CN116066820A - 循环流化床锅炉布风装置及循环流化床锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环流化床锅炉布风装置，该装置包括：风室，风室包括布风区和导风区，布风区设置在导风区的上方，且布风区与导风区相连通；布风件，布风件设置在布风区的顶部；可调节挡板，可调节挡板可转动地连接在导风区的顶部；驱动装置，驱动装置与可调节挡板相连，驱动装置驱动可调节挡板进行转动，以便调节进入布风区的风量；入风口，入风口设置在导风区的至少一侧。由此，通过在上述装置设置可调节挡板，可以定量调控进入循环流化床锅炉炉膛的各区域风量，进而差异化调节各区域床料的流化状态，解决床料流化不佳、局部床温高、结焦、偏床等运行问题，与此同时，上述装置还具有操作简单和安装、维护成本较低的优势。

Description

循环流化床锅炉布风装置及循环流化床锅炉

技术领域

本发明属于循环流化床锅炉技术领域，具体涉及一种循环流化床锅炉布风装置及循环流化床锅炉。

背景技术

循环流化床通常采用带风帽的布风板实现布风均匀性。随着循环流化床锅炉的不断增大，循环流化床的炉膛截面积也不断增大，实际运行中保证床料的良好流化越来越具有挑战性。在实际生产过程中，许多企业首先将循环流化床锅炉运行一段时间，然后基于运行反馈数据再对布风板各区域风帽阻力进行差异化改造，以获取更佳的床料流化效果。但是，当煤种变化较大时，煤种成灰后的磨耗性能差异较大，这可能会导致当前风帽阻力的分布不再适用于循环流化床锅炉，从而无法得到良好的的床料流化效果。

截至目前，市场上涌现了一批针对风室风量进行分配调整的装置，但是它们可能存在以下问题的至少之一：(1)装置结构相对复杂，现场布置难度较大，安装成本也较高；(2)装置仅能宏观粗调风室内的气流分布，无法有效应对实际运行中局部流化不良的工况；(3)部分装置需要在每个风帽与导风管之间增加调节件，进而调整各风帽出口风量，造成操作难度和维护成本大大增加。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种循环流化床锅炉布风装置。由此，通过在上述装置设置可调节挡板，可以定量调控进入循环流化床锅炉炉膛的各区域风量，进而差异化调节各区域床料的流化状态，解决床料流化不佳、局部床温高、结焦、偏床等运行问题，与此同时，上述装置还具有操作简单和安装、维护成本较低的优势。

在本发明的第一个方面，本发明提出了一种循环流化床锅炉布风装置。在本发明的实施例中，所述循环流化床锅炉布风装置包括：

风室，所述风室包括布风区和导风区，所述布风区设置在所述导风区的上方，且所述布风区与所述导风区相连通；

布风件，所述布风件设置在所述布风区的顶部；

可调节挡板，所述可调节挡板可转动地连接在所述导风区的顶部；

驱动装置，所述驱动装置与所述可调节挡板相连，所述驱动装置驱动所述可调节挡板进行转动，以便调节进入所述布风区的风量；

入风口，所述入风口设置在所述导风区的至少一侧。

根据本发明实施例的循环流化床锅炉布风装置，采用驱动装置控制可调节挡板的开度，控制进入各导风区分区的风量，进而差异化调控锅炉各区域床料的流化状态，优化了锅炉各区域床料的流化效果。由此，通过在上述装置设置可调节挡板，可以定量调控进入循环流化床锅炉炉膛的各区域风量，进而差异化调节各区域床料的流化状态，解决床料流化不佳、局部床温高、结焦、偏床等运行问题，与此同时，上述装置还具有操作简单和安装、维护成本较低的优势。

另外，根据本发明上述实施例的循环流化床锅炉布风装置还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，支撑件，所述支撑件设置在所述导风区的顶部，所述可调节挡板的至少一端与所述支撑件相连，以使所述可调节挡板可转动地连接在所述导风区的顶部。

在本发明的一些实施例中，所述可调节挡板的一端与所述支撑件相连，所述可调节挡板的另一端与所述导风区的侧壁相连；

或，所述可调节挡板的一端与一个所述支撑件相连，所述可调节挡板的另一端与另一个所述支撑件相连。

在本发明的一些实施例中，所述可调节挡板的一端与所述导风区的侧壁相连，所述可调节挡板的另一端与所述侧壁相对的侧壁相连。

在本发明的一些实施例中，多个所述可调节挡板沿所述装置的长度方向均匀分布。

在本发明的一些实施例中，所述可调节挡板的数量为4-12。

在本发明的一些实施例中，以所述可调节挡板靠近所述布风区的一侧为轴，所述可调节挡板的转动角度为-90°-90°。

在本发明的一些实施例中，所述可调节挡板层叠可转动地连接在所述导风区的顶部。

在本发明的一些实施例中，所述可调节挡板通过转轴与所述支撑件相连。

在本发明的一些实施例中，沿所述装置的宽度方向，多个所述支撑件沿所述装置的宽度方向均匀分布。

在本发明的一些实施例中，设所述可调节挡板的高度为x；

设所述支撑件沿所述装置的高度方向的尺寸为y，y≤x。

在本发明的一些实施例中，设所述可调节挡板的高度为x；

设所述导风区沿所述装置的长度方向的尺寸为P；

设所述可调节挡板沿所述装置的长度方向的个数为n，x＜P/2(n+1)。

在本发明的一些实施例中，所述可调节挡板将所述导风区分为多个导风区分区，设所述可调节挡板的高度方向垂直于布风区为初始状态；

设调整后的导风区分区的进风口面积S₂与所述初始状态的导风区分区的进风口面积S₁的差值为ΔS；

设所述调整后的可调节挡板与所述初始状态的可调节挡板的夹角为α；

设所述调整后的导风区分区的进风量为Q₂，所述初始状态的导风区分区的进风量为Q₁，满足以下计算公式：

其中，K为修正系数。

在本发明的第二个方面，本发明提出了一种循环流化床锅炉，根据本发明的实施例，所述循环流化床锅炉包括以上实施例所述的循环流化床锅炉布风装置。由此，所述循环流化床锅炉包括以上实施例所述的循环流化床锅炉布风装置的全部优点，具体地，该循环流化床锅炉可以定量调控进入循环流化床锅炉炉膛的各区域风量，进而差异化调节各区域床料的流化状态，解决床料流化不佳、局部床温高、结焦、偏床等运行问题。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的循环流化床锅炉布风装置的示意图；

图2是本发明一个实施例的循环流化床锅炉布风装置的导风区的示意图；

图3是本发明一个实施例的循环流化床锅炉布风装置的导风区的分区示意图；

图4是本发明另一个实施例的循环流化床锅炉布风装置的导风区的示意图；

图5是本发明另一个实施例的循环流化床锅炉布风装置的导风区的示意图；

图6是本发明另一个实施例的循环流化床锅炉布风装置的导风区的示意图；

图7是本发明另一个实施例的循环流化床锅炉布风装置的导风区的示意图。

附图标记：

1-布风区；2-导风区；3-布风件；4-可调节挡板；5-入风口；6-支撑件；7-转轴；W-1：循环流化床锅炉布风装置的外观图；W-2：循环流化床锅炉布风装置的剖视图；W-3：初始状态的导风区分区；W-4：调整后的导风区分区。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种循环流化床锅炉布风装置，参考附图1和2，装置包括：风室，风室包括布风区1和导风区2，布风区1设置在导风区2的上方，且布风区1与导风区2相连通；布风件3(例如布风板)，布风件3设置在布风区1的顶部，布风件既可以支撑炉膛内的静止床料层，又可以均匀分配经导风区2进入炉膛内的空气，需要解释的是：布风件3的上方区域即为循环流化床锅炉炉膛区域；可调节挡板4，可调节挡板4可转动地连接在导风区2的顶部；驱动装置，驱动装置与可调节挡板4相连，驱动装置驱动可调节挡板4进行转动，以便调控进入各个导风区分区的风量，进而差异化调控锅炉各区域床料的流化状态，提高锅炉各区域床料的流化效果；入风口5，入风口5设置在导风区2的至少一侧，外界风由入风口5进入导风区2。

需要解释的是：判断锅炉各区域床料的流化效果的依据为循环流化床床温、循环流化床床压、给煤量以及各气体组分浓度等参数。

在本发明的实施例中，可调节挡板将导风区分为多个可独立调节的导风区分区，通过调节可调节挡板的开度调控各导风区分区的风量。

根据本发明的一些具体实施例，参考附图3，8个可调节挡板(a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2)将导风区分为10个的导风区分区(A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2、E1、E2)，采用驱动装置控制可调节挡板的开度，进而调控不同的导风区分区的风量。

进一步地，锅炉在实际运行过程中发现某些区域流化效果不佳，可以通过驱动装置驱动可调节挡板进行转动，增加该区域的进风量。例如，如果A1和A2区域流化效果较差，可以通过驱动装置驱动可调节挡板a1和a2进行逆时针转动，可以增大A1和A2的进风面积，进而增大A1和A2的相应的进风量。需要注意的是：其他可调节挡板位置不变时，通过控制可调节挡板转动增大A1和A2的进风面积，相当于B1和B2的进风面积减小了，因此，如果其余区域的进风量有特殊要求，需根据具体需求调节其他可调节挡板，以满足实际生产需求。

根据本发明的再一些具体实施例，参考附图2和附图5-6，循环流化床锅炉布风装置还包括：支撑件6，支撑件6设置在导风区2的顶部，可调节挡板4的至少一端与支撑件6相连，以使可调节挡板可转动地连接在导风区的顶部。

根据本发明的又一些具体实施例，参考附图5和6，可调节挡板4的一端与支撑件6相连，可调节挡板4的另一端与导风区2的侧壁(侧壁上的一个点)相连，由此，支撑件和导风区的侧壁可以对可调节挡板起到支撑作用；

或，参考附图5和6，可调节挡板4的一端与一个支撑件6相连，可调节挡板4的另一端与另一个支撑件6相连，由此，两个支撑件可以对可调节挡板起到支撑作用。

根据本发明的又一些具体实施例，参考附图4，可调节挡板的两端分别与导风区的相对设置的两个侧壁(侧壁上的一个点)相连，由此，导风区的相对设置的两个侧壁可以对可调节挡板起到支撑作用。

根据本发明的又一些具体实施例，参考附图1，布风区1沿装置的高度方向的尺寸为H，H的取值范围为8-15cm，由此，既确保了对支撑件上方区域的床料流化影响较小，又避免了H过大导致导风区分区对应的布风区区域的风向周围移动(向其他导风区分区对应的布风区区域移动)，进而影响到可调节挡板定量调控进入循环流化床锅炉炉膛的各区域风量的精确度。

根据本发明的又一些具体实施例，参考附图1-7，多个可调节挡板4沿装置的长度方向均匀分布，由此，进一步有利于调控导风区2各分区的风量。

根据本发明的又一些具体实施例，参考附图1-7，可调节挡板4的数量为4-12，由此，将可调节挡板的数量控制在范围内，确保了导风区分区的数量合适，有利于调控各导风区分区的风量，又避免了导风区分区的数量过多，导致装置改造工作量、装置维护工作量以及时间人工成本的全方位增加。

根据本发明的又一些具体实施例，参考附图1-7，以可调节挡板4靠近布风区1的一侧为转轴7，可调节挡板的转动角度为-90°-90°。

需要解释的是：本申请定义可调节挡板垂直于布风板为初始状态，可调节挡板沿顺时针旋转为负角度，沿逆时针旋转为正角度，由此可知，可调节挡板初始状态下的转动角度为0°，可调节挡板沿顺时针转动的角度范围为-90°-0°，可调节挡板沿逆时针转动的角度范围为0°-90°。

根据本发明的又一些具体实施例，参考附图6，可调节挡板4层叠可转动地连接在导风区2的顶部，优选为可调节挡板4两层层叠可转动地连接在导风区2的顶部。如果单层可调节挡板可转动地连接在导风区的顶部，其他可调节挡板位置不变时，通过可调节挡板转动增大A1和A2的进风面积，相当于将B1和B2的进风面积减小了，不利于对各导风区分区风量的精准控制，可调节挡板层叠设置则可以解决技术问题。

具体来讲，以可调节挡板两层层叠可转动地连接在导风区的顶部为例，参考附图6，当一个可调节挡板沿顺时针方向旋转时，顺时针方向对应的导风区分区的进风量减少，如果另一个可调节挡板保持初始状态不变，则导风区分区相邻的导风区分区的进风量不变，如果另一个可调节挡板沿逆时针方向旋转，则导风区分区相邻的导风区分区的进风量会减少，由此，方案具有调节单个导风区分区的进风面积而不影响其他导风区分区的进风面积的特点，同时可以减小导风区的整体进风面积，从而增加整个布风装置的阻力，具备较大范围调节布风装置风室阻力的作用。

根据本发明的又一些具体实施例，可调节挡板4通过转轴7与支撑件6相连，由此，可以通过驱动装置调控转轴的转动角度，进而控制可调节挡板的转动角度。

根据本发明的又一些具体实施例，沿装置的宽度方向，多个支撑件6沿装置的宽度方向均匀分布，由此，可以更容易调控进入布风区各分区的风量，进而差异化调控锅炉各区域床料的流化状态。

根据本发明的又一些具体实施例，支撑件6的数目为0-2，由此，将支撑件6的数目控制在范围内，既保证了可调节挡板的数量合适，有利于调控导风区各分区的风量，又避免了可调节挡板的数量过多，导致装置改造工作量、装置维护工作量以及时间人工成本的全方位增加。

根据本发明的又一些具体实施例，设可调节挡板的高度为x，设支撑件沿装置的高度方向的尺寸为y，y≤x，由此，既保证了可调节挡板和支撑件将导风区分为各分区，进而对各导风区分区进行调控，又避免了支撑件沿装置的高度方向的尺寸过大，造成支撑件材料的浪费。

根据本发明的又一些具体实施例，参考附图1和2，设上述可调节挡板的高度为x；设上述导风区沿上述装置的长度方向的尺寸为P；设上述可调节挡板沿上述装置的长度方向的个数为n，x＜P/2(n+1)，由此，可以避免相邻可调节挡板发生碰撞，从而影响可调节挡板调控导风区各分区的风量。

根据本发明的又一些具体实施例，参考附图1和7，上述可调节挡板将上述导风区分为多个导风区分区，设上述可调节挡板的高度方向垂直于布风区为初始状态；

设上述调整后的导风区分区的进风口面积S₂与上述初始状态的导风区分区的进风口面积S₁的差值为ΔS(ΔS＝S₂-S₁)；

设上述调整后的可调节挡板与上述初始状态的可调节挡板的夹角为α；

设上述调整后的导风区分区的进风量为Q₂，上述初始状态的导风区分区的进风量为Q₁，满足以下计算公式：

其中，K为修正系数，K的数值与布风方式、布风件上的风帽阻力特性和支撑件高度相关。附图7中的W-3和W-4分别代表：具有相同可调节挡板的导风区分区在不同时刻的情况。

具体地，初始状态的导风区分区的进风口面积S₁保持不变(对应的Q₁保持不变)，调整后的导风区分区的进风口面积S₂随可调节挡板的转动角度发生改变(对应的Q₂发生变化)，ΔS>0代表调整后的导风区分区的进风口面积S₂增大(即对应的Q₂增大),ΔS<0代表调整后的导风区分区的进风口面积S₂减小(即对应的Q₂减小)；另外，上述装置中的可调节挡板之间的间距保持不变的情况下，K、P和n的数值均保持不变，因此，可以根据α的数值得到Q₂/Q₁的比值，进而确定Q₂的具体数值。由此，可以根据可调节挡板转动的角度定量调控进入导风区分区的进风量，进而更好地差异化调节各区域床料的流化状态，提高锅炉各区域床料的流化效果。

根据本发明实施例的循环流化床锅炉布风装置，采用驱动装置控制可调节挡板的开度，控制进入各导风区分区的风量，进而差异化调控锅炉各区域床料的流化状态，提高了锅炉各区域床料的流化效果。由此，通过在上述装置设置可调节挡板，可以定量调控进入循环流化床锅炉炉膛的各区域风量，进而差异化调节各区域床料的流化状态，解决床料流化不佳、局部床温高、结焦、偏床等运行问题，与此同时，上述装置还具有操作简单和安装、维护成本较低的优势。

在本发明的第二个方面，本发明提出了一种循环流化床锅炉，根据本发明的实施例，循环流化床锅炉包括以上实施例的循环流化床锅炉布风装置。由此，循环流化床锅炉包括以上实施例的循环流化床锅炉布风装置的全部优点，具体地，该循环流化床锅炉可以定量调控进入循环流化床锅炉炉膛的各区域风量，进而差异化调节各区域床料的流化状态，解决床料流化不佳、局部床温高、结焦、偏床等运行问题。

下面详细描述本发明的实施例，需要说明的是下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。另外，如果没有明确说明，在下面的实施例中所采用的所有试剂均为市场上可以购得的，或者可以按照本文或已知的方法合成的，对于没有列出的反应条件，也均为本领域技术人员容易获得的。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种循环流化床锅炉布风装置，其特征在于，包括：

风室，所述风室包括布风区和导风区，所述布风区设置在所述导风区的上方，且所述布风区与所述导风区相连通；

布风件，所述布风件设置在所述布风区的顶部；

可调节挡板，所述可调节挡板可转动地连接在所述导风区的顶部；

驱动装置，所述驱动装置与所述可调节挡板相连，所述驱动装置驱动所述可调节挡板进行转动，以便调节进入所述布风区的风量；

入风口，所述入风口设置在所述导风区的至少一侧。

2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉布风装置，其特征在于，还包括：支撑件，所述支撑件设置在所述导风区的顶部，所述可调节挡板的至少一端与所述支撑件相连，以使所述可调节挡板可转动地连接在所述导风区的顶部。

3.根据权利要求2所述的循环流化床锅炉布风装置，其特征在于，所述可调节挡板的一端与所述支撑件相连，所述可调节挡板的另一端与所述导风区的侧壁相连；

或，所述可调节挡板的一端与一个所述支撑件相连，所述可调节挡板的另一端与另一个所述支撑件相连。

4.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉布风装置，其特征在于，所述可调节挡板的两端分别与所述导风区的相对设置的两个侧壁相连。

5.根据权利要求1-4任一项所述的循环流化床锅炉布风装置，其特征在于，多个所述可调节挡板沿所述装置的长度方向均匀分布；

和/或，所述可调节挡板的数量为4-12；

和/或，以所述可调节挡板靠近所述布风区的一侧为轴，所述可调节挡板的转动角度为-90°-90°。

6.根据权利要求1-4任一项所述的循环流化床锅炉布风装置，其特征在于，所述可调节挡板层叠可转动地连接在所述导风区的顶部。

7.根据权利要求2或3所述的循环流化床锅炉布风装置，其特征在于，所述可调节挡板通过转轴与所述支撑件相连；

和/或，沿所述装置的宽度方向，多个所述支撑件沿所述装置的宽度方向均匀分布。

8.根据权利要求2或3所述的循环流化床锅炉布风装置，其特征在于，设所述可调节挡板的高度为x；

设所述支撑件沿所述装置的高度方向的尺寸为y，y≤x。

9.根据权利要求1-4任一项所述的循环流化床锅炉布风装置，其特征在于，设所述可调节挡板的高度为x；

设所述导风区沿所述装置的长度方向的尺寸为P；

设所述可调节挡板沿所述装置的长度方向的个数为n，x＜P/2(n+1)；

任选地，所述可调节挡板将所述导风区分为多个导风区分区，设所述可调节挡板的高度方向垂直于布风区为初始状态；

设调整后的导风区分区的进风口面积S₂与所述初始状态的导风区分区的进风口面积S₁的差值为ΔS；

设所述调整后的可调节挡板与所述初始状态的可调节挡板的夹角为α；

设所述调整后的导风区分区的进风量为Q₂，所述初始状态的导风区分区的进风量为Q₁，满足以下计算公式：

其中，K为修正系数。

10.一种循环流化床锅炉，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的循环流化床锅炉布风装置。

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