CN105927975B - 一种布风板、选择性排渣装置及多流程循环流化床锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种布风板、选择性排渣装置及多流程循环流化床锅炉，其中倾斜布风板(109)布置在水平布风板(108)的四周或两侧且自水平布风板(108)的边缘处向下倾斜，其外缘通过连接钢板(101)固定在循环流化床锅炉的炉膛内；水平布风板(108)和倾斜布风板(109)上设置有供气孔，且其上面布置与所述供气孔连通的若干风帽；排渣管(103)的落渣口开在倾斜布风板(109)最低点水平区域；倾斜布风板(109)和水平布风板(108)下面分别设置独立的风室。本发明能够实现选择性地供风，能够及时排出未燃尽的大颗粒物及不可燃物。

Description

一种布风板、选择性排渣装置及多流程循环流化床锅炉

技术领域

本发明涉及机械宽筛分领域，尤其是涉及一种布风板、选择性排渣装置及多流程循环流化床锅炉，适合含较多煤矸石、油页岩的固体化石燃料的场合。

背景技术

布风板位于多流程循环流化床的炉膛主燃室下方，通过钢板焊接在四周膜式水冷壁鳍片上。当运行时，布风板把其上面的可燃物、炉渣和不可燃物吹向空中，成流化状态，向炉膛高度方向运行，当运行到一定高度，由于颗粒自身的重量及颗粒间相互碰撞，动量减小，不可燃大颗粒物或者未燃尽的大颗粒渣物(统称为大颗粒物)开始向下，形成物料混返，以便尽可能使未燃尽的大颗粒渣物燃尽。可见布风板是循环流化床锅炉最重要的结构部件，其安全、可靠、稳定运行对锅炉的整体性能起着至关重要的影响。

现有常规的布风板的结构如图1和图2所示，布风板5为水平布置在炉墙6包裹的炉膛内部，布风板的整个区域布置大量风帽2，且下面通过一个风室4供风。布风板5将来自风室4中的气体通过若干风帽2吹出，使通过给料管1进入炉膛的垃圾或工业废料流化并在炉膛内的高温作用下焚烧，同时大颗粒物会在重力作用下回落在布风板5上，通过布风板5下面的落渣管3排出。设备实际运行过程中，由于布风板5完全为水平布置，且其下面通过一个风室供风，所以不能够实现选择性地针对某一区域供风；而且一旦未燃尽的大颗粒物及不可燃物堆积在某一区域不能及时排出，这势必会影响锅炉的稳定运行。

发明内容

本发明的第一目的是针对目前存在的布风板不能够选择性地针对某一区域供风的问题，提供一种选择性排渣装置，其能够针对某一区域的未燃尽的大颗粒物及不可燃物堆积实现选择性地排渣。

本发明的第二目的是针对目前存在的未燃尽的大颗粒物及不可燃物堆积在某一区域不能及时排出的问题，提供一种布风板，其能够选择性地供风，且利于选择性地排渣。

本发明的第三目的是提供一种多流程循环流化床锅炉，其能够选择性地供风，且能够针对某一区域的未燃尽的大颗粒物及不可燃物堆积实现选择性地排渣。

本发明的第一目的通过如下技术方案实现：

本发明提供一种选择性排渣装置，其包括：

连接钢板、排渣管、水平布风板和倾斜布风板；

所述倾斜布风板布置在水平布风板的四周或两侧且自水平布风板的边缘处向下倾斜，其倾斜角不大于30°，其外边缘通过连接钢板固定在循环流化床锅炉的炉膛内；

所述水平布风板和倾斜布风板上设置有供气孔，且其上面布置有与所述供气孔连通的若干风帽；

所述水平布风板下面设置独立中间风室，所述倾斜布风板下面被分割为一个或多个供风区域，且对应每个供风区域设置独立风室；

所述排渣管的落渣口开在倾斜布风板最低点区域。

更优选地，所述风帽包括：定向风帽和对称风帽；

所述水平布风板的中间焊接若干对称风帽，边缘焊接若干出风口朝向向外周倾斜的定向风帽；

所述倾斜布风板上布置若干出风口朝向倾斜的定向风帽，且出风口朝向对着排渣管的方向。

更优选地，所述倾斜布风板下面对应每个供风区域设置的独立风室的横截面的宽度为a₂或b₂；独立中间风室的横截面的宽度为w；其中a₂＝b₂或a₂≠b₂，(a₂+b₂)＝(1/2～2)w；所述排渣管的落渣口离风室外边缘的距离为a₁或b₁；其中a₁＝(1/3～1/5)a₂或b₁＝(1/3～1/5)b₂。

更优选地，所述对称风帽呈顺列布置在所述水平布风板上；和/或，所述定向风帽呈错列布置在所述倾斜布风板上。

更优选地，所述相邻两列的定向风帽出风口的中心线之间相互平行，两中心线之间的距离大于出风口的直径。

更优选地，所述定向风帽包括：

变径管、直管和连接二者的弯头；

变径管的小径侧为出风口，变径管的大径侧与弯头相接；弯头的另一侧与直管相接，直管垂直穿过倾斜布风板出风孔并与倾斜布风板固定在一起且周圈密封；

变径管比直管短，直管的直径φa与变径管的出风口直径φb之间满足：φb＜φa。

更优选地，所述排渣管上设置有闸板阀。

更优选地，在为倾斜布风板供风的风室以及为水平布风板供风的风室的进风口上分别安装有闸板阀。

本发明的第二目的通过如下技术方案实现：

本发明还提供一种多流程循环流化床锅炉，其包括：

上述的一种选择性排渣装置和膜式水冷壁围成的炉膛，所述选择性排渣装置通过钢板焊接在炉膛四周膜式水冷壁的鳍片上。

本发明的第三目的通过如下技术方案实现：

本发明还提供一种布风板，所述布风板包括：

水平布风板和倾斜布风板；

倾斜布风板布置在水平布风板的四周或两侧且自水平布风板的边缘处向下倾斜，其外缘通过连接钢板固定在锅炉的炉膛内；

水平布风板和倾斜布风板上设置有供气孔，且其上面布置与所述供气孔连通的若干风帽；

所述水平布风板下面设置独立的中间风室；所述倾斜布风板下面被分割为一个或多个供风区域，且对应每个区域设置独立风室。

由上述本发明的技术方案可以看出，本发明具有如下技术效果：

1、通过水平布风板与倾斜布风板结合，并为其分别配置独立控制的风室配风，实现了选择性地供风，且利于选择性地排渣。

2、通过在两侧/四周的倾斜布风板上配置定向风帽，且定向风帽的出风口朝向出渣口，能够更有利于排渣。

3、通过在倾斜布风板下部设置大管径排渣管，且结合为倾斜布风板配置的独立风室控制风压和风量，能够及时排出未燃尽的大颗粒物及不可燃物。

附图说明

图1为现有技术的布风板结构的主视图；

图2为图1中的A-A视图；

图3为本发明的选择性排渣装置的位置示意图；

图4为本发明的一种选择性排渣装置的结构示意图；

图5为图2的B-B视图；

图6为本发明中的对称风帽的结构示意图；

图7为本发明中的定向风帽的结构示意图；

图8为本发明中的定向风帽呈顺列布置的示意图；

图9为本发明中的定向风帽呈错列布置的示意图。

附图中：

给料管1、风帽2、落渣管3、风室4、布风板5、炉墙6；选择性排渣装置100；连接钢板101、定向风帽102、排渣管103、左侧风室104、中间风室105、右侧风室106、对称风帽107、水平布风板108、倾斜布风板109、闸板阀110、第一测压点111、第二测压点112；帽头1071、通气管1702；变径管1021、直管1022、连接二者的弯头1023。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

实施例一：

本发明提供一种选择性排渣装置100，其在多流程循环流化床锅炉中的位置如图3所示，位于多流程循环流化床的炉膛主燃室下方，通过钢板焊接在四周膜式水冷壁鳍片上。该选择性排渣装置100的结构如图4和图5所示，包括：

连接钢板101、定向风帽102、排渣管103、左侧风室104、中间风室105、右侧风室106、对称风帽107、水平布风板108、倾斜布风板109、闸板阀110。

连接钢板101的上部分焊接在多流程循环流化床锅炉的炉膛主燃室下方的四周膜式水冷壁鳍片上。其内侧与倾斜布风板109的外缘焊接在一起。

倾斜布风板109布置在水平布风板108的四周或两侧且自水平布风板108的边缘处向下倾斜。倾斜布风板109布置在水平布风板108之间的倾斜角度根据设计需要设置，这里以倾斜布风板109布置在水平布风板108的左右两侧为例进行说明：左侧的倾斜布风板109与水平布风板108之间的倾斜角度为α，右侧的倾斜布风板109与水平布风板108之间的倾斜角度为β。其中0≤α≤30°；0≤β≤30°；α与β可以相等，也可以不相等，当需要左侧大量排渣或者左侧方便排渣时，可以将其中的倾斜角度α设置的大一些。

水平布风板108和倾斜布风板109上焊接有与这些布风板的供气孔连通的若干风帽，其上的风帽布置情况如图5所示，其中水平布风板108的中间焊接若干对称风帽107，边缘焊接若干出风口朝向向外周倾斜的定向风帽102。倾斜布风板109上布置若干出风口朝向倾斜的定向风帽102，且出风口朝向对着排渣管103的方向，这样更有利于排渣。

上述对称风帽107的结构如图6所示。其包括帽头1071和通气管1702，帽头1071为一端封闭的中空结构，该中空结构与通气直管1072的通气孔相连通；帽头1071的周边开有若干个与中空结构相通的出气孔，以尽可能实现均匀地向外排气的目的。通气直管1072穿入水平布风板108并与水平布风板108固定在一起且周圈密封好。

上述定向风帽102完成气流导向的作用，如图7所示，包括：变径管1021、直管1022和连接二者的弯头1023。变径管1021比直管1022短，这样有利于布置该定向风帽。变径管1021的小径侧为出风口，变径管1021的大径侧与弯头1023相接。弯头1023的另一侧与直管1022相接，直管1022垂直穿过倾斜布风板109出风孔并与倾斜布风板109固定在一起且周圈密封好。直管1022的直径记为φa，变径管1021的出风口直径记为φb，为了满足出风有一定的压力，直管1022的直径φa与变径管1021的出风口直径φb之间需满足：

φb＜φa

上述定向风帽102中的变径管1021、直管1022、弯头1023可以焊接而成，也可以利用模具整体铸造而成。

在设置定向风帽102时，相邻两列的定向风帽102的出风口的中心线之间相互平行，且两中心线之间的距离大于出风口的直径，这样从后列定向风帽102出来的风能够巧妙地错开前列风帽头，不仅避免了风被阻挡也防止了前排风帽头被吹坏，保证了风的有效利用，更有利于排渣。

上述定向风帽102可以如图8所示呈顺列布置，也可以如图9所示呈错列布置。同样上述对称风帽107也可以呈顺列布置，也可以呈错列布置。

排渣管103的落渣口开在倾斜布风板109最低点水平区域，这样有利于不可燃物汇集到排渣管103的落渣口排出。排渣管103上设置有闸板阀110，该闸板阀110由电磁阀控制，且电磁阀通过线路连接控制中心。该闸板阀110也安装有操作手柄，可方便工人手工操作。

布风板下面为钢板焊接而成的风室，风室独立布置，分为左侧风室104、中间风室105、右侧风室106。左侧风室104为左侧的倾斜布风板109供风；中间风室105为水平布风板108供风；右侧风室106为右侧的倾斜布风板109供风。在其每个风室的进风口设置阀门，该阀门为闸板阀，由电磁阀结合电动执行器控制其开度，且电磁阀通过线路连接控制中心。该阀门也安装有操作手柄，可方便工人手工操作。这样各个风室的风量、风压可以独立可调。

控制中心通过线路连接分别设置在左侧风室104、中间风室105和右侧风室106的第一测压点111的压力表以及设置在炉膛上半部的第二测压点112的压力表，并监控二者的压力值，当二者之间的压差达到设定压差阈值时，则启动电磁阀触动电动执行器控制落渣管103的闸板阀的启闭，进行排渣，闸板阀103也可以由人工控制进行排渣。控制中心根据第一测压点的压力表的压力值监控到压力超过设定压力值时，则启动电磁阀触动电动执行器控制相应风室的进风口阀门的开度以调节其进风量。

中间区域的水平布风板108为常规快速流化区域，两侧/四周的倾斜布风板109为选择性布风板。倾斜布风板109下面的排渣管103布置在靠近外边缘侧，仍然以左右两侧分别设置排渣管103为例进行说明，左侧排渣管103到左侧边缘的距离为a1，右侧排渣管103到右侧边缘的距离b1；a1、b1可以相等或不相等。为左侧的倾斜布风板109供风的左侧风室104的横截面的宽度为a2；为右侧的倾斜布风板109供风的右侧风室106的横截面的宽度为b2；为中间区域的水平布风板108供风的中间风室105的横截面的宽度为W。

上述尺寸满足以下条件：

a1＝(1/3～1/5)a2

b1＝(1/3～1/5)b2

a2+b2＝(1/2～2)w

上述实施例是以倾斜布风板109下面设置左侧风室104和右侧风室106为例进行说明的，但本发明并不局限于此，本发明可以根据设计需要，在上述倾斜布风板109下面分割为一个或任意多个供风区域，且对应每个区域设置独立风室。

本发明的工作原理如下：

当运行时，水平布风板108将其上部的可燃物、炉渣和不可燃物吹向空中，成流化状态，向炉膛高度方向运行，当运行到一定高度，由于颗粒自身的重量及颗粒间相互碰撞，动量减小，大颗粒物开始向下，向四周运动，形成物料混返，大颗粒物最终落回两侧/四周倾斜布置的倾斜布风板109上。

堆积的大颗粒物，会增加倾斜布风板109上的阻力，此时控制此部分的风室的风压压头加大。倾斜布风板109上焊接有若干朝向倾斜的定向风帽，这样加大的风压通过这些定向风帽吹起这些堆积的大颗粒物，使其继续流化，以便使其尽可能地被燃尽。

当风压加到其设定上限时，需要及时把炉渣和不可燃物排掉。打开排渣管103上的闸板阀，进行排渣。由于排渣口位于倾斜布风板109的最低点，排渣管103打开时，其内部压力很低与大气相同，由于布风板上为正压，高于大气压，此时成流化状态的炉渣和不可燃物就会向液体一样由高压区流向压力较低的排渣口，实现排渣。

当大部分的炉渣和不可燃物通过排渣管103排出后，连接到倾斜布风板109的风室的阻力会迅速减小，这时风压压头就要减小，以免造成水平布风板上的炉渣和不可燃物无法流化到倾斜布风板上，造成物料吹空。

由上述本发明的技术方案可以看出，本发明利用定向风帽及非等压风室配风实现选择性排渣，利用两侧/四周倾斜布风板上的定型风帽和大管径排渣管及时排出大颗粒物。

本发明的选择性排渣装置，适合在含较多不可燃颗粒的煤、煤矸石，油页岩等固体化石燃料的场合使用。尤其适用于含较多不可燃颗粒物，及含有煤矸石燃料的锅炉燃烧使用。

实施例二：

本发明提供一种布风板，其设置在多流程循环流化床的炉膛主燃室下方，通过钢板焊接在四周膜式水冷壁鳍片上。其结构包括：定向风帽102、左侧风室104、中间风室105、右侧风室106、对称风帽107、水平布风板108、倾斜布风板109。各个部件之间的连接关系与实施例一中的相关描述相同，这里不再详细描述。

实施例三：

本发明提供一种多流程循环流化床锅炉，其包括实施例一中的选择性排渣装置和膜式水冷壁围成的炉膛，该选择性排渣装置通过钢板焊接在四周膜式水冷壁的鳍片上。其中的选择性排渣装置的结构和工作原理与实施例一相同，这里不再详细描述。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不限定本发明。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (10)

1.一种选择性排渣装置，其特征在于，所述选择性排渣装置位于多流程循环流化床的炉膛主燃室下方；所述选择性排渣装置包括：

连接钢板(101)、排渣管(103)、水平布风板(108)和倾斜布风板(109)；

所述倾斜布风板(109)布置在水平布风板(108)的四周或两侧且自水平布风板(108)的边缘处向下倾斜，其倾斜角不大于30°，其外边缘通过连接钢板(101)固定在循环流化床锅炉的炉膛内的四周膜式水冷壁鳍片上；

所述水平布风板(108)和倾斜布风板(109)上设置有供气孔，且其上面布置有与所述供气孔连通的若干风帽；

所述水平布风板(108)下面设置独立中间风室(105)，所述倾斜布风板(109)下面被分割为一个或多个供风区域，且对应每个供风区域设置独立风室；

所述排渣管(103)的落渣口开在倾斜布风板(109)最低点区域，且排渣管(103)位于落渣口的下方。

2.根据权利要求1所述一种选择性排渣装置，其特征在于，

所述风帽包括：定向风帽(102)和对称风帽(107)；

所述水平布风板(108)的中间焊接若干对称风帽(107)，边缘焊接若干出风口朝向向外周倾斜的定向风帽(102)；

所述倾斜布风板(109)上布置若干出风口朝向倾斜的定向风帽(102)，且出风口朝向对着排渣管(103)的方向。

3.根据权利要求2所述一种选择性排渣装置，其特征在于，

所述倾斜布风板(109)下面对应每个供风区域设置的独立风室的横截面的宽度为a₂或b₂；独立中间风室(105)的横截面的宽度为w；其中a₂＝b₂或a₂≠b₂，(a₂+b₂)＝(1/2～2)w；

所述排渣管(103)的落渣口离风室外边缘的距离为a₁或b₁；其中a₁＝(1/3～1/5)a₂或b₁＝(1/3～1/5)b₂。

4.根据权利要求2所述一种选择性排渣装置，其特征在于，

所述对称风帽(107)呈顺列布置在所述水平布风板(108)上；

和/或，

所述定向风帽(102)呈错列布置在所述倾斜布风板(109)上。

5.根据权利要求4所述一种选择性排渣装置，其特征在于，位于相邻两列的所述定向风帽(102)出风口的中心线之间相互平行，两中心线之间的距离大于出风口的直径。

6.根据权利要求1至5任意一项所述一种选择性排渣装置，其特征在于，所述定向风帽(102)包括：

变径管(1021)、直管(1022)和连接二者的弯头(1023)；

变径管(1021)的小径侧为出风口，变径管(1021)的大径侧与弯头(1023)相接；弯头(1023)的另一侧与直管(1022)相接，直管(1022)垂直穿过倾斜布风板(109)出风孔并与倾斜布风板(109)固定在一起且周圈密封；

变径管(1021)比直管(1022)短，直管(1022)的直径φa与变径管(1021)的出风口直径φb之间满足：φb＜φa。

7.根据权利要求6所述一种选择性排渣装置，其特征在于，所述排渣管(103)上设置有闸板阀(110)。

8.根据权利要求6所述一种选择性排渣装置，其特征在于，在为倾斜布风板(109)供风的风室以及为水平布风板(108)供风的风室的进风口上分别安装有闸板阀。

9.一种多流程循环流化床锅炉，其特征在于，所述多流程循环流化床锅炉包括：

权利要求1至8任意一项所述的一种选择性排渣装置和膜式水冷壁围成的炉膛，所述选择性排渣装置通过钢板焊接在炉膛四周膜式水冷壁的鳍片上。

10.一种布风板，其特征在于，所述布风板应用于权利要求1至8任意一项所述的一种选择性排渣装置中，其包括：

水平布风板(108)和倾斜布风板(109)；

倾斜布风板(109)布置在水平布风板(108)的四周或两侧且自水平布风板(108)的边缘处向下倾斜，其外缘通过连接钢板(101)固定在锅炉的炉膛内；

水平布风板(108)和倾斜布风板(109)上设置有供气孔，且其上面布置与所述供气孔连通的若干风帽；

所述水平布风板(108)下面设置独立的中间风室(105)；所述倾斜布风板(109)下面被分割为一个或多个供风区域，且对应每个区域设置独立风室。