CN1079523C - 流化床锅炉的炉箅装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种流化床锅炉的炉箅装置，包括许多平行的喷气管(1)或类似物，它们沿一基本水平的平面并排延伸，并设有将喷气管(1)或类似物内的流化空气送入位于该炉箅装置上方的炉膛的构件(3)，一部分流化床物料通过喷气管(1)或类似物间的孔系(2)排入装在该炉箅装置下方的收集器部件(4)，该喷气管(1)或类似物设有借助管组件(9)形成的冷却介质循环通路。

Description

流化床锅炉的炉篦装置
本发明涉及一种流化床锅炉的炉篦装置，至少部分由许多沿一基本水平的平面并排延伸的平行喷气管或类似物构成，喷气管设有供给流化空气的构件，将喷气管或类似物中的流化空气供入位于该炉篦装置上方的炉腔中，一部分流化床物料经喷气管间的孔系排入装在该炉篦装置下面的收集器装置。
为流化床锅炉或燃烧炉提供上述所谓喷气管式炉管篦装置是已知的。有关的现有技术可参见专利公开文献US-4753180和FI-913784。喷气管式炉篦装置对于防止所谓结块是特别有利的。在流化床锅炉中，流化床通常包括一物料层，它位于炉蓖装置上方，并借助通过炉蓖装置吹入的流化空气流化。然而流化是在流化床锅炉中进行的，这样，良好的连续进行的燃烧过程要求物料具有均匀的粒度。燃烧过程中有必要从流化床中去除大块物料，具体地说就是大粒度物料块，石块和存在于物料中并在燃烧过程中产生的烧结颗粒。通过在短的循环内有规律地去除流化床中的大块物料才能保证连续进行的燃烧过程的高效率。现行作法是，通过在一连续进行的燃烧过程中，每天进行数次几分钟的排放循环，避免流化床中物料结块。由于喷气管型炉篦装置包括覆盖几乎整个炉蓖装置的孔系统，上述用以防止流化床中物料结块的循环可以有效地沿整个炉篦装置进行。采用喷气管型炉篦装置，有可能制造出孔系面积几乎等于喷气管型炉蓖装置总面积一半的结构。在这种喷气管型炉篦装置的下方，装有收集器装置，用以收集从流化床中去除的大块物料，从而将这些物料送至后续的物料处理过程进行处理。按现有技术设计的喷气管型炉篦装置，仅靠吹过喷气管进入流化床的流化空气进行冷却。这种解决方案的一个缺点是，喷气管产生的折流或变形，可能导致局部严重过热，损害和缩短炉篦装置的使用寿命。很明显，流化空气的供给和大块物料的排放还会受喷气管变形的影响。这样，现有技术的喷气管型炉蓖装置，既不能满足流化床锅炉所需条件方面的功能要求，也不能满足其结构要求。
本发明的目的是提供一种流化床锅炉的炉蓖装置，其中基于所谓喷气管式炉篦结构原理的装置的缺点：在很大程度得到有效克服，从而提供一种炉篦装置，它能满足流化床锅炉所需的耐久性和可靠性要求。为实现这一目的，本发明的炉篦装置的主要特征在于至少一部分喷气管或类似物，带有冷却介质循环通路。该冷却介质循环通路设计成与需通过喷气管或类似物供给的空气流隔开。该冷却介质包括水、蒸汽和/或空气。在特别优化的情况下，该冷却介质由流化床锅炉的水循环和蒸汽发生系统中的循环水构成。这样，包含在炉篦装置中的喷气管或类似物的冷却便可由流化床锅炉的蒸汽发生过程的一部分进行。
可优选的方案是，上述冷却介质循环通路包括在喷气管或类似物的壁结构中，最好成为壁结构的一部分。这种解决方案能够提供一种不但从结构的观点而且在热传导器方面看都能有效起作用的喷气管组件，并且所具有的横截面积可按这样的方式划分和设计：对冷却介质循环和流化空气吹过的流动阻力都是合理的。
其它从属权利要求涉及的炉篦装置公开了本发明的几种优选
实施例。
本文所述的流化床锅炉既涉及循环型流化循环床锅炉，也涉及沸腾型流化床锅炉。本发明还涉及上述应用场合中的一种炉蓖装置。
下面结合附图详细说明本发明的流化床锅炉炉篦装置。附图中：
图1示出设有本发明的炉篦装置一种实施例的流化床锅炉的底部，从垂直喷气管或类似物纵向的方向剖开的剖视图；
图2示出图1所示装置，从喷气管或类似物的纵向观看的视图；
图3-6示出喷气管或类似物的替换实施例。
具体参见图1和2，本发明的一种炉篦装置被放在流化床锅炉炉膛底段。流化床锅炉的总体结构或燃烧过程的有关内容，由于可从该领域的一般知识获知，例如从专利文献得知，本文不作进一步描述。与本发明的目的无实际关系的流化床锅炉流程部分可以许多优化方式进行，因为本发明的炉蓖装置能够无限制地采用多种型式的替换结构以及多种流程。
图1和2所示的炉蓖装置包括沿一基本水平的平面并排延伸的许多平行喷气管1。这些喷气管1以这样的方式并排安装：两相邻喷气管之间保留沿喷气管纵向延伸的同样水平孔，这些孔为炉篦装置提供了孔系2。每一喷气管还设有许多将流化空气从喷气管1内送入位于炉篦装置上方的炉膛T内的构件。从图1可具体看出，所述的构件由包含在喷气管中的一顶面1a(上水平壁)向炉膛延伸的流化喷嘴3组成。该流化喷嘴包括一垂直管3a，它安装在喷气管1顶面上，其顶部装有一个保护罩或类似物3b，流化空气从罩下沿管3a的整个周边基本成径向吹入炉膛T。炉蓖装置由一下探部件(未示)支撑。
炉篦装置下方装有一收集器部件4，它覆盖炉篦装置的全面积，并包括一系列收集器漏斗4a，这些漏斗共同覆盖炉篦装置的地面。收集器漏斗4a下面是遮断机构5，它建立沿基本垂直的管6至物料排放装置7的通道。在所示的实施例中，所述排放装置7为一螺旋输送机，其包括一输送螺旋8a(图2)，管6的底部通过封闭输送螺旋8a的保护壳8b与该输送螺旋相通。所述数量的排放装置7以这样的方式安装成与收集器部件4相连：每一排放装置7布置成与两个或更多的收集器漏斗4a相连。该收集器部件4，如上所述，是该领域公知的，应指出的是，该收集器部件可以各种方式设计出现在本发明的基本构思中。
按照本发明，至少一部分，最好所有喷气管1或类似物都设有冷却介质循环通路。如图1具体示出的那样，该冷却介质循环通路，包括在喷气管1或类似物的壁结构中，作为壁结构的一部分。这种冷却介质循环通路可借助沿喷气管1或类似物纵向延伸的一种管组件实现。管组件9最好以这样的方式对中包括在喷气管壁结构中：包含在管组件中的每一管道9a的一部分从喷气管表面向外延伸，另一方面，其横截面的一部分向喷气管内部延伸。图1所示的具体实施例中，该管组件包括6根管，其中两根包括在喷气管顶面1a内，两根管相应地包括在喷气管每一侧壁1c内。从图1可特别注意到，该喷气管可具有规则地横截面形状，即一种向下收缩的狭边梯形，从而该喷气管具有一基本平行于顶面的底面1b。这种方案有助于将物料从燃烧室送入收集器部件。喷气管1最好为焊接结构，其中各管9a沿喷气管或类似物横截面的周边方向相互隔开，固定在两管间的隔离块由平板状(平的或角形件)板材件10构成，这些板材件沿管的纵向两侧边焊在管的外表面上。如图1具体表示出的那样，供给流化空气的元件3或流化喷嘴沿喷气管1纵向排成三列，从而与喷气管顶面相连的所述管组件的管9a固定在两所述列之间。上述排列能提供一种对称的喷气管组件，其中中间一列流化喷嘴沿喷气管横截面的垂直对称轴线延伸。
可优选的方案是，喷气管中的管组件9，成为沸腾型流化床锅炉的水循环系统的一部分，从而如图2已特别示出的那样，在喷气管1的第一端设有与喷气管或类似物的管组件9连通且包括在流化床锅炉的水循环系统中的分配箱11。该喷气管或类似物的第二端，与上述分配箱相对的壁上，管组件9与形成流化床锅炉炉腔壁的一个管组件相连通。该喷气管也可以与包括在炉篦装置两相对边的两个分配箱相连，从而炉膛的两组相对壁都分别与冷却炉蓖装置水循环相连。
图3-6示出几种除图1和2以外的可供选择的喷气管横截面形状替换方案。具体地说，图3示出一种喷气管替换方案，其横截面形状为矩形，包括在管组件9中的各管9a装在横截面拐角上，其侧壁1c比顶面和底面(上下水平壁)1a和1b长。供给流化空气的构件由图1和2以及图4所示那样的流化喷嘴构成。在图4中，包括在管组件9中的各管最好位于侧壁1c以及顶面1a和底面1b区域中心。喷气管1的壁1a-1c可包括一个或多个平板件10，具体数可由所由所述管组件9的管9a的配置情况确定。
图5和6示出，可替换的喷气管结构，它们与上述各图所示管结构基本一致，不同之处仅在于喷气管1中喷出的流化空气改由通过紧靠顶面1a下方的喷气管1的侧壁1c上的孔系15或类似物供给。孔系15沿喷气管纵向以一定间距排列。这样，喷气管顶面1a(水平顶壁)本身和/或包括在顶面中的板件可被改造成沿喷气管1或类似物的横向延伸出喷气管侧壁1c，成为图6所示的凸缘状件；或者替换成，或者除上述方案外，以这样的方式延伸：至少一个，最好两个侧壁1c改为从顶面1a向喷气管1或类似物的底面1b(水平底壁)倾斜向下延伸(还可参见图1所示喷气管实施例)，从垂直喷气管1纵向的横截面看，所述底面比顶面1a窄。
本发明的炉篦装置特别但不局限适用于沸腾型流化床锅炉。在沸腾型流化床锅炉中，流化空气具有的流化率应使重颗粒物大体沿垂直方向下落。本发明的炉蓖装置使孔系有可能分布于整个炉篦装置的全平面区域，并具有足够的面积，导致粗大颗粒物最终进入孔系的高或然率。
本发明也可有利地用于循环或流化床锅炉，其中流化空气采用的流化率还可产生粗大颗粒物的横向运动。即使在这种情况下，本发明的炉篦装置也可提供粗大颗粒物最终进入孔系的高或然率。

Claims (10)

1.一种流化床锅炉的炉蓖装置，至少部分由许多平行的喷气管(1)或类似物构成，这些喷气管或类似物沿一基本水平的平面并排延伸，并设有将该喷气管(1)或类似物内的流化空气送入位于该炉蓖装置上方的炉膛(T)内的构件(3)，一部分流化床物料通过该喷气管(1)或类似物间的孔系(2)排入装在该炉篦装置下方的收集器部件(4)，其中，至少一部分所述的喷气管(1)或类似物设有冷却介质循环通路，所述的冷却介质循环通路包括在喷气管(1)或类似物的壁结构中，最好成为壁结构的一部分，其特征在于，所述的冷却介质循环通路形成一沿喷气管(1)或类似物的纵向以这样的方式延伸的管组件(9)，即使所述的管组件(9)成为喷气管(1)或一封闭横截面形状周边尺寸的一部分。
2.如权利要求1所述的炉蓖装置，其特征在于，包括在所述管组件(9)中的管(9a)，或至少一部分这样的管，一方面，利用其横截面的一部分形成该喷气管(1)或类似物的外表面的一部分，另一方面，利用其横截面的一部分形成该喷气管(1)或类似物的内表面的一部分。
3.如权利要求1所述的炉蓖装置，其特征在于，所述喷气管(1)或类似物的至少一部分冷却介质循环通路被设置成为流化床锅炉水循环系统的一部分，从而该喷气管(1)或类似物的连接有最好为平行的水循环通路的第一端设有一分配箱(11)，它与每一喷气管(1)或类似物的管组件(9)连通并包括在流化床锅炉的水循环通路内，而该喷气管(1)或类似物的第二端，上述管组件与另一管组件连通，该另一管组件形成一流化床锅炉炉膛(T)的一个壁(12)。
4.如权利要求1所述的炉蓖装置，其特征在于，包括在所述喷气管(1)或类似物中的所述管组件(9)包括至少4条管(9a)，它们沿喷气管(1)或类似物的横截面的周边方向布置，彼此隔开一定距离，两相邻管(9a)间的间隔件由板件(10)构成。
5.如权利要求1所述的炉蓖装置，其特征在于，所述的喷气管(1)或类似物的横截面形状为多边形，最好为四边形，如矩形或梯形，该横截面形状所具有顶面(1a)同时形成该炉蓖装置的顶面，并且至少一部分管组件(9)被包含在所述顶面(1a)内。
6.如权利要求1所述的炉蓖装置，其特征在于，所述顶面(1a)被改成沿喷气管或类似物的横向延伸出该喷气管的侧壁，并且供给流化空气的构件设置成最好借助一孔系(15)或类似结构要素与喷气管或类似物的侧壁相连。
7.如权利要求6所述的炉篦装置，其特征在于，所述顶面(1a)和/或与之相关的件布置成沿横向呈凸缘状件延伸出喷气管(1)或类似物的侧壁(1c)。
8.如权利要求6所述的炉篦装置，其特征在于，所述喷气管(1)或类似物的至少一个侧壁(1c)布置成向该喷气管(1)或类似物的底面(1b)倾斜向下延伸，并使该底面(1b)窄于所述顶面(1a)。
9.如权利要求1所述的炉蓖装置，其特征在于，用于沸腾型流化床锅炉。
10.如权利要求1至9中任一所述的炉篦装置，其特征在于，用于循环型流化床锅炉。
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