CN213630403U - 一种流化床锅炉模块式风帽结构 - Google Patents

Abstract

一种流化床锅炉模块式风帽结构，其特征在于：由筑形槽、主风管、支风管、销钉和特殊耐磨材料制成的非金属风帽头组成，安装在流化床锅炉布风板上的结构。布风板上均匀布设了若干风管口和排渣口，排渣口上安装有排渣管；模块式风帽均匀排列安装在布风板的风管口上，各个相邻风帽间紧密排列。本风帽结构简单，安装和更换便捷。对新建流化床锅炉，布风板浇注料层上，只露出规律排列的、与浇注料层顶面持平的布风板风管口，此时只需将模块式风帽的底部方形槽罩住布风板风管口、相邻风帽间夹陶瓷纤维纸即可，安装工艺极其简单、快捷。对已建流化床锅炉改造，只需割除金属风帽至风管与浇注料层齐平即可，工艺简单、工作量较小。

Description

一种流化床锅炉模块式风帽结构

技术领域

本实用新型涉及流化床锅炉技术领域，具体涉及一种流化床锅炉布风板模块式风帽结构。

背景技术

我国火电厂优质动力煤较为欠缺，而循环流化床锅炉对燃料的要求不高，因此这种锅炉得到了国家的大力推广，广泛应用于大量需要锅炉供能但燃料品质不高的工业领域。循环流化床锅炉风帽是锅炉进风装置的一部分，也是循环流化床锅炉实现均匀布风以及维护炉内合理的气固两相流动和锅炉的安全经济运行的关键部件。进风装置包括布风板和密集设置在布风板上的多个风帽结构。风帽结构和材质是否合理，影响流化床的流化质量和风帽的使用寿命。

当前，传统的流化床锅炉的风帽装置普遍采用的是钟罩式风帽，还有局部少量使用、或已经被淘汰的T型、猪尾型、定向型等结构。最常用的钟罩式风帽必须采用耐磨耐高温的合金钢制成，实际使用过程中普遍存在腐蚀、磨损、钟罩脱落、风孔孔径磨大、风孔堵塞或钟罩不易安装、更换等问题。循环流化床锅炉给煤口、返料口、布风板四周等区域，容易发生物料局部堆积的情况，一方面此时钟罩式风帽冷却速率大于物料，故会造成物料“遇冷”粘结、烧结成块或结焦，进而发生风帽堵塞、床料局部流化不畅的问题，另一方面全金属风帽在锅炉高温作业中，钟罩焊点容易开裂、进而钟罩脱落。再者钟罩风帽在流化床锅炉布风板上安装必须与布风板风管焊接才能完成安装，焊接固定的部位位于靠近布风板的位置，而风帽组件密集布置，所以相邻风帽之间的空间小，拆卸损坏的钟罩和固定安装新的钟罩都非常困难，再加上在高温作业中，增加了检修难度和检修工作量。另外，钟罩式风帽安装时其钟罩出风口方向是随机的，故普遍存在相邻风帽出风口喷吹扇面重叠的情况会造成反复磨损消耗金属的情况，另一方面会导致出风口扩径的情况使局部的流化特性发生改变、终将对整个布风板的流化特性造成影响。总之，循环流化床锅炉布风板所普遍采用的钟罩式风帽结构存在故障率较高、金属损耗较大、检修工作量较大工期长、不易更换安装等问题。为了解决上述钟罩式风帽存在的实际问题，本实用新型提供了一种流化锅炉模块式风帽结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决硫化锅炉当前普遍采用的钟罩式风帽存在故障率较高、金属损耗较大、检修工作量较大工期长、不易更换安装等问题而提供的一种流化锅炉模块式风帽结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是将布风板上焊接的钟罩式风帽替换成模块式风帽结构，有基础模块式风帽也有组合风帽，最突出的特点是可以快速安装或更换，同时又能解决钟罩式风帽存在的一系列问题。具体方案如下：

一种流化床锅炉模块式风帽结构，由筑形槽、主风管、支风管、销钉和特殊耐磨材料制成的非金属风帽头组成，安装在流化床锅炉布风板上的结构；所述布风板上均匀布设了若干风管口和排渣口，所述排渣口安装有排渣管；所述模块式风帽安装在布风板的风管口，并且各个相邻风帽间紧密排列；所述筑形槽是由底板和四块立板组成的矩形钢制槽结构，槽体外侧看底板为方形凹槽，槽体底部中心开设圆孔作为主风管接口；所述主风管底部开通并与主风管接口焊接，顶部端部密封但环侧均匀设置有支风管接口；所述支风管接口上焊接有支风管；所述支风管为异形管，其另一端作为出风口；所述销钉由钢筋制成，焊接在所述筑形槽凹槽的底部和所述风帽主风管的顶部；所述风帽头是在销钉作为支撑骨架的筑形槽内填充特殊耐磨材料固化后形成的流线形弧面结构，且风帽头的顶面高于支风管；所述布风板排渣口周围的风管口上安装的风帽是组合风帽，由基础模块式风帽组合制作完成；其主要结构与基础模块式风帽结构相同，区别在于所述组合式风帽的内部立板可以取消设置，所述组合式风帽只有向着排渣口的一端设置了支风管，并且留出了布风板排渣口的位置；所述风组合风帽筑形槽内立板的高度与排渣管的高度相同。

优选的，所述模块式风帽属基本单元，可根据实际需要组合成各种形状的风帽，风帽内部的立板可以取消设置，并整体填充耐磨材料固化形成风帽头顶部。

优选的，所述模块式风帽或者组合后的风帽成型后，风帽头顶部只能看到流线形弧面凸起和表面露出的支风管出风口。

优选的，所述基础模块式风帽的支风管数量一般为8根，且支管出风口的水平段高于筑形槽立板。

优选的，所述销钉可设置为Y形、V形或倒L多种形状，并且在所述销钉的外表面、所述筑形槽槽体的内壁、所述主风管和支风管的外壁上均涂抹1-2mm的沥青，可吸收金属件膨胀。

优选的，所述的特殊耐磨材料为刚玉可塑料与溶剂搅拌的混合物。

优选的，所述模块式风帽结构安装时各个风帽之间需夹上陶瓷纤维纸。

本实用新型的有益效果在于：本风帽结构简单，安装便捷。对新建流化床锅炉，布风板浇注料层上，规律排列的布风板风管，其管口与浇注料层顶面持平，此时只需将模块式风帽的底部方形槽罩住布风板风管管口、相邻风帽间夹陶瓷纤维纸即可，安装工艺极其简单、快捷；对已投产流化床锅炉，只需将钟罩式风帽高出浇注料层的部分割除即可安装模块式风帽，技术改造工艺简单、工作量小；锅炉检修需要更换模块式风帽时，只需用直径小于支风管内径的钢筋制作“L”形钩状简易工具，2个以上的钩子即可将损坏的模块式风帽提出，再将新的嵌入即完成更换；模块式风帽在初始安装、技术改造、以新换旧时均不存在焊接问题。由于模块式风帽出风口喷射扇面是固定的，故不存在相邻模块式风帽出风口对吹进而导致出风口磨损、扩径的问题。同时该模块式风帽组件在停机检修时可以将床料用风机排得很干净，如果应用于垃圾电站、残余不可燃杂物较多时，还可以用扫帚或钢丝耙子清理至排渣口，这使得循环流化床锅炉可以在垃圾电站再度被广泛推广。另外，本实用新型结构简单、制作工艺可复制性强、运行中损坏可能性小，能够有效降低运行成本，保证流化床锅炉安全运行。

附图说明

图1是本实用新型模块式风帽成品的剖面结构示意图；

图2是本实用新型多个模块式风帽在布风板上安装的剖面结构示意图；

图3是本实用新型组合式风帽未填入可塑材料时支风管的俯视图；

图4是本实用新型已铺设浇注料的布风板模块化示意图（图中展示了组合风帽的不同形状）。

附图中各标号具体如下：

筑形槽1、圆孔11、主风管2、支风管3、支风管接口31、出风口32、销钉4、风帽头5，布风板6、风管口61、排渣口62、排渣管63、基本单元风帽7、组合风帽8。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。

结合图1-4，本实用新型一种流化床锅炉模块式风帽结构的工作原理如下：

一种流化床锅炉模块式风帽结构，由筑形槽1、主风管2、支风管3、销钉4和特殊耐磨材料制成的非金属风帽头5组成，安装在一块固定于锅炉靠近底端位置且呈水平的布风板6的风管口上61。在布风板6上开设有均匀排列的布风板风管和若干排渣口62，排渣口62上还连接有排渣管63。布风板6需要一层浇注料进行绝热保护，使得布风板风管和浇注料顶面持平，留下风管口61，这样布风板6上方就形成了若干风管口61规律排列的浇注料平面。若干风管口61设置有基础的模块式风帽，排渣口62周围的风管口61上设置有组合风帽，各个相邻风帽间紧密排列。筑形槽1是由底板和四立板组成的矩形钢制槽结构，也是风帽的外罩壳用于填充耐磨材料。在槽体外侧看底板为方形凹槽，槽体底部中心开设圆孔11作为主风管2接口并焊接上主风管2。主风管2底部开通并与主风管的2接口上的圆孔11焊接，且与布风板6上风管口61的内径相同，顶部端部密封但环侧均匀设置有支风管接口31。支风管3为异形管，数量一般为8根，拐弯向上伸出、高于筑形槽立板后再拐弯作水平延伸，末端作为支风管3的出风口32。支风管3起到了为空气增速、增加其冲击力的作用。完成风帽主风管2和支风管3的组装后在筑形槽1凹槽的底部和主风管2的顶部焊接上销钉4，形成风帽的支撑骨架。销钉4由钢筋制成，还可根据实际要求将销钉4设置为Y形、V形或倒L等多种形状。布设了销钉4后，在销钉4的外表面、筑形槽1槽体的内壁、主风管2和支风管3a的外壁上均涂抹1-2mm的沥青，可吸收金属件膨胀。在筑形槽1内填充特殊的耐磨材料，耐磨材料是由膨胀系数不大于0的刚玉可塑料与用磷酸盐溶剂（或其他溶剂）拌制成的硬泥固体，并将其逐层填入筑形槽1并捣打密实，直至高过筑形槽1立板，继续添加使其覆盖支风管3，高出筑形槽1立板的耐磨材料制成底部与筑形槽1顶口重合、上部呈流线形弧面的渐缩形状风帽头5，并露出支风管3a的出风口32，高出筑形槽1立板的可塑料制形过程中用橡皮锤敲击使可塑料密实，然后晾晒或烘干使耐磨材料硬化成型，完成风帽的制作。焊接销钉4的作用是抓牢可塑料，在高温作业中即使风帽中的耐磨材料开裂，整个风帽也不会完全开或脱落。耐磨材料的混合物固化成形后可用于保护金属件不被磨损，风帽头5顶部的流线型外形又能减轻自身的磨损。当需要改变布风板6流化大小时风帽的出风口31上还可安装改变布风板6阻力的风嘴。单个模块式风帽是基本单元风帽7，还可根据实际需要组合成各种形状的风帽，风帽内部的立板可以取消设置，简称组合风帽8。为防止膨胀挤压使风帽掉入排渣口62，排渣口62处一般使用组合风帽8，组合形状根据实际情况设计和特制并由基本单元风帽7组合制作完成；其主要结构与基本单元风帽7结构相同，区别在于排渣口62周围的风帽筑形1槽间的立板可以取消设置，且只有向着排渣口62的一端设置了支风管3b，留出了布风板6上排渣口62的位置，有利于渣料向排渣口62汇集。排渣口62周围的风帽筑形槽1立板还与排渣口62上的排渣管63的高度相同。完成风帽基本结构的组装后整体填充耐磨材料固化形成风帽头5顶部，并完成该风帽结构的制作。在进风时，外部的一次风通过布风板风管进入风帽筑形槽内1，并进入主风管2内，再由支风管3或者3的出风口32送入至锅炉内部，从而使锅炉内部正常燃烧。

完成风帽的制作后，按照布风板6风管口61的排布，将风帽底板方形槽罩在布风板6风管口61和排渣口62周围的风管口62上，即可完成安装，由于风帽筑形槽1凹槽的截面面积大于风帽主风管2管口和布风板6风管口61的面积，故两根风管的对接无需进行焊接，在不能合缝对接的情况下，有些偏差也不影响使用效果，安装十分便利。需要注意的是布风板6上排渣管63和安装在排渣口周围的组合风帽8之间会有不规则间隙，只需将浇注料填入即可。安装时还需注意的是各个风帽之间需要夹上陶瓷纤维纸，以消除间隙和吸收膨胀。由于该风帽结构与炉内物料接触表面为非金属材料，与物料换热系数相近，相对于金属风帽而言，不会产生灼热物料局部堆积与金属接触导致“遇冷”粘结、进而结焦的问题，也不会产生金属风帽在物料易堆积区域反复降温、升温进而降低耐磨耐高温性能的问题，故该风帽结构使用寿命较长、故障率较低。需要更换风帽时，用直径小于支风管3a或3b内径的钢筋制作“L”形钩状简易工具，2个以上的钩子即可将损坏的风帽提出，再将新的风帽结构嵌入即完成更换。相比于钟罩式风帽更换钟罩需要焊接、更换风管需要砸除浇注料而言，本实用新型中所公开的模块式风帽结构在进行风帽更换时更加省时省力，而且由于整个拆装过程不需要破坏任何连接结构，故更换成本更低。

本实用新型安装、更换十分快捷，不会出现风帽结焦腐蚀情况，消除了风帽出风口磨损扩径等问题，增加了风帽的使用寿命。更换简单大幅压缩了检修主线工期、工作难度和成本。直接增长了风帽的使用寿命，间接延长了机组运行周期，降低了维修成本，提高了经济效益。

Claims (6)

1.一种流化床锅炉模块式风帽结构，其特征在于：由筑形槽、主风管、支风管、销钉和耐磨材料制成的非金属风帽头组成，安装在流化床锅炉布风板上的结构；所述布风板上均匀布设了若干风管口和排渣口，所述排渣口安装有排渣管；所述模块式风帽安装在布风板的风管口，并且各个相邻风帽间紧密排列；所述筑形槽是由底板和四块立板组成的矩形钢制槽结构，槽体外侧看底板为方形凹槽，槽体底部中心开设圆孔作为主风管接口；所述主风管底部开通并与主风管接口焊接，顶部端部密封但环侧均匀设置有支风管接口；所述支风管接口上焊接有支风管；所述支风管为异形管，其另一端作为出风口；所述销钉由钢筋制成，焊接在所述筑形槽凹槽的底部和所述风帽主风管的顶部；所述风帽头是在销钉作为支撑骨架的筑形槽内填充耐磨材料固化后形成的流线形弧面结构，且风帽头的顶面高于支风管；所述布风板排渣口周围的风管口上安装的风帽是组合风帽，由基础模块式风帽组合制作完成；其主要结构与基础模块式风帽结构相同，区别在于所述组合风帽的内部立板可以取消设置，所述组合风帽只有向着排渣口的一端设置了支风管，并且留出了布风板排渣口的位置；所述组合风帽筑形槽内立板的高度与排渣管的高度相同。

2.如权利要求1所述的一种流化床锅炉模块式风帽结构，其特征在于：所述模块式风帽属基本单元，可根据实际需要组合成不同形状的风帽，风帽内部的立板可以取消设置，并整体填充耐磨材料固化形成风帽头顶部。

3.如权利要求1或 2所述的一种流化床锅炉模块式风帽结构，其特征在于：所述模块式风帽或者组合后的风帽成型后，风帽头顶部只能看到流线形弧面凸起和表面露出的支风管出风口。

4.如权利要求1所述的一种流化床锅炉模块式风帽结构，其特征在于：所述基础模块式风帽的支风管数量为8根，且支管出风口的水平段高于筑形槽立板。

5.如权利要求1所述的一种流化床锅炉模块式风帽结构，其特征在于：所述销钉可设置为Y形、V形或倒L形状，并且在所述销钉的外表面、所述筑形槽槽体的内壁、所述主风管和支风管的外壁上均涂抹1-2mm的沥青，可吸收金属件膨胀。

6.如权利要求1所述的一种流化床锅炉模块式风帽结构，其特征在于：所述模块式风帽结构安装时各个风帽之间需夹上陶瓷纤维纸。

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