CN102878574A - 一种具有内置稳流和分流导流功能的锅炉风仓配风装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于能源利用领域，针对链条炉排层燃锅炉，涉及一种具有内置稳流和分流导流功能的锅炉风仓配风装置。包括风仓外壳、内置稳流腔、分流导流板三个主要部件，采用固定格栅将内置稳流腔和分流导流板固定。内置稳流腔直接与风室空气入口相连，能够避免入口位置由于流道扩张产生的旋涡，起到稳定流动的作用。一组圆弧形分流导流板沿风室入口空气流动方向排布，起到分流和导流的作用，以实现横向配风均匀性的要求。本发明能够适用于不同吨位的链条炉排锅炉要求，也适合于旧链条炉排锅炉的风仓结构改造，能够有效的提高炉排横向配风的均匀性，达到节能和减排的效果。

Description

一种具有内置稳流和分流导流功能的锅炉风仓配风装置

技术领域

本发明属于能源利用领域，涉及一种具有内置稳流和分流导流功能的锅炉风仓配风装置。

技术背景

目前，参与层燃锅炉煤燃烧的空气一般通过链条炉排下部的风仓送入。两侧供风是链条炉排锅炉常用的供风方式。采用两侧供风时，沿炉排运动方向的配风可以通过各个风仓的进风量控制，垂直于炉排运动方向的横向配风是由独立风仓出口流出空气的分布情况决定的。横向配风不均匀引起沿炉排横向不同位置风量大小不一，风量小的位置煤燃烧不充分，易造成灰渣含碳量高、氮氧化物等有害气体排放量增加等问题。

链条炉排横向配风的均匀性完全由风仓的结构形式决定。风仓的主要功能是将供风管道输送来的空气沿链条炉排横向均匀地分配，保证风仓送出的空气沿链条炉排横向均匀的通过煤层。如图1所示，风仓空气入口截面B与供风管道截面A基本相当，比风仓截面C小很多，风仓入口空气形成扩张流动，会产生较大的涡旋，造成流动的不稳定和流动损失。风仓空气入口截面B面积远小于出口截面D面积，例如，80吨链条炉排锅炉的风仓入口面积和出口面积比达到了1:30。此外，需要通过风仓将空气由入口的水平流动过渡到出口的竖直流动，空气流动方向发生很大的变化。这些因素使得实现风仓横向配风的均匀性问题变得困难。

通过设计风仓的结构形式改善风仓出口空气流量的均匀性方面已有很多研究成果。例如，带扇形均风板的链条锅炉配风系统（专利号：02160693.5）通过增加扇形均风板改善风仓配风的均匀性；风速、动压、静压三相素互补锅炉均风布风风室（申请号：201020198169.X）在风仓中设置了一个“S”型隔板以改善风仓横向配风的均匀性；一种链条锅炉配风装置（申请号：201010300620.9）将风仓分成稳压室和调风室，两室之间用带孔的固定隔板和带孔的抽拉隔板配合的缝隙控制，改善横向配风的均匀性。对于大型链条锅炉，大风仓小风斗结构具有较好的稳压效果，得到较多应用。但是，大风仓小风斗结构在链条炉排纵向风量分配的效果不理想。有些风仓结构设计采用了的电子控制操作对导流板的位置进行控制。链条炉排锅炉的运行环境恶劣，精密电子控制的可靠性将大大降低。

这些研究成果在不同程度上改善了风仓出口流量的均匀性，但是存在结构形式复杂、风量分配可操作性差、金属材料消耗量大、空气流动阻力损失大等方面的不足。随着链条锅炉向大型化方向发展，风仓横向配风的均匀性的需求更为强烈。在满足横向配风均匀的同时，风仓结构形式简单、加工制造成本低、易于操作和维护等要求是其能否进行推广应用的前提条件。

发明内容

针对链条炉排层燃锅炉，为了实现风仓出口空气流量均匀，同时考虑结构形式简单、金属材料用量少、便于落灰等要求，提出了一种具有内置稳流和分流导流功能的锅炉风仓配风装置。

本发明的技术方案如下：

一种具有内置稳流和分流导流功能的锅炉风仓配风装置，包括风仓外壳、内置稳流腔、分流导流板。

所述内置稳流腔由固定格栅固定于风仓外壳上，由内置稳流腔底板和内置稳流腔侧板构成。内置稳流腔底板是倾斜的，中间留有缝隙，缝隙能将煤灰通过。内置稳流腔侧板的形状可以是三角形、梯形或矩形。

所述分流导流板上部直板与风仓外壳气体流出方向平行，分流导流板高度沿风仓外壳进风方向逐渐增加。分流导流板下部可以为翼型或圆弧形。

链条锅炉风仓横向配风不均匀是链条锅炉热效率低的重要原因，也是制约链条锅炉向大型化展的重要因素。本发明提出的风仓结构充分考虑了风仓入口面积突变对流场的影响、风仓入口和出口面积的显著变化、气流的转向等实际因素，创新性地提出了内置稳流腔和连续渐变分流导流板的结构及其组成方式。通过对进入风仓的空气稳流，能够方便的实现分流和导流，达到横向配风均匀的效果。该风仓结构可以通过调整分流导流板的数目和间距，对不同吨位的链条炉排锅炉有很好的适用性。本发明的链条锅炉横向配风系统结构形式简单，风仓外壳的结构形式与现今链条锅炉行业常用的结构形式一致，因此，本发明也适用于旧链条炉排锅炉的风仓结构改造，提高已有链条锅炉的热效率，减少污染物的排放，达到节能和减排的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

图1为风仓入口和出口位置特征截面示意图。

图2（a）为风仓结构的示意图。

图2（b）为风仓结构的剖视图。

图3为内置稳流腔的示意图。

图4（a）为分流导流板的外形图。

图4（b）为整体多个分流导流板的示意图。

图中：A供风管道截面，B风仓空气入口截面，C风仓截面，D风仓出口截面；

1风仓外壳，2内置稳流腔，3分流导流板，4固定格栅；5 内置稳流腔底板，6内置稳流腔侧板。

具体实施方式

如图2所示，本发明锅炉风仓内置均风结构由风仓外壳1、内置稳流腔2、分流导流板3、固定格栅4组成。

风仓外壳1的长、宽和高的结构尺寸由锅炉的吨位和炉排的尺寸确定，风仓入口大小由需要的空气量、管路空气来流特性和风仓结构尺寸决定。

当风仓外壳1尺寸和入口尺寸确定之后，可以确定内置稳流腔2的结构尺寸。如图3所示，内置稳流腔侧板6为三角形结构，从方便安装和结构固定考虑，也可以采用矩形或梯形。对于单侧进风，内置稳流腔底板5长度与风仓外壳1长度相同。对于两侧进风，内置稳流腔底板5长度等于风仓外壳1长度的一半。内置稳流腔侧板6在气流入口侧的高度在风仓空气入口截面上边和风仓截面上边之间即可。内置稳流腔底板5由两块斜板组成，斜板与水平夹角在15度到20度之间，可以保证落灰顺畅。两板之间的缝隙宽度在50mm到80mm之间。倾斜角度和缝隙宽度受到风仓高度的限制，底板的几何尺寸的主要确定依据是保证正常落灰的前提下，缝隙的宽度尽量小。

根据链条炉排锅炉吨位和炉排尺寸要求，分流导流板3沿风仓长度方向的个数为5～15个之间，沿风仓长度方向，分流导流板的底部逐渐降低，对气体进行分流和转向。两相邻分流导流板3底部的水平距离和竖直距离之比近似等于风仓长度和风仓入口高度之比，这样可以保证风仓出口风量大致均匀。在此基础上，可以采用计算流体力学方法对设计结构的流场进行模拟，根据流场模拟结果进行间距的细微调整可以进一步优化风仓出口流量的均匀性。为了增加风仓入口附近的气体流量和均匀程度，可以适当加密该位置的分流导流板3的布置，也可以适当减小水平距离和竖直距离的比值。

固定格栅4由普通钢筋组成，用于固定分流导流板3和内置稳流腔2，钢筋两端与风仓侧板焊接或者螺栓连接，内置稳流腔侧板6与分流导流板3接触部分需要焊接。

Claims (3)

1.一种具有内置稳流和分流导流功能的锅炉风仓配风装置，包括风仓外壳（1）、内置稳流腔（2）、分流导流板（3）；其特征在于：

所述内置稳流腔（2）由固定格栅（4）固定于风仓外壳（1）上，由内置稳流腔底板（5）和内置稳流腔侧板（6）构成。内置稳流腔底板（5）是倾斜的，中间留有缝隙，缝隙能将煤灰通过；所述分流导流板（3）上部直板与风仓外壳（1）气体流出方向平行，分流导流板（3）高度沿风仓外壳（1）进风方向逐渐增加。

2.根据权利要求1所述的锅炉风仓配风装置，其特征在于，内置稳流腔侧板（6）的形状是三角形、梯形或矩形。

3.根据权利要求1或2所述的锅炉风仓配风装置，其特征在于，分流导流板（3）下部为翼型或圆弧形。

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