CN101701704B - 一种循环流化床的潜流外置式换热床 - Google Patents
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Abstract
一种循环流化床的潜流外置式换热床，该潜流外置式换热床包括进料立管、进料室、换热室、设置在换热室内的蛇形管受热面、进口联箱、出口联箱、第一隔墙、第二隔墙、溢流室、回灰管、潜流孔，在所述的进料室和换热室之间的第一隔墙下部设置一排潜流孔，使得换热室上下部分都有高温循环灰补充，改善换热室内换热死区的流动和换热状况，而且由于换热室上下温度梯度减小，有利于循环灰的混合，换热室内整体换热性能增强；紧挨侧墙设置砌墙，所述蛇形管受热面弯头部分埋于砌墙内，不仅承担支撑和固定蛇形管换热器的功能，减轻换热器振动，而且保护蛇形管换热面弯头不受循环灰磨蚀。本发明方案实现简单，有利于解决外置换热床内的传热、振动和磨蚀问题。
Description
技术领域
本发明涉及大型循环流化床锅炉，尤其涉及带有外置换热床的循环流化床锅炉。
背景技术
在循环流化床锅炉大型化过程中，由于锅炉容量的增大，炉膛受热面和容积之比减小，面临蒸发受热面和过热面平衡布置困难、床温难以控制等困难，为此大型循环流化床技术中将炉内一部分受热面移至炉外，采用外置式换热床。外置床换热器主要包括进料室、换热室和溢流室，在换热室内布置蛇形管受热面，蛇形管束整体采用悬吊结构，通过吊挂管穿过换热床顶棚连接到受热面集箱，悬吊于固定梁上。在外置换热器中，物料首先经立管向下流动进入进料室，在流化风的作用下循环灰物料翻过隔墙进入换热室，在换热室内高温循环灰与换热器换热，并且在换热室流化风的作用下翻过换热室与溢流室之间的隔墙，到达溢流室，之后经过回灰管返回炉膛。
外置换热床在解决上述问题的同时，存在以下问题：第一是换热室内蛇形管磨蚀振动严重的问题，换热室内蛇形管受热面采用悬吊结构，蛇形管束用钢板焊接到一起，形成刚体结构，整体焊接到吊挂管上，并通过吊挂管穿过换热床顶棚连接到受热面集箱，悬吊于固定梁上。由于蛇形管受热面管束处于鼓泡流化床内，接受高温床料的脉冲力作用，因此换热器振动严重，并且由于接受高温循环灰的长时间接触和冲刷，蛇形管弯头处磨损现象严重，影响长时间稳定运行；第二是换热室内换热性能不好的问题，由于换热室上部高温循环灰的不断补充，传热室内上热下冷，存在较大的温度梯度，在相同的质量通量情况下，上部循环灰较下部循环灰具有更高的竖直方向速度，不利于上下部分循环灰的掺混，不利于减小上下温度梯度，从而导致换热室内换热效果不佳，此外换热室内靠近隔墙底部处易形成流动换热的死区，不同蛇形管存在热偏差。
发明内容
针对现有的外置换热床内换热面蛇形管磨蚀振动严重、换热性能不佳的问题，本发明提出一种改进的潜流外置式换热床，改善了换热室内换热性能，该潜流外置式换热床通过改变蛇形管换热面的固定方式，保护蛇形管弯头不受循环灰磨蚀；并通过改善高温循环灰流动途径，加强换热室内循环灰的混合，从而改善换热性能。
本发明解决上述问题的技术方案如下：
一种潜流外置式换热床，包括进料立管，进料室，换热室，设置在换热室内的蛇形管受热面，溢流室，回灰管，进口联箱以及出口联箱，所述的进料室被第三隔墙分为两部分，在所述的进料室和换热室之间设置有第一隔墙，在所述的换热室和溢流室之间设置第二隔墙，所述换热室由第一隔墙、第二隔墙以及侧墙组成，其特征在于：在第一隔墙的下部设置一排潜流孔，该潜流孔将进料室下部与换热室下部连通
本发明所述潜流孔高度为50cm-80cm，宽度为40cm-70cm，形状为下方上圆，呈窑洞状。
本发明的技术特征还在于：紧挨侧墙设置砌墙，所述砌墙厚度为40cm-60cm，所述蛇形管受热面的弯头部分埋入砌墙内。
本发明与现有技术相比，改变了蛇形管换热面的固定方式，不仅保护蛇形管弯头不受循环灰磨蚀，并且减轻了蛇形管振动严重的问题；并通过改变高温循环灰流动途径，改善换热室内循环灰的上下掺混和现有技术中换热死区的流动和换热性能，从而提高了换热室内的整体换热性能。
附图说明
图1是循环流化床的潜流外置式换热床的主视图。
图2是图1的A-A剖面视图。
图3是图1的B-B剖面视图。
图中编号：1-进料立管；2-进料室；3-换热室；4-受热面；5-出口联箱；6-第一隔墙；7-第二隔墙；8-溢流室；9-回灰管；10-潜流孔；11-砌墙；12-侧墙；13-第三隔墙；14-进口联箱。
具体实施方式
下面结合附图说明发明的具体结构和工作原理。
图1是循环流化床的潜流外置式换热床的主视图，该潜流外置式换热床包括进料立管1，进料室2，换热室3，设置在换热室内的蛇形管受热面4，溢流室8，回灰管9，进口联箱14以及出口联箱5。进料室被第三隔墙13分为两部分。在进料室2和换热室3之间设置有第一隔墙6，在第一隔墙6的下部设置一排潜流孔10(参见图2)，该潜流孔将进料室2下部与换热室3下部连通。潜流孔10高度一般为50cm-80cm，宽度为40cm-70cm，形状为下方上圆，呈窑洞状，潜流孔个数根据外置换热床尺寸确定。在所述的换热室3和溢流室8之间设置第二隔墙7，换热室3由第一隔墙6、第二隔墙7以及侧墙12组成。换热室3与溢流室8通过第二隔墙7相隔，换热室3顶部与溢流室8顶部相连通；溢流室8连通回灰管9。
在进料室2内的流化风作用下，高温循环灰分两路进入换热室，一路高温循环灰穿过第一隔墙6底部潜流孔10形成潜流到达换热室3，另一路高温循环灰在流化风作用下翻过第一隔墙6到达换热室3。由于换热室上下两部分都有高温循环灰补充，从而减小了现有技术中换热室内的上下温度梯度，利于循环物料上下混合，并从整体上减小了蛇形换热管的热偏差，改善换热室内换热性能；此外，由于底部潜流的存在，改善了现有技术中换热室内的换热死区流动，同样加强了换热。
图3是图1中潜流外置式换热床的B-B剖面视图。在图3中，紧靠换热室3侧墙12分别设置砌墙11，所述砌墙11厚度一般为40cm-60cm，将蛇形管受热面4的弯头部分埋入砌墙11内，蛇形管受热面4一端穿过砌墙11和侧墙12与进口联箱14相连。
蛇形管弯头埋入砌墙11内，既可保护蛇形管弯头部分不受高温循环灰磨蚀，又可以起到支撑与固定蛇形管换热器4的功能，替代现有外置式换热床内蛇形管换热器通过吊挂管穿过顶棚连接到受热面集箱，悬吊于固定梁的固定方法，解决了蛇形管换热器振动严重的问题。
Claims (3)
1.一种循环流化床的潜流外置式换热床，包括进料立管(1)，进料室(2)，换热室(3)，设置在换热室内的蛇形管受热面(4)，溢流室(8)，回灰管(9)，进口联箱(14)以及出口联箱(5)，所述的进料室(2)被第三隔墙(13)分为两部分，在所述的进料室(2)和换热室(3)之间设置有第一隔墙(6)，在所述的换热室(3)和溢流室(8)之间设置第二隔墙(7)，所述换热室(3)由第一隔墙(6)、第二隔墙(7)以及侧墙(12)组成，其特征在于：在第一隔墙(6)的下部设置一排潜流孔(10)，该潜流孔将进料室下部和换热室下部连通。
2.按照权利要求1所述的循环流化床的潜流外置式换热床，其特征在于：所述潜流孔(10)高度为50cm-80cm，宽度为40cm-70cm，形状为下方上圆，呈窑洞状。
3.按照权利要求1或2所述的循环流化床的潜流外置式换热床，其特征在于：紧挨侧墙(12)设置砌墙(11)，所述砌墙(11)厚度为40cm-60cm，所述蛇形管受热面(4)的弯头部分埋入砌墙(11)内。
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