CN100447486C - 一种气动控制的物料循环装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的用于循环流化床燃烧装置的气动控制的物料循环装置，包括一返料器和一外置式换热器，利用结构和气动操作条件，使高温气固分离器分离下来的循环灰一部分直接返回炉膛，另一部分进入外置式换热器，与换热面换热后再返回炉膛；两部分循环灰的流率比例通过流化风进行调节，从而实现对进入外置式换热器的循环灰量的控制。本发明所提出的一种气动控制的物料循环装置，通过简单的结构和简便的操作，实现对高温循环灰的控制、分配和调节，不易磨损，也没有运动部件，不会发生机械故障。
Description
技术领域
本发明涉及一种循环流化床燃烧装置中的物料循环装置，特别涉及一种气动控制的物料循环装置。
背景技术
大容量循环流化床锅炉常常利用外置换热器来解决受热面布置和床温调节之间的矛盾；为了提高蒸汽参数，循环流化床焚烧炉则在外置换热器中布置蒸汽过热器，以避免高温氯腐蚀。在这些场合中，都是将高温循环物料从主循环回路中分流出来，然后再回到炉膛，这就需要对高温物料的循环进行控制。目前的物料循环控制装置可分为机械式和非机械式两种。
机械阀主要有广泛使用在Lurgi型循环流化床锅炉上的锥形阀，以及MSFB型的滑板式闸阀。机械阀的优点在于调节特性优良、运行控制调节灵活；但是由于长期在高温下工作，机械阀结构复杂、容易卡塞、容易磨损、材料等级高、价格昂贵。
非机械方式主要是气动控制方式，不借助机械结构，而是通过流化风的作用调节控制进入外置式换热器的高温循环灰。
发明内容
本发明的目的是提出一种气动控制的物料循环装置，使一部分高温循环灰直接返回炉膛，另一部分进入外置式换热器与布置在其中的换热面进行热交换后再返回炉膛，采用气动方式控制进入外置式换热器的高温循环灰量，起到控制换热量的作用，从而达到调节床温或汽温等的目的。
本发明的技术方案如下：
本发明提供的气动控制的物料循环装置，包括：一返料器100，和一外置式换热器200；返料器100包括返料器进料室3、返料器出料室4，二者底部通过返料器水平孔9相通，返料器出料室4上部设有返料器溢流口7；
所述的外置式换热器200包括：
外置式换热器进料室5和外置式换热器换热室6，二者通过垂向放置的外置式换热器隔板11分隔，底部通过外置式换热器水平孔10相通，外置式换热器换热室6上部设有外置式换热器溢流口8；外置式换热器溢流口8底端与返料器溢流口7底端处于同一水平高度；
返料器进料室3与外置式换热器进料室5通过设置在循环流化床燃烧装置高温气固分离器料腿1正下方的竖直的分流板2分隔，二室上部相通；料腿1竖直向下的投影，一部分落在返料器进料室3的底面上，另一部分落在外置式换热器进料室5的底面上；所述分流板2的顶端不低于返料器水平孔9顶端，也不高于返料器溢流口7底端；
外置式换热器换热室6底部设有与外置式换热器隔板11平行的入口隔板13，在外置式换热器换热室6底部靠近外置式换热器进料室5处分隔出外置式换热器入口区12，入口隔板13高度与外置式换热器水平孔10高度之比为1∶1-2∶1；外置式换热器进料室5的底面与外置式换热器入口区12的底面处于同一水平高度，外置式换热器进料室5和外置式换热器入口区12下方分别设有与之对应的风室。
外置式换热器进料室5的流化风速为0-0.3m/s，外置式换热器入口区12的流化风速为0-0.8m/s。
所述外置式换热器换热室6的除去外置式换热器入口区12底面的底面部分，与外置式换热器入口区12底面处于同一水平高度，其下方设有与之对应的风室。
所述外置式换热器换热室6的除去外置式换热器入口区12底面的底面部分，也可以与入口隔板13顶端处于同一水平高度，其下方设有与之对应的风室。
本发明的原理是，通过结构和气动操作条件，使循环流化床燃烧装置高温气固分离器分离下来的循环灰一部分直接返回炉膛，另一部分进入外置式换热器，被受热面冷却后再返回炉膛；两部分循环灰的比例通过调节外置式换热器进料室以及入口区的流化风速来调节，从而实现对进入外置式换热器的循环灰量的控制。提高外置式换热器进料室或入口区的流化风速，进入外置式换热器的循环灰量随之增加，反之则减少。这样，通过改变流化风速，可以使高温循环灰在返料器和外置式换热器之间进行分配，能够对进入外置式换热器的循环灰量在占总循环灰量的0-100％间进行调节。
具体地，通过设置分流板，将返料器进料室与外置式换热器进料室分隔开；分流板顶端不低于返料器水平孔顶端，使返料器进料室与外置式换热器进料室的流化风不会相互干扰，从而保证返料器进料室和外置式换热器进料室的流化风对两部分循环灰量的分配和调节是独立和可靠的；此外，当需要关闭一侧循环灰回路时，分流板顶端不低于返料器水平孔顶端保证了这种关闭的可靠性。
分流板顶端不高于返料器溢流口底端，则可保证分流板全部浸没于循环灰中，这样循环灰可通过调节外置式换热器进料室和外置式换热器入口区的流化速度，即时改变流入返料器进料室和外置式换热器进料室的灰量。
如果分流板高于返料器溢流口底端，当返料器进料室与外置式换热器进料室的流化风速接近时，循环灰料位面略高于返料器溢流口，分流板顶端将高于循环灰料位面，进入返料器进料室与外置式换热器进料室的循环灰量基本决定于从料腿直接落入这二者的灰量，气动控制基本失效。同时，由于循环灰在料腿下落过程中在其横截面上的分布带有一定的随机性和不均匀性，使得落入返料器进料室和外置式换热器进料室的循环灰量也带有随机性和不均匀性，进入外置式换热器的循环灰量不仅不可控，并且不断波动；只有当返料器进料室与外置式换热器进料室的流化风速差距较大，流化风速较小一侧的循环灰堆积，超过分流板顶端，此时气动控制能力才能有所恢复。
外置式换热器溢流口底端与返料器溢流口底端处于同一水平高度，可以保证返料器和外置式换热器内的物料面保持基本相同的水平高度；否则，若外置式换热器溢流口高度较低，特别是低于返料器底部，当外置式换热器进料室流化风速远大于返料器进料室流化风速时，循环灰大量流入外置式换热器，可能导致返料器中的物料料位面低于返料器水平孔顶部，炉膛的烟气会反窜入返料器，将严重影响循环流化床燃烧装置的正常运行。
返料器进料室和返料器出料室流化风速为0时，可使循环灰都进入外置式换热器，而不进入返料器。外置式换热器进料室和外置式换热器入口区的流化风速都为0时，循环灰则都通过返料器直接返回炉膛，而不进入外置式换热器；随着外置式换热器进料室和外置式换热器入口区流化风速的提高，进入外置式换热器的循环灰量逐渐增加。
本发明的优点是，所提出的一种气动控制的物料循环装置，通过简化的结构和简便的操作，实现对高温循环灰的分配、调节和控制，不易磨损，也没有运动部件，不会发生机械故障。该气动控制的物料循环装置可以用于循环流化床锅炉、循环流化床焚烧炉、以循环流化床为核心的多联供等循环流化床燃烧装置。
附图说明
图1为本发明的实施例2的结构示意图；
图2为本发明的实施例1的结构示意图；
具体实施方式
实施例1
图2为本发明的实施例1的结构示意图，由图可知，本实施例的气动控制的物料循环装置的具体结构如下：
本发明提供的气动控制的物料循环装置，包括：一返料器100，和一外置式换热器200；返料器100包括返料器进料室3、返料器出料室4，二者底部通过返料器水平孔9相通，返料器出料室4上部设有返料器溢流口7；
所述的外置式换热器200包括：
外置式换热器进料室5和外置式换热器换热室6，二者通过外置式换热器隔板11分隔，底部通过外置式换热器水平孔10相通，外置式换热器换热室6上部设有外置式换热器溢流口8；外置式换热器溢流口8底端与返料器溢流口7底端处于同一水平高度；
返料器进料室3与外置式换热器进料室5通过设置在循环流化床燃烧装置高温气固分离器料腿1正下方的竖直的分流板2分隔，二室上部相通；料腿1竖直向下的投影，一部分落在返料器进料室3的底面上，另一部分落在外置式换热器进料室5的底面上；所述分流板2的顶端不低于返料器水平孔9顶端，也不高于返料器溢流口7底端；
外置式换热器换热室6底部设有与外置式换热器隔板11平行的入口隔板13，在外置式换热器换热室6底部靠近外置式换热器进料室5处分隔出外置式换热器入口区12，入口隔板13高度与外置式换热器水平孔10高度之比为1∶1；外置式换热器进料室5的底面与外置式换热器入口区12的底面处于同一水平高度，外置式换热器进料室5和外置式换热器入口区12下方分别设有与之对应的风室。
外置式换热器进料室5流化风速在0-0.2m/s之间调节，外置式换热器入口区12流化风速在0-0.5m/s之间调节。
所述外置式换热器换热室6底面除去外置式换热器入口区12底面的部分，与外置式换热器入口区12底面处于同一水平高度(或者高于外置式换热器入口区12底面、低于入口隔板13顶端)，其下方设有与之对应的风室。
实施例2
图1为本发明的实施例2的结构示意图，由图可知，本实施例的气动控制的物料循环装置的具体结构如下：
本发明提供的气动控制的物料循环装置，包括：一返料器100，和一外置式换热器200；返料器100包括返料器进料室3、返料器出料室4，二者底部通过返料器水平孔9相通，返料器出料室4上部设有返料器溢流口7；
所述的外置式换热器200包括：
外置式换热器进料室5和外置式换热器换热室6，二者通过外置式换热器隔板11分隔，底部通过外置式换热器水平孔10相通，外置式换热器换热室6上部设有外置式换热器溢流口8；外置式换热器溢流口8底端与返料器溢流口7底端处于同一水平高度；
返料器进料室3与外置式换热器进料室5通过设置在循环流化床燃烧装置高温气固分离器料腿1正下方的竖直的分流板2分隔，二室上部相通；料腿1竖直向下的投影，一部分落在返料器进料室3的底面上，另一部分落在外置式换热器进料室5的底面上；所述分流板2的顶端与返料器溢流口7底端处于同一水平高度(也可以与返料器水平孔9顶端处于同一水平高度)；
外置式换热器换热室6底部设有与外置式换热器隔板11平行的入口隔板13，在外置式换热器换热室6底部靠近外置式换热器进料室5处分隔出外置式换热器入口区12，入口隔板13高度与外置式换热器水平孔10高度之比为2∶1(也可为1.5∶1)；外置式换热器进料室5的底面与外置式换热器入口区12的底面处于同一水平高度，外置式换热器进料室5和外置式换热器入口区12下方分别设有与之对应的风室。
外置式换热器进料室5流化风速在0-0.3m/s之间调节，外置式换热器入口区12流化风速在0-0.8m/s之间调节。
所述外置式换热器换热室6底面除去外置式换热器入口区12底面的部分，与入口隔板13顶端处于同一水平高度，其下方设有与之对应的风室。
Claims (4)
1、一种气动控制的物料循环装置，包括一返料器(100)和一外置式换热器(200)；
所述返料器(100)包括返料器进料室(3)、返料器出料室(4)，二者底部通过返料器水平孔(9)相通，返料器出料室(4)上部设有返料器溢流口(7)；
其特征在于：
所述外置式换热器(200)包括：外置式换热器进料室(5)和外置式换热器换热室(6)，二者通过外置式换热器隔板(11)分隔，底部通过外置式换热器水平孔(10)相通，外置式换热器换热室(6)上部设有外置式换热器溢流口(8)；外置式换热器溢流口(8)底端与返料器溢流口(7)底端处于同一水平高度；
返料器进料室(3)与外置式换热器进料室(5)通过设置在循环流化床燃烧装置高温气固分离器料腿(1)正下方的竖直的分流板(2)分隔，二室上部相通；料腿(1)竖直向下的投影，一部分落在返料器进料室(3)的底面上，另一部分落在外置式换热器进料室(5)的底面上；所述分流板(2)的顶端不低于返料器水平孔(9)顶端，也不高于返料器溢流口(7)底端；
外置式换热器换热室(6)底部设有与外置式换热器隔板(11)平行的入口隔板(13)，在外置式换热器换热室(6)底部靠近外置式换热器进料室(5)处分隔出外置式换热器入口区(12)，入口隔板(13)高度与外置式换热器水平孔(10)高度之比为1∶1-2∶1；外置式换热器进料室(5)的底面与外置式换热器入口区(12)的底面处于同一水平高度，外置式换热器进料室(5)和外置式换热器入口区(12)下方分别设有与之上下对应的风室。
2、按权利要求1所述的一种气动控制的物料循环装置，其特征在于，外置式换热器进料室(5)的流化风速为0-0.3m/s，外置式换热器入口区(12)的流化风速为0-0.8m/s。
3、按权利要求1所述的一种气动控制的物料循环装置，其特征在于，外置式换热器换热室(6)底面除去外置式换热器入口区(12)底面的部分，与外置式换热器入口区(12)底面处于同一水平高度，其下方设有与之上下对应的风室。
4、按权利要求1所述的一种气动控制的物料循环装置，其特征在于，外置式换热器换热室(6)底面除去外置式换热器入口区(12)底面的部分，与入口隔板(13)顶端处于同一水平高度，其下方设有与之上下对应的风室。
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