一种循环流化床锅炉排渣布风系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种循环流化床锅炉排渣布风系统，该系统包括设置在炉膛底部的风室，所述风室至少被分割为两个风室，风室上部设有布风板，布风板上开孔，每个开孔处设有风管和风帽；对应其中一个风室的炉膛侧壁上设有排渣管，排渣管上口与布风管顶面平齐，下口经风室引出炉膛位并设有阀门。该循环流化床炉内选择性布风系统能够实现锅炉在排渣时排出炉内更多的粗颗粒而保留细颗粒的目的。

A slag discharge and air distribution system for CFB boiler

【技术实现步骤摘要】
一种循环流化床锅炉排渣布风系统
本技术涉及循环流化床锅炉技术，具体涉及到循环流化床炉内选择性排渣的布风设计。
技术介绍
循环流化床（CFB）锅炉近20年在国内得到长足发展，CFB锅炉对燃料适用范围广，能够燃烧低挥发分高灰分的劣质煤。其燃烧温度低，低温燃烧可以满足氮氧化物与硫氧化物的环保要求，负荷调节范围大，加之其运行和制造成本低，现已在世界得到广泛认可，并且被全世界公认最切实可行的煤炭清洁燃烧技术之一。煤矸石、石煤等是CFB锅炉燃烧利用的主要劣质燃料。CFB锅炉对入炉粒径有严格要求通常入炉的平均粒径为0.8～1mm，但煤矸石的硬度大，其莫氏硬度为3～7，是通常燃用的优质煤的2～3倍。这样就造成其燃烧后不易二次磨损与破碎，形成的细颗粒少，由此会使床内细颗粒比例下降而造成稀相区浓度降低，为了维持锅炉正常的带负荷，电厂通常需要增大流化风量使更多的颗粒进入稀相区，这将使炉内理想的粒径分布与颗粒浓度分布不复存在，床内合理的温度场被破坏，严重影响机组安全性。与此同时，流化风量的增加会使较粗的颗粒进入炉膛上部后加剧受热面的磨损，粗颗粒比例增加会使床温升高，不利于氮氧化物的排放。因此，采用合理的方法去回收灰渣中的细颗粒返回炉膛或者减少炉内细颗粒的排出是解决炉膛受热面磨损与锅炉带负荷矛盾的主要思路。当前所使用的排渣装置，如锥形阀，L型阀都是床内渣料的引流装置并不具有排渣分选能力，并且为了收集底渣中的细灰都是经过冷渣器进行分选，这样会造成大量的灰渣物理热损失。如果能够使床料的排出过程中实现颗粒的初步筛选可有效的降低冷渣器的出力，减少排渣热损失，提高锅炉效率。流化床内的颗粒具有宽的粒径分布，在相同的表观速度下，床内不同的颗粒具有不同的流化状态，在较低的表观速度下，细颗粒处于流化状态，粗颗粒处于固定床状态，粗颗粒逐渐沉淀在床层底部，细颗粒会逐渐浮在床层上表面从而出现偏析分层现象。当风速很高时，终端速度小于表观速度的细颗粒会被夹带流出床层，终端速度大于表观速度的粗颗粒会留在床内。当前CFB锅炉正在朝着高效、超临界、节能方向发展趋势，对CFB锅炉的冷渣器的稳定运行和床内流化提出了更高的要求，尤其是基于流态重构的CFB锅炉需要更高的循环量与更优的床料粒径分布，针对现有CFB锅炉排渣系统的缺陷，本技术设计了一种采用炉内排渣分选系统。
技术实现思路
本技术提供了一种循环流化床锅炉的选择性排渣的炉内布风系统，致力于解决当前循环流化床锅炉排渣系统在排渣过程中无法有效的实现选择性排渣问题。为达到上述目的，本技术将采用如下技术方案来实现：一种循环流化床锅炉炉排渣的布风系统，该系统包括设置在炉膛底部的风室，所述风室至少被分割为两个风室，风室上部设有布风板，布风板上开孔，每个开孔处设有风管和风帽；对应其中一个风室的炉膛侧壁上设有排渣管，排渣管上口与布风管顶面平齐，下口经风室引出炉膛位并设有阀门。优选地，所述布风板采用水平方式或倾斜方式；当为倾斜方式时，布风板向布置排渣口一侧的风室倾斜。优选地，倾斜角度为10-20度角。优选地，风室采用布风板上排渣管附近的局部开孔率大于其他区域。布风板的平均开孔率为1.5%，但在靠近排渣管口附近开孔率为2%。优选地，所述风室被分割为二个、三个、四个或五个风室。优选地，所述的风帽包括常规风帽和定向风帽，定向风帽主要布置在靠近排渣管管口附近，其它布风板区域采用常规风帽。优选地，排渣管的阀门采用闸板阀方式，并通过电动阀控制排渣流率。优选地，排渣管上安装有膨胀节。本技术与现有技术相比，具有以下优点及突出性技术优势：1、设备结构简单，在锅炉设计时，只需增加风室的分割就可实现。2、设备投资费用低，性能可靠。该方法充分利用了流化床流态化理论的原理，不需增加额外的辅机。附图说明附图是对本技术的实施方式的进一步理解，构成说明书的一部分，与下面具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。图1为实施例一循环流化床锅炉的结构示意图(也作摘要附图)；图2为实施例水平布风板多风室结构；图3为实施例倾斜布风板多风室结构；图4为分选布风板示意图；图5为常规风帽示意图；图6为定向风帽示意图；图中：1-左侧风室；2-布风板；3-风帽；4-炉膛（图3中4为给煤孔）；5-旋风分离器；6-右侧风室；7-排渣管；8-阀门；9-风帽口；10-排渣口；11-常规风帽；12-定向风帽。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中描述，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。实施例一：参照图1所示，图1给出了本技术的优选实施方式的循环流化床锅炉的结构示意图。循环流化床锅炉炉膛（设有旋风分离器5），炉膛4底部设有风室，风室位于布风板下部，风室从左至右侧被分割为两部分，分别为左侧风室1和右侧风室6，左右分割，指从锅炉前墙到后墙。风室为床内提供流化风并通过上部布风板开孔分配风量；布风板2上边开有气孔，布风板覆盖在风室上部；本实例布风板2采用水平方式布置。双风室布置形式，这样在排渣过程中床内两个风室上上部的颗粒可形成循环流动。风管和风帽3位于布风板上部，通过布风板上的开孔与风室相连，风帽将风室的风均匀分配，保证床内颗粒流化均匀，防止燃烧过程中床内结焦；排渣管7与布风板上的排渣孔相连并穿过风室，当需要排渣时可及时排出床内燃烧后的颗粒；阀门8安装在排渣口10处，当需要排渣的时候打开阀门排渣。排渣管上安装膨胀节，防止高温排渣时由于应力作用而发生焊接破坏。锅炉运行时，两个风室风量相同，排渣管关闭，床内流化均匀。当床压达到一定程度需要排渣时，首先控制风室的风量分配，风室的风量要保证右侧风室的大于左侧风室，当床内的颗粒在流向排渣管口时，床内的颗粒在经过大的风量的风室，由于很高的流化风会将大量颗粒的终端速度小于流化风速的细颗粒吹出床层下部，而终端速度大于流花风速的大颗粒会逐渐沉淀在床层底部，运行一段时间稳定后后，打开排渣管上的排渣阀门，大颗粒就会排渣排出，而细颗粒留在床内，从而达到颗粒分选排出而实现调节床内粒径分布的目的。实施例二：本实施例可选地，如图2所示风室被分割为四个，分割风室可单独的控制风量，风室的分割可采用不同的形式，但分割原则是在不排渣时能够保证床内布风均匀，排渣时能够保证不均匀配风的实现。风室也可采用更多不同的数量分割。实施例三：本实施例可选地，图如3所示，布风板采用倾斜方式布置，并且布风板向布置排渣口一侧的风室倾斜根据煤种的差别设计不同的倾角，倾角不大于15度。实施例四：本实施例可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环流化床锅炉排渣布风系统，该系统包括设置在炉膛底部的风室，其特征在于：所述风室至少被分割为两个风室，风室上部设有布风板，布风板上开孔，每个开孔处设有风管和风帽；对应其中一个风室的炉膛侧壁上设有排渣管，排渣管上口与布风管顶面平齐，下口经风室引出炉膛位并设有阀门。/n

【技术特征摘要】
1.一种循环流化床锅炉排渣布风系统，该系统包括设置在炉膛底部的风室，其特征在于：所述风室至少被分割为两个风室，风室上部设有布风板，布风板上开孔，每个开孔处设有风管和风帽；对应其中一个风室的炉膛侧壁上设有排渣管，排渣管上口与布风管顶面平齐，下口经风室引出炉膛位并设有阀门。


2.根据权利要求1所述循环流化床锅炉排渣布风系统，其特征在于：所述布风板采用水平方式或倾斜方式；当为倾斜方式时，布风板向布置排渣口一侧的风室倾斜。


3.根据权利要求2所述循环流化床锅炉排渣布风系统，其特征在于：倾斜角度为10-20度角。


4.根据权利要求1所述循环流化床锅炉排渣布风系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛荣存，戴维葆，陈国庆，葛铭，赖金平，王秀军，蔡培，
申请(专利权)人：国电南京电力试验研究有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32