CN103438441A - 有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，包括外置床和布风系统，所述外置床内设置有外置床进料腿、外置床空仓、外置床冷却仓、外置床回料腿空仓风室和冷却仓风室；所述布风系统包括在外置床回料腿中布置的吹扫风、在外置床进料腿中布置的松动风、在空仓风室进料处布置的一号疏松风、在空仓风室中布置的二号疏松风以及在冷却仓风室中布置的冷却仓流化风；在吹扫风、松动风、一号疏松风、二号疏松风和冷却仓流化风的供风管路上设置有阀门。本发明有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，有效杜绝外置式换热器内的灰倒流进入风室，确保外置式换热器安全、可靠运行，保证床料正常流化。

Description

有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统

技术领域

本发明涉及一种布风系统，尤其涉及一种能够有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，属于外置床布风系统技术领域。

 

背景技术

循环流化床（简称CFB）燃烧技术是一项近二十年发展起来的清洁煤燃烧技术。它具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石炉内脱硫、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点。循环流化床低成本地实现了严格的污染排放指标，同时燃用劣质燃料，在负荷适应性和灰渣综合利用等方面具有综合优势，为煤粉炉的节能环保改造提供了一条有效的途径。

循环流化床的主要特点是燃料在炉膛中呈流化态燃烧。循环流化床锅炉向大型化发展，锅炉需要更多的换热面积，但是锅炉的尺寸并不是随锅炉容量增加而线性增加，在主循环回路内布置受热面显的非常困难。因此，鲁奇（Lurgi）公司最早提出了外置式换热器的概念，也就是通常所说的外置床。

包含外置式换热器的循环流化床锅炉目前已被广泛应用，国内外各相关制造商和研究机构后续又根据此概念进行了演绎发展。燃料和空气在炉膛内燃烧产生烟气，烟气携带着燃料、灰等固体颗粒物离开炉膛进入分离器，在分离器内，固体颗粒被分离下来，分离之后的烟气去尾部对流换热烟道。固体颗粒流一部分进入外置式换热器，在外置式换热器内同受热面发生换热，加热管束内的流体介质，之后返回炉膛；另一部分固体颗粒直接返回炉膛。

目前，如图1所示，外置式换热器主要包括外置床进料腿5、与外置床进料腿5连通的外置床空仓2、与外置床空仓2连通的外置床冷却仓1以及与外置床冷却仓1连通的外置床回料腿3；外置床进料腿5、外置床空仓2、外置床冷却仓1、外置床回料腿3按照按物料运行方向依次设置。

该类外置式换热器采用流态化技术，依靠流化风流化物料，在锅炉启动/停运过程中，投入/停运外置式换热器时，如果操作不当，特别是对流化风开关以及风量大小控制不当，容易引起外置式换热器内的灰倒流进入风室，影响外置式换热器的正常运行；另外，循环灰等固体小颗粒被空气携带流动时，具有流体性质；流体流动方向始终由压力高处流向压力低处；当风板上部压力高于下部压力，差值达到一定程度时，处于流态化的具有流体特性的循环灰会破坏风帽的自锁性能，影响风帽的使用，进而使得风帽不能够正常运行，将进一步影响到外置式换热器内的风量。

因此，外置式换热器供风系统的布置和运行方式，将对外置式换热器风帽的漏灰特性产生直接影响。

 

发明内容

本发明的目的在于：提供一种有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，解决现有外置式换热器中对流化风开关及风量大小控制不当容易引起其内的灰倒流进入风室，影响外置式换热器的正常运行；以及当风板上部压力与下部压力的差值达到一定程度时，循环灰会破坏风帽的自锁性能，影响风帽使用的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现：一种有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，包括外置床和布风系统，所述外置床内按物料运行方向依次设置有外置床进料腿、外置床空仓、外置床冷却仓和外置床回料腿，在外置床空仓的下方设有空仓风室，外置床冷却仓的下方设有冷却仓风室；所述布风系统包括在外置床回料腿中布置的吹扫风、在外置床进料腿中布置的松动风、在空仓风室进料处布置的一号疏松风、在空仓风室中布置的二号疏松风以及在冷却仓风室中布置的冷却仓流化风；在吹扫风、松动风、一号疏松风、二号疏松风和冷却仓流化风的供风管路上设置有阀门。

作为一种优选方式，所述阀门包括阀门A、阀门B、阀门C、阀门D、阀门E、阀门F和阀门G。

作为一种优选方式，所述吹扫风连接一次风或者高压流化风供风管路，并在供风管路上设置的阀门为阀门A。所述吹扫风由外接一次风提供，在外置床回料腿布置吹扫风以防止回料不畅，炉膛烟气反窜；

作为一种优选方式，所述松动风连接两根供风管路，其中一根为高压流化风供风管路，在该供风管路上沿出风口往供风口设置的阀门依次为阀门E、阀门C和阀门B；另外一根为压缩空气供风管路，在该供风管路上设置的阀门为阀门F。进料腿设置有松动风，风源可以是高压流化风或压缩空气，当进料口堆积较多物料或者高压流化风压力不足时可由压缩空气补充、增压，达到松动进口物料的目的；

作为一种优选方式，所述一号疏松风连接两根供风管路，其中一根为高压流化风供风管路，在该供风管路上沿出风口往供风口设置的阀门依次为阀门D、阀门C和阀门B；另外一根为压缩空气供风管路，在该供风管路上设置的阀门为阀门G。

作为一种优选方式，所述二号疏松风连接高压流化风供风管路，在该供风管路上沿出风口往供风口设置的阀门依次为阀门C和阀门B。

空仓中有部分风帽直接接入压缩空气或者高压流化风，该风量用于对空仓上部床料疏松；其余的风帽风源来自于风室，由高压流化风提供，用于空仓的物料流化和返料。

作为一种优选方式，所述冷却仓流化风连接高压流化风供风管路，在该供风管路上设置的阀门为阀门B；冷却仓所有风帽风量来自于高压流化风，用于仓内物料流化和返料。

作为一种优选方式，阀门的控制方法为：

正常启用外置式换热器时，阀门F和阀门G处于关闭状态，沿着灰流向从后往前开启各流化风，即按照以下顺序开启阀门：阀门A→阀门B→阀门C→阀门D→阀门E；

正常停运外置式换热器时，阀门F和阀门G处于关闭状态，沿着灰流向从后往前开启各流化风，即按照以下顺序关闭阀门：阀门E→阀门D→阀门C→阀门B→阀门A；

当床料不能正常流化时，关闭阀门D和阀门E，开启阀门F和阀门G；

当床料正常流化后，关闭阀门F和阀门G，开启阀门B、阀门C、阀门D和阀门E；

当紧急状态下，先关闭阀门B，再停止供风。

冷却仓、空仓分别设置独立的风室供风，便于调节、控制，空仓流化速度大于或者等于冷却仓，保证进入外置床的循环灰可顺利进入冷却仓换热。

来自一次风或高压流化风的空气通过阀门A进入外置床回料腿；来自高压流化风或者是富氧气体或乏气，分成四路分别通过阀门B、C、D、E进入冷却仓风室、空仓风室、外置床空仓及外置床进料腿。压缩空气分成两路，分别通过阀门F、G作为疏松风起到床料松动的作用。采用这种布风形式，有利于风室布风均匀，单独控制各支路风管风量，采用压缩空气加强局部地区的物料松动和流化。在合理控制各风量的投入顺序和阀门开关的条件下，可确保避免外置式换热器内循环物料倒流入风室，保证设备的安全可靠运行。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，通过一个系统化的开关流化风门设计及风量控制，有效杜绝外置式换热器内的灰倒流进入风室，确保外置式换热器安全、可靠运行，保证床料正常流化；合理的阀门控制有利于控制床上压力，确保仓内床上压力始终低于风室压力，保证风帽的正常运行。

 

附图说明

图1是现有外置式换热器的结构简图；

图2是本发明布风系统的结构示意图。

图中：1-外置床冷却仓，  2-外置床空仓，  3-外置床回料腿，  4-冷却仓风室，  5-外置床进料腿，  6-空仓风室，  101-吹扫风，  102-松动风，  103-一号疏松风，  104-二号疏松风,  105-冷却仓流化风。

 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。

如图2所示，本发明有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，包括外置床和布风系统，所述外置床内按物料运行方向依次设置有外置床进料腿5、外置床空仓2、外置床冷却仓1和外置床回料腿3，在外置床空仓2的下方设有空仓风室6，外置床冷却仓1的下方设有冷却仓风室4；所述布风系统包括在外置床回料腿3中布置的吹扫风101、在外置床进料腿5中布置的松动风102、在空仓风室6进料处布置的一号疏松风103、在空仓风室6中布置的二号疏松风104以及在冷却仓风室4中布置的冷却仓流化风105；在吹扫风101、松动风102、一号疏松风103、二号疏松风104和冷却仓流化风105的供风管路上设置有阀门；所述阀门包括阀门A、阀门B、阀门C、阀门D、阀门E、阀门F和阀门G。

所述吹扫风101连接一次风或者高压流化风供风管路，并在供风管路上设置的阀门为阀门A。所述吹扫风101由外接一次风提供，该供风管路由阀门A控制。在外置床返料腿布置吹扫风以防止回料不畅及炉膛的烟气反窜，该风量来自于高压流化风或者一次风。由阀门A控制风量。

所述松动风102连接两根供风管路，其中一根为高压流化风供风管路，在该供风管路上沿出风口往供风口设置的阀门依次为阀门E、阀门C和阀门B；另外一根为压缩空气供风管路，在该供风管路上设置的阀门为阀门F。进料腿设置有松动风，风源可以是高压流化风或压缩空气，当进料口堆积较多物料或者高压流化风压力不足时可由压缩空气补充、增压，达到松动进口物料的目的。优选地，当高压流化风能达到松动效果时，阀门F处于常闭状态，由阀门E控制松动风量。当需要启用压缩空气时，阀门E处于关闭状态，在阀门F开启前，B阀、C阀须开启并保证一定风量。

所述一号疏松风103连接两根供风管路，其中一根为高压流化风供风管路，在该供风管路上沿出风口往供风口设置的阀门依次为阀门D、阀门C和阀门B；另外一根为压缩空气供风管路，在该供风管路上设置的阀门为阀门G。

所述二号疏松风104连接高压流化风供风管路，在该供风管路上沿出风口往供风口设置的阀门依次为阀门C和阀门B。

空仓中靠近进料处部分风帽直接接入压缩空气或者高压流化风，该风量用于对空仓前部床料疏松；其余的风帽风量来自于风室，由高压流化风提供，用于空仓的物料流化和返料。优选地，当高压流化风能达到松动效果时，阀门G处于常闭状态，阀门D处于常开状态，阀门C控制流化风量。当需要启用压缩空气时，阀门D处于关闭状态，在阀门G开启前，阀门B、C须开启并保证一定风量。

所述冷却仓流化风105连接高压流化风供风管路，在该供风管路上设置的阀门为阀门B。冷却仓所有风帽风量来自于高压流化风，用于仓内物料流化和返料。由阀门B控制流化风量。

采用本发明阀门设置可有效防止误操作，保证流化风按优化的控制方式建立。

除此之外，外置式换热器的高压流化风可以是空气，也可为富氧气体或者乏气；

外置式回料腿松动风可以是一次风、二次风、也可以是高压流化风和压缩空气；

压缩空气与流化风配合，作为疏松风，4、一部分高压流化风或压缩空气直接与部分风帽相连。

本发明的工作流程：

正常启用外置式换热器时，阀门F和阀门G处于关闭状态，沿着灰流向从后往前开启各流化风，当先开启的风量调整好后，再开启后续的流化风，即：

开启阀门A输入外置床返料灰道吹扫风→开启阀门B输入冷却仓流化风→开启阀门C和阀门D输入空仓流化风→开启阀门E输入外置床进料管道吹扫风；当床料不能正常流化时，关闭阀门D和阀门E，开启阀门F和阀门G，此时的B和阀门C阀已开启；正常流化后，关闭阀门F和阀门G，开启阀门D和阀门E。

正常停运外置式换热器时，应沿着灰流向从前往后关闭各流化风，即：

关闭阀门E停止输送外置床进料管道吹扫风→关闭阀门C、阀门D停止输送空仓流化风→关闭阀门B停止输送冷却仓流化风→关闭阀门A停止输送外置床返料灰道吹扫风。

当床料不能正常流化时，关闭阀门D和阀门E，开启阀门F和阀门G；

当床料正常流化后，关闭阀门F和阀门G，开启阀门B、阀门C、阀门D和阀门E。

当紧急状态，如锅炉BT指令发出时，应首先关闭阀门B，再停运高压流化风机。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，包括外置床，所述外置床内按物料运行方向依次设置有外置床进料腿（5）、外置床空仓（2）、外置床冷却仓（1）和外置床回料腿（3），其特征在于：还包括布风系统，在外置床空仓（2）的下方设有空仓风室（6），外置床冷却仓（1）的下方设有冷却仓风室（4）；所述布风系统包括在外置床回料腿（3）中布置的吹扫风（101）、在外置床进料腿（5）中布置的松动风（102）、在空仓风室（6）进料处布置的一号疏松风（103）、在空仓风室（6）中布置的二号疏松风（104）以及在冷却仓风室（4）中布置的冷却仓流化风（105）；在吹扫风（101）、松动风（102）、一号疏松风（103）、二号疏松风（104）和冷却仓流化风（105）的供风管路上设置有阀门。

2.如权利要求1所述的有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，其特征在于：所述阀门包括阀门A、阀门B、阀门C、阀门D、阀门E、阀门F和阀门G。

3.如权利要求2所述的有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，其特征在于：所述吹扫风（101）连接一次风或者高压流化风供风管路，并在供风管路上设置的阀门为阀门A。

4.如权利要求2所述的有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，其特征在于：所述松动风（102）连接两根供风管路，其中一根为高压流化风供风管路，在该供风管路上沿出风口往供风口设置的阀门依次为阀门E、阀门C和阀门B；另外一根为压缩空气供风管路，在该供风管路上设置的阀门为阀门F。

5.如权利要求2所述的有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，其特征在于：所述一号疏松风（103）连接两根供风管路，其中一根为高压流化风供风管路，在该供风管路上沿出风口往供风口设置的阀门依次为阀门D、阀门C和阀门B；另外一根为压缩空气供风管路，在该供风管路上设置的阀门为阀门G。

6.如权利要求2所述的有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，其特征在于：所述二号疏松风（104）连接高压流化风供风管路，在该供风管路上沿出风口往供风口设置的阀门依次为阀门C和阀门B。

7.如权利要求2所述的有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，其特征在于：所述冷却仓流化风（105）连接高压流化风供风管路，在该供风管路上设置的阀门为阀门B。

8.如权利要求2所述的有效控制外置式换热器物料倒流的布风系统，其特征在于：阀门的控制方法为：

正常启用外置式换热器时，阀门F和阀门G处于关闭状态，沿着灰流向从后往前开启各流化风，即按照以下顺序开启阀门：阀门A→阀门B→阀门C→阀门D→阀门E；

正常停运外置式换热器时，阀门F和阀门G处于关闭状态，沿着灰流向从后往前开启各流化风，即按照以下顺序关闭阀门：阀门E→阀门D→阀门C→阀门B→阀门A；

当床料不能正常流化时，关闭阀门D和阀门E，开启阀门F和阀门G；

当床料正常流化后，关闭阀门F和阀门G，开启阀门B、阀门C、阀门D和阀门E；

当紧急状态下，先关闭阀门B，再停止供风。

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