CN210772139U - 一种循环流化床锅炉风帽及具有该风帽的布风板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种循环流化床锅炉风帽及具有该风帽的布风板，属于循环流化床锅炉技术领域。芯管出风口、风帽外罩出风口和螺旋肋板构成的螺旋风道，使一次风流出更加稳定，将床料流化，避免形成死区；避免对临近风帽的冲刷造成损坏产生漏渣；提高炉内燃料燃烬程度，减少排渣造成的固体未完全燃烧热损失，提高锅炉效率，节能降耗。减弱对风帽的磨损和腐蚀，提高设备安全性和稳定性，减小更换维修成本。具有上述循环流化床锅炉风帽的布风板，使床料处于旋转扰动状态，并且向中心区域聚集，有利于飞灰沿中心线上升，减少二次风对飞灰的扰动，避免风室风压不稳定造成不流化现象，加强炉内物料的内循环，使锅炉带负荷能力增强，床温更容易控制。

Description

一种循环流化床锅炉风帽及具有该风帽的布风板

技术领域

本实用新型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风帽及具有该风帽的布风板。

背景技术

近十几年来，随着热电、发电行业的迅猛发展，CFB锅炉以低污染、煤种适应性广、燃烧稳定、热效率高等突出特点，循环流化床锅炉风帽是锅炉一次风进风装置的一部分，一次风进风装置的作用是使空气均匀的进入锅炉底端的燃烧区，以保证燃料的燃烧，一次风进风装置包括：布风板和密集设置在布风板上的多个风帽组件，风帽组件的种类繁多，有蘑菇式、钟罩、球形和伞形等形式，但反映出的问题也较多，如风帽的耐高温、耐磨损、耐腐蚀性差，运行中出现烧毁，磨损严重，出风口堵渣，流化不均匀，风室内在运行中大量漏渣，造成运行周期短，检修成本高等问题。

目前，大多数循环流化床锅炉风帽结构均为钟罩式，即一次风从芯管出来后，从钟罩式风帽底部斜下喷出，对锅炉床料起到流化作业，这种风帽设计的缺陷在于，直吹时会在风帽根部存在“死料区”，这部分床料无法被流化，其次直吹的一次风携带的高温床料会对临近的风帽产生切割作用，一旦周围的风帽出风口被堵，这个风帽就会被周围临近的风帽持续“切割”，造成风帽损坏后，床料会大量漏进风室，造成事故停炉。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种循环流化床锅炉风帽及具有该风帽的布风板，结构设计合理，风帽能够产生旋转气流，使出风稳定，提高风帽的寿命；具有该风帽的布风板能够加强炉内物料的内循环，提高锅炉的负荷能力。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种循环流化床锅炉风帽，包括风帽外罩和芯管，风帽外罩上设有若干风帽外罩出风口，芯管上设有若干芯管出风口，其特征在于，芯管外壁连接有螺旋肋板，螺旋肋板沿芯管轴向顺时针或逆时针设置，风帽外罩、芯管和螺旋肋板之间形成螺旋风道；若干芯管出风口沿芯管周向分布，芯管出风口与其分布圆直径方向形成顺时针或逆时针倾角α；若干风帽外罩出风口沿风帽外罩周向分布，风帽外罩出风口为带有弧度的斜孔，风帽外罩出风口与其分布圆直径方向形成顺时针或逆时针倾角β；芯管出风口的倾角α和风帽外罩出风口的倾角β方向均与螺旋肋板的旋向相同，使风帽能够产生顺时针或逆时针的气流。

优选地，螺旋肋板的旋距相等。

优选地，倾角α为30°～45°。

优选地，倾角β为45°～60°。

优选地，风帽外罩出风口和芯管出风口的数量为4～8个。

优选地，若干风帽外罩出风口沿风帽外罩周向均布，若干芯管出风口沿芯管周向均布。

优选地，螺旋肋板的一端位于芯管出风口的下方，另一端位于风帽外罩出风口的上方。

优选地，螺旋肋板的外缘与风帽外罩内壁接触。

本实用新型公开了一种具有上述的循环流化床锅炉风帽的布风板，包括在布风板上按照直角坐标系四个象限位置设置的第一风帽布置区、第二风帽布置区、第三风帽布置区和第四风帽布置区；第一风帽布置区、第二风帽布置区、第三风帽布置区和第四风帽布置区分别位于布风板的第一象限、第二象限、第三象限和第四象限；第一风帽布置区和第三风帽布置区设有若干产生顺时针气流的风帽，第二风帽布置区和第四风帽布置区设有若干产生逆时针气流的风帽。

优选地，第一风帽布置区、第二风帽布置区、第三风帽布置区和第四风帽布置区中的风帽为均布。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型公开的一种循环流化床锅炉风帽，结构设计合理，安装、检修方便，通过带有倾角的芯管出风口、风帽外罩出风口和螺旋肋板共同构成了螺旋风道，使得一次风在流出风帽时更加稳定；其次，这种旋转式出风形式可以将风帽根部的床料进行流化，避免床料形成死区；再者可以避免对临近风帽的冲刷造成风帽的损坏进而产生漏渣现象；旋转出风还可以提高炉内燃料燃烬程度，减少排渣造成的固体未完全燃烧热损失，提高锅炉效率，达到节能降耗的目的。同时，旋转式出风形式相比直吹式，减弱了对风帽的磨损和腐蚀，提高了设备的运行安全性和稳定性，减小更换和维修成本。

进一步地，螺旋肋板的旋距相等，使得气流能够在流道中均匀流动，使出风平稳。

进一步地，倾角α为30°～45°，使气流顺畅流出的前提下形成旋转的气流。

进一步地，倾角β为45°～60°，使气流顺畅流出的前提下形成旋转的气流。

进一步地，风帽外罩出风口和芯管出风口的数量为4～8个，在保证零部件强度的前提下，形成稳定的旋转气流。

进一步地，若干风帽外罩出风口沿风帽外罩周向均布，若干芯管出风口沿芯管周向均布，使产生的旋转气流均匀、稳定。

进一步地，螺旋肋板的一端位于芯管出风口的下方，另一端位于风帽外罩出风口的上方，不影响出风口的气流流动。

进一步地，螺旋肋板的外缘与风帽外罩内壁接触，使螺旋流道相对密闭，保持气流的压力和流动的稳定性。

本实用新型公开的具有上述循环流化床锅炉风帽的布风板，该风帽的布置形式使得整个床料都处于一种旋转扰动状态，并且扰动方向为向中心区域聚集，这样有利于飞灰沿着中心线上升，减少二次风对飞灰的扰动，特别是对于飞灰量小的煤种，有利于提高稀相区灰浓度，提高带负荷能力。避免由于风室风压的不稳定，造成床上料层不流化现象，这种风帽布置形式还可以加强炉内物料的内循环，使得锅炉带负荷能力增强，床温更容易控制。

进一步地，风帽在布风板四个区域上均布，使产生的扰动气流均匀稳定。

附图说明

图1为本实用新型的循环流化床锅炉风帽的正视剖视图；

图2为本实用新型的循环流化床锅炉风帽的气流流向图；

图3为本实用新型的风帽外罩俯视剖视图；

图4为本实用新型的芯管与螺旋肋板的结构俯视示意图；

图5为螺旋肋板沿芯管轴向顺时针和逆时针设置的结构正视示意图；

图6为本实用新型的风帽外罩的正视剖视图；

图7为本实用新型的风帽与常规风帽的气流流向对比图；

图8为本实用新型的布风板的结构及气流流向示意图。

图中：1-风帽外罩，1-1-风帽外罩出风口，2-芯管，2-1-芯管出风口，2-2定位螺杆，3-螺旋肋板，4-布风板，4-1-第一风帽布置区，4-2-第二风帽布置区，4-3-第三风帽布置区，4-4-第四风帽布置区。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细描述，其内容是对本实用新型的解释而不是限定：

如图1，本实用新型的循环流化床锅炉风帽，包括风帽外罩1和芯管2；如图6，风帽外罩1上设有若干风帽外罩出风口1-1，芯管2上设有若干芯管出风口2-1，芯管2外壁连接有螺旋肋板3，螺旋肋板3沿芯管2轴向顺时针或逆时针旋转360°设置，螺旋肋板3的一端位于芯管出风口2-1的下方，另一端位于风帽外罩出风口1-1的上方，且外缘与风帽外罩1内壁接触；优选地，螺旋肋板3等旋距设置；如图5，风帽外罩1、芯管2和螺旋肋板3之间形成螺旋风道。

如图4，若干芯管出风口2-1沿芯管2周向分布，数量为4～8个，优选方案为均布，芯管出风口2-1与其分布圆直径方向形成顺时针或逆时针倾角α，倾角α可以为30°～45°；如图3，若干风帽外罩出风口1-1沿风帽外罩1周向分布，数量为4～8个，优选方案为均布，风帽外罩出风口1-1为带有弧度的斜孔，风帽外罩出风口1-1与其分布圆直径方向形成顺时针或逆时针倾角β，倾角β可以为45°～60°；芯管出风口2-1的倾角α和风帽外罩出风口1-1的倾角β方向均与螺旋肋板3的旋向相同，使风帽能够产生顺时针或逆时针的气流。

具有上述循环流化床锅炉风帽的布风板，如图8，包括在布风板4上按照直角坐标系四个象限位置设置的第一风帽布置区4-1、第二风帽布置区4-2、第三风帽布置区4-3和第四风帽布置区4-4；第一风帽布置区4-1、第二风帽布置区4-2、第三风帽布置区4-3和第四风帽布置区4-4分别位于布风板4的第一象限、第二象限、第三象限和第四象限；第一风帽布置区4-1和第三风帽布置区4-3设有若干产生顺时针气流的风帽，第二风帽布置区4-2和第四风帽布置区4-4设有若干产生逆时针气流的风帽。优选的实施例中，第一风帽布置区4-1、第二风帽布置区4-2、第三风帽布置区4-3和第四风帽布置区4-4中的风帽为均布。

下面以一个具体实施例对本实用新型的风帽和布风板的制作方法、安装和工作原理进行进一步地解释：

循环流化床锅炉布风装置作为流化床锅炉重要的设备部件，对循环流化床锅炉稳定运行起到至关重要的作用，本实用新型的风帽采用高铬镍合金材质浇铸而成，如ZG30Cr26Ni5MnRe，旋转肋板3与芯管2一次性浇筑完成，芯管2制作完成后焊接在布风板4上，芯管2顶部支撑着风帽外罩1，风帽外罩1内腔室与旋转肋板3构建成一次风导向腔室，使得一次风在导向腔室内完成旋转，经过风帽外罩出风口1-1后旋转流出风帽，一次风旋转斜向下与浇注料呈30°夹角冲击后，携带物料高速流态化运行，结构简单，通过浇筑可大批量生产，具有安装更换方便，便于维修，降低使用成本和劳动强度，风帽的抗磨性、稳定性、安全性高；降低风室漏渣，旋转出风还可以提高炉内燃料燃烬程度，减少排渣造成的固体未完全燃烧热损失，提高锅炉效率，达到节能降耗的目的。

本实用新型的风帽外罩1与芯管2分离，风帽外罩1顶部直接与芯管2顶部接触，风帽外罩1依靠自重防止运行过程中松动脱落，检修时可以取下更换，在安装和更换时特别方便，而且在更换坏的风帽时，只需换风帽外罩1，无需更换芯管2，这样可以大大降低使用成本和检修劳动强度。风帽外罩1和芯管2材质具有较好的强度，既能保证耐一千度以上高温，又有良好的耐磨性，延长锅炉运行寿命。

均匀布置的旋转出风孔，使得布风均匀性较好，旋转倾斜出风孔的设置有效的减少了以一定角度直吹床料而造成的根部床料的死区现象，同时也避免气流直接冲击冲刷相邻风帽，减少了风帽的磨损，避免风室漏渣现象的发生，延长锅炉运行周期，减少锅炉停机次数，减少用电量，提高锅炉运行效率。

风帽有两种旋向，根据一定的规则布置在布风板4上，整体运行效果为物料在流态化过程中朝中部聚集，到达一定极限后通过重力散开到炉膛两侧，一部分灰沿着炉膛中部上升，这种灰循环方式减少了二次风对炉内内循环的扰动，使得炉膛上部稀相区灰浓度显著提高，锅炉带负荷能力增强，床温能够得到有效控制。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型实施方式之一，根据本实用新型所描述的系统所做的等效变化，均包括在本实用新型的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种循环流化床锅炉风帽，包括风帽外罩(1)和芯管(2)，风帽外罩(1)上设有若干风帽外罩出风口(1-1)，芯管(2)上设有若干芯管出风口(2-1)，其特征在于，芯管(2)外壁连接有螺旋肋板(3)，螺旋肋板(3)沿芯管(2)轴向顺时针或逆时针设置，风帽外罩(1)、芯管(2)和螺旋肋板(3)之间形成螺旋风道；若干芯管出风口(2-1)沿芯管(2)周向分布，芯管出风口(2-1)与其分布圆直径方向形成倾角α；若干风帽外罩出风口(1-1)沿风帽外罩(1)周向分布，风帽外罩出风口(1-1)为带有弧度的斜孔，风帽外罩出风口(1-1)与其分布圆直径方向形成倾角β；芯管出风口(2-1)的倾角α和风帽外罩出风口(1-1)的倾角β方向均与螺旋肋板(3)的旋向相同，使风帽能够产生顺时针或逆时针的气流。

2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉风帽，其特征在于，螺旋肋板(3)的旋距相等。

3.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉风帽，其特征在于，倾角α为30°～45°。

4.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉风帽，其特征在于，倾角β为45°～60°。

5.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉风帽，其特征在于，风帽外罩出风口(1-1)和芯管出风口(2-1)的数量为4～8个。

6.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉风帽，其特征在于，若干风帽外罩出风口(1-1)沿风帽外罩(1)周向均布，若干芯管出风口(2-1)沿芯管(2)周向均布。

7.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉风帽，其特征在于，螺旋肋板(3)的一端位于芯管出风口(2-1)的下方，另一端位于风帽外罩出风口(1-1)的上方。

8.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉风帽，其特征在于，螺旋肋板(3)的外缘与风帽外罩(1)内壁接触。

9.一种布风板，其特征在于，包括在布风板(4)上按照直角坐标系四个象限位置设置的第一风帽布置区(4-1)、第二风帽布置区(4-2)、第三风帽布置区(4-3)和第四风帽布置区(4-4)；第一风帽布置区(4-1)、第二风帽布置区(4-2)、第三风帽布置区(4-3)和第四风帽布置区(4-4)分别位于布风板(4)的第一象限、第二象限、第三象限和第四象限；第一风帽布置区(4-1)、第二风帽布置区(4-2)、第三风帽布置区(4-3)和第四风帽布置区(4-4)上设有权利要求1～8任意一项所述的循环流化床锅炉风帽，第一风帽布置区(4-1)和第三风帽布置区(4-3)设有若干产生顺时针气流的风帽，第二风帽布置区(4-2)和第四风帽布置区(4-4)设有若干产生逆时针气流的风帽。

10.根据权利要求9所述的布风板，其特征在于，第一风帽布置区(4-1)、第二风帽布置区(4-2)、第三风帽布置区(4-3)和第四风帽布置区(4-4)中的风帽为均布。

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