CN1034145A - 一种经冷却的流化栅 - Google Patents

Abstract

本发明之流化栅大致由管子(18)构成，管子(18) 形成流化空气喷吹通过的分路开口的壁(17)。这些 管子具有在其中流动的一种冷却液(水)，所述水随即 流过锅炉的热交换管子。

Description

流化散粒材料的技术已为众所周知，这种技术适宜应用于锅炉或更普遍地用于放热反应的设备中。在这一特殊使用中，反应或燃烧释放出的热量需要尽可能有效地加以取出。象这样的热提取通常由一热交换装置来实现，一般地说该装置具有一组内含流动的带有压力的水的水管，水正在转变成蒸汽，具有沿锅身壁延伸和/或经过其特定区域的流化床的热交换器，所述特定区域中的擦伤以及腐蚀状况被认为是相当小的。这些管子按传统的形式固定在流化栅上，它们具有可喷入流化气体（通常为空气）的向上分路的开口，以及可供附加空气进入的更深的一些开口。这些更深开口位于分路开口之间放入的小管道顶部，它们喷出的空气通过导风板或特殊配置的喷嘴一般成水平向下传输。

人们知道流化栅也有与流化床接触的冷却管。这种栅一般为平面形，而不具有带分路气体喷吹开口栅的优点。

本发明是为了提供对这种流化床反应器进行的可观的改进，这种流化床反应器具有一种气体喷吹分路开口的经冷却的栅，从而使流化床内温度的控制比用置于床中而使之迅速磨损的热交换器要方便得多，本发明能在冷却栅的同时对附加的流化空气加热，因而提高了它的使用寿命。

总之，本发明提供一种用于在一流化床发热反应器中流化大量的细碎材料的栅，这种栅具有让携带所述材料的流化气体进入的相邻接的开口，该种材料置于具有所述开口的壁之表面，开口穿透壁的厚度并在物料流化的方向上分成几路，所述栅的特性在于每个开口之分路壁含有用来传输冷却液流的管子。

在本发明第一实施例中，栅由一组平行配对管子的叠加层构成，各层中的管子与相邻层的管子横跨，并且各层中每对管子之间的间隔随着层在栅中的升高而增加。

横跨角度可以是任意的，但如果成90°角那么就构成具有正方形或矩形基底的棱锥状开口。

在本发明的范围中，该角度同时可以是120°角，在此情况下可形成六角形基底的棱锥状开口。

为了使除用于导入流化气的开口之外栅的不透气性，这种方式构成的棱锥状栅格的壁，在两个不同层的平行管间，用连接平板加以密封，所述连接板在管子最近的母线处进行焊接使它们连接起来。另外，在具有正方形基底的棱锥状栅格的栅中，顶层中两个相邻开口中成对的管子互相邻接，可通过连接板相互连接或合为一体，而紧接下方的相应层管子用水平的连接板相互连接。

第一实施例中的变化形式中，层管可以与形成液流分配器或支管的周边喷管相连接，或者层管可直接与热交换管连接，所述热交换管通常成直线地在反应器或锅炉壳体的壁上。

在第二实施例中，栅通过并置漏斗式栅格构成，各个栅格通过至少具有一个由绕制成螺旋形邻接弯角构成的一个壁。每个栅格通过板与邻接的一个相连，该板基本上以栅格最大截面的平面方向进行焊接。

在这一实施例中，可提供一种在栅顶表面平行集水管的网络，每个栅管的下游端部与网络相连，网络的集水管各端相互连接并与共同的喷嘴相连，热交换器的管道从所述喷嘴开始垂向沿一限定流化床的壳体壁延伸，或者是每个栅管可在其下游端部与一垂直方向的热交换器管道相连接。

通过对下面一实例的描述会有益于进一步理解本发明，它仅仅用作说明而并非限制，同时它展现了本发明的次要特征及其优点。

参考所附的附图，其中：

图1    为本发明一种流化栅的一平面图;

图2    为图1    沿Ⅱ-Ⅱ线的剖视图;

图3    为图1    沿Ⅲ-Ⅲ线的剖视图;

图4    为本发明第二实施例一栅的部分示意图;

图5    为图4    的一平面示意图;

图6    为图4    一种变化形式的局部图;

图7    为所述变化形式的一平面示意图;

图8    和图9    为本发明中与栅配套的两个锅炉的示意图。

参看图1至图3，本发明的一种流化栅具有七层平行管的重叠层，叠层彼此成90°地横跨交叉。底层1具有一组管子1a、1b、1c、1d、1e和1f，每对管子成一定距离地间隔分布，该距离限定了所述栅分路开口的最小尺寸。第二层2具有一组管子2a-2f，它相对第一层成90°方向配置。该层每对管子间的距离略大于第一层中配对管子间的距离。在第三层3中，一组管子3a至3f与第一层1中的管子组平行，而且每对管子间的距离更大些。前六个迭层是以每对管子逐渐分开的方式建立起来的，从而定出如图1至图3所示的棱锥状开口。在第七层或顶层中，管子7a至7d成间隔排列，仿佛相邻管子对中的相邻管子重合构成单个管子。

在开口壁，所述栅的棱锥形结构用薄板部分8封闭，薄板部分在管的径向平面上最近的母线处被焊接到管子上。虽然棱锥状开口在一个方向上由管子7a至7d排列着，但在另一个方向上用金属带9将它们隔开，这些金属带9被焊接在相邻的依次相连的管子对上，常规的流化空气（或气体）可通过所述管子进入栅的上面。在棱锥形栅格的底端通过管道10、以通常的方式提供主流空气或气体的进入。

在各层的每个管子两端均与所述栅的周围设置的一分散的或收拢的集水管相连。在所示实例中，冷却水通过集水管11流入，随后沿标号为偶数的夹层流动，以便由中间集水管12聚集并流至水管13。而后它沿标号为奇数的夹层流动，并终止于聚合管14。

水流经所述栅并被聚集后输入热交换管，该热交换管存在于流化床锅炉自身床内或是沿炉膛壁分布。流化栅的所述管子可直接与炉膛管连接，这点并不超出本发明的范围。

附加的流化空气经过壁9并通过喷管15灌入栅的上方，从喷管15经导风板15a可水平地或向下地喷射，以使流化空气经过栅的下方进入一风箱或壳体16内，该风箱或壳体16的上壁内栅构成。

图4和图5图示了本发明栅的另一实施例的示意图，它仍具有分路开口17，分路开口17主要用来将传输至开口底部17a的流化空气输入。每个开口的壁用一绕成旋螺形的管18构成（在此情形下绕成一个圆锥面），这种管与其基底上的一供水管19相连且连至设置在栅顶面的一集水管20。形成绕制螺旋形的环绕表面可以是各种所需要的圆锥或棱锥形表面。一种焊接筋条相互连接邻接的弯角，从而确保壁不透气。如前面实例一样，支管10可自身直接构成锅炉的热交换管子，位置沿着壁而行。同样也可看出所述栅形成用来馈送附加流化气体的箱体21的顶壁，在最大直径处与圆锥栅格相互连接的壁22上提供有开口22a，气体经由开口22a在所述栅的上部送出。在一种变形中（未图示），绕制螺旋可以是非接触弯曲的。在这种情况下，一种螺旋连接板在相邻弯折间延伸。

图6和图7图示了前面图例中的变化形式，其中螺旋形的管子18各自由形成锅炉管的垂直管子23直接地延伸构成，所述锅炉管在炉膛中垂直地接入。至于其他特性不变。这一特点由于能使制备的热提取管穿过锅炉的燃烧中心而特别显出其优点之处，这样的管子是垂直的故而要比普通管子经过床身时受的擦伤和腐蚀要少得多。

图8为使用本发明栅31的一种锅炉30的示意图。这种锅炉具有一鼓风机32，一水源33，它向栅31的管子送水，其后直接沿锅炉的管道34流过，到达一水及蒸汽聚聚管35，并经过位于烟气管道37中的过热装置36流动。在这一图中，锅炉管子如图6和图7所示的那样直接与栅相连，它们各从管子18的端部垂直地延伸。

相反，图9为一栅31的示意图，它含用于聚集图1至图5那样栅中经加热的水的集水管38，管道39自?8沿锅炉壁延伸，通到所述水及蒸汽聚集管35和所述过热器36。

上述的本发明能有效地用来冷却栅，从而延长了栅的使用寿命。它也可以用来有效地提取燃烧过程中发出的热量。由于分路开口的壁具有与空气供给箱中附加流化空气接触的外侧表面，该附加空气被加热，从而促进了燃烧。最后一点是，由于栅的冷却极大地改善了对锅炉的控制和管理。

本发明适宜应用于产生能量的场合。

Claims (12)

1、一种用于在一流化床放热反应器中流化大量细碎材料的栅，它具有用于导入载运所述材料之气体的邻接开口，所述材料置于带所述开口之壁的顶面，开口穿过壁的厚度，所述开口在物体液化方向上分路，其特征在于所述栅各开口分路的壁具有用于传输冷却液流的管道(1-7，18)。

2、按权利要求1所述的栅，其特征在于它通过平行成对的管子的叠层构成，各叠层具有与相邻层管横跨的管子，同时各迭层中成对管子间彼此隔开，其间距随着栅内迭层的升高而逐渐增大。

3、按权利要求2所述的栅，其特征在于所述横跨的交角为90°。

4、按权利要求2或3所述的栅，其特征在于以这种方式构成的各棱锥状栅格的壁在两个不同层（1，3;2，4）的平行管子（1d，3d;2d，4d）之间用连接板密封，所述连接板焊接到管子上把它们经由最近的母线相互连接。

5、按权利要求2至4中任何一条所述的栅，其特征在于顶层（7）中两依次相连支路的相邻管子互相重合，而紧按其下的迭层（6）的相应管子通过水平连接板（9）相互连接。

6、按权利要求2至4中任何一条所述的栅，其特征在于各组平行管子与其端部上的一集水管（11，12，13，14）相连接，而集水管配置在栅的顶面周围。

7、按权利要求6所述的栅，其特征在于液体在管道中发生流动，管道从一个与一组平行管（2，4，6）的上游端相连的分散的集水管（11）一直到一聚集支管（14）而在管通到与另一组（1，3，5）平行管子的下游端相连的集水管（14），液体连续地经由两组管道从分散的集水管流向集中的集水管（14）。

8、按权利要求1所述的栅，其特征在于它是经并置的漏斗式栅格构成的，各栅格壁至少含一个绕制成螺旋形的管子（18）。

9、按权利要求8所述的栅，其特征在于每个栅格（17，18）都通过板（22）与其相邻的相连，所述板基本上在栅格最大截面的平面位置上进行焊接。

10、按权利要求8或9所述的栅，其特征在于在它的顶表面具有一个平行的集水管（20）的网络，该平行集水管（20）与各管子（18）的下游端相连，所述集水管（20）自身连接在热交换管子（38）的两端，该热交换管子（38）垂直地沿着一用以限定流化床之外壳的壁延伸。

11、按权利要求8或9所述的栅，其特征在于各个管子（18）具有与一垂直的热交换管（23，34）连接的其下游端。

12、按上述任何一条权利要求所述的栅，其特征在于它形成用来馈送附加的流化气体的聚集箱（21）之顶壁，它带有从分路开口（17）间设置的聚集箱之输出小孔（15，22）。

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