(fēng)板各區(qū)域的阻力特性。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種均勻布風(fēng)的循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)系統(tǒng)，包括單側(cè)進(jìn)風(fēng)的風(fēng)室，風(fēng)室頂部為布風(fēng)板，風(fēng)室底部沿進(jìn)風(fēng)方向高度漸高形成一傾角，布風(fēng)板沿進(jìn)風(fēng)方向分成至少3個(gè)區(qū)域，且沿進(jìn)風(fēng)方向各區(qū)域的阻力逐漸增大。本實(shí)用新型解決了大型CFB鍋爐由于布風(fēng)不均引起的床料粗細(xì)顆粒分區(qū)、粗顆粒積累區(qū)域流化不良及爐膛水冷壁橫向磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整布風(fēng)板上不同區(qū)域的阻力特性，設(shè)計(jì)沿深度方向阻力特性遞變的布風(fēng)板，從而達(dá)到布風(fēng)均勻的目的。
【IPC分類】F23C10/20
【公開(kāi)號(hào)】CN205119041
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520859139
【發(fā)明人】周旭, 周棋, 郭強(qiáng), 鄭興勝, 龔留升, 吳朝剛, 李果, 徐國(guó)輝
【申請(qǐng)人】東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日