CN219367608U - 一种循环流化床机组风机节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及循环流化床机组技术领域，具体涉及一种循环流化床机组风机节能系统，该系统包括锅炉，锅炉包括炉膛，炉膛包括炉膛直段和炉膛锥段，炉膛锥段通过进风管道连接有一次风机和二次风机，炉膛直段连接有旋风分离器，旋风分离器出口连接有尾部烟道，尾部烟道出口连接有除尘器，除尘器出口连接有引风机，炉膛锥段下侧设有布风板，布风板上布置有风帽，炉膛锥段的侧向设置有二次风口：布风板的外周设置有凸台，布风板的截面面积与炉膛直段截面面积的比值为35％‑50％；布风板上风帽孔的面积之和与布风板面积的比值为3.5％‑5％；尾部烟道和引风机之间的烟道上增设流线型烟道；本实用新型解决了现有技术中存在的送风机和引风机能耗高的技术问题。

Description

一种循环流化床机组风机节能系统

技术领域

本实用新型涉及循环流化床机组技术领域，具体涉及一种循环流化床机组风机节能系统。

背景技术

循环流化床燃烧技术是工业化程度最高的洁净煤燃烧技术之一，国内有大量的使用。但是，对于小型循环流化床机组在设计和实际使用时不够重视节能技术的运用，送引风机电耗可占到5％以上，是机组的第一大电量消耗者。

例如授权公告号为CN205782865U的实用新型专利公开了一种实现低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统，包括依次相连的锅炉、旋风分离器、除尘器、引风机，还包括一次风供风系统、二次风供风系统，在引风机后引出一根烟气再循环管，烟气再循环管上并联一次风供风系统、二次风供风系统，二次风供风系统包括二次风机、二次风管、置于锅炉前墙、后墙外侧的多根二次风立管和设置于水冷壁上与二次风立管连接的分层布置于锅炉稀相区的二次风喷口。

小型循环流化床机组送风机和引风机电耗高，主要表现为：1）锅炉布风板面积大、一次风率高，使得一次风机能耗高；2）布风板阻力大，需要的一次风压头高，提高了一次风机能耗；3）二次风系统阻力大，需要二次风压头高，提高了导致二次风机能耗；4）尾部烟道出口的烟风道结构设计不合理，局部阻力大，需要引风机压头高，提高了引风机能耗；5）送风机和引风机采用挡板门调节，节流损失大，导致送风机和引风机能耗高；6）送风机和引风机特性曲线与管网阻力特性不匹配，风机运行在低效率区，导致送风机和引风机能耗高；7）引风机入口烟风道布置不合理，增加了烟道系统阻力，需要引风机压头高，提高了引风机能耗；8）尾部烟道的通风梁需要冷却，通常是设置冷却风支管，冷却风支管连通一次风机的出口与通风梁，以借助一次风对通风梁冷却，这样也增加了一次风机的能耗。

因此，设法降低送风机和引风机能耗，对电厂和热电车间的经济运行有着十分重要的现实意义。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种循环流化床机组风机节能系统，用以解决现有技术中存在的送风机和引风机能耗高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的循环流化床机组风机节能系统采用如下技术方案：

一种循环流化床机组风机节能系统，包括锅炉，锅炉包括炉膛、旋风分离器和尾部烟道，炉膛包括靠上的炉膛直段和靠下的炉膛锥段，炉膛锥段通过进风管道连接有一次风机和二次风机，炉膛直段上侧连接有旋风分离器，旋风分离器出口连接有尾部烟道，尾部烟道出口连接有除尘器，除尘器出口连接有引风机以将处理后烟气排出，所述炉膛锥段下侧设有一次风机提供的一次风进入的布风板，布风板上布置有供一次风通过的风帽，炉膛锥段的侧向设置有用于二次风机提供的二次风进入的二次风口：

所述布风板的外周设置有凸台，所述布风板的截面面积与所述炉膛直段截面面积的比值为35％-50％，以降低一次风的风量；

所述布风板上风帽孔的面积之和与所述布风板面积的比值为3.5％-5％，以降低一次风进风阻力；

所述尾部烟道和引风机之间的烟道上增设流线型烟道，流线型烟道包括主烟道和支烟道，主烟道和支烟道之间通过流线型导流板连接，以降低烟气流动阻力。

作为优选地，所述凸台在布风板一侧或四周设置。

作为优选地，所述凸台的宽度为25mm-500mm，高度为50mm-1500mm。

作为优选地，所述炉膛锥段上二次风口的面积之和与所述炉膛直段面积的比值为1.15％-2.1％，以降低二次风口流速和二次风系统阻力。

作为优选地，所述支烟道在水平、垂直方向具有弯折段，弯折段采用流线型导流板过渡，以降低烟气在水平方向流动时的阻力。

作为优选地，所述锅炉的尾部烟道的通风梁通过冷却风支管连通所述一次风机的入口，以借助一次风机入口处的负压将空气吸入冷却风支管，进而对通风梁冷却。

作为优选地，所述一次风机、二次风机和引风机的调试方式为变频调速或永磁调速或双速电机调速。

本实用新型所提供的循环流化床机组风机节能系统的有益效果是：

1）凸台在保证炉内物料有效流化的前提下，布风板的截面面积与炉膛直段截面面积的比值可以降低，这样可以通过降低一次风率；同时，布风板上风帽孔的面积之和与布风板面积的比值也可以增大，以降低一次风进风阻力；进而综合降低一次风机的能耗；

2）流线型烟道在上下方向和水平方向均采用流线型导流板过渡，充分降低了烟气在上下方向和水平方向的流通阻力，烟气流通更加顺畅，引风机的能耗也相应降低；

3）炉膛锥段上二次风口的面积之和较原面积增加10％-25％，以降低二次风速，降低二次风管网系统阻力，从而实现降低二次风压头，降低二次风机的能耗；

4）通风梁的冷却风支管不再连通在一次风机的出口处，降低了一次风机风量，一次风机提供的一次风仅供给锅炉的布风板，这样进一步降低了一次风机的能耗。此外，通风梁的冷却风支管连接在一次风机的入口，利用入口处的负压将空气吸入冷却风支管，以冷却通风梁，不会增加一次风机的能耗。

综上，通过上述设置，一次风机、二次风机和引风机的能耗均有所降低，大大降低了整个循环流化床机组的能耗，实现了机组节能的目的，解决了现有技术中存在的送引风机能耗高的技术问题。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是本实用新型所提供的循环流化床机组风机节能系统的整体示意图；

图2是本实用新型中锅炉处的结构示意图；

图3是本实用新型中锅炉的炉膛锥段的示意图；

图4是现有技术中烟道的示意图；

图5是本实用新型中流线型烟道的示意图；

图6是现有技术中引风机入口烟风道的主视图；

图7是本实用新型中引风机入口烟风道的主视图；

图8是本实用新型中通风梁与一次风机的配合示意图。

图中标号：1、锅炉；101、炉膛直段；102、炉膛锥段；103、布风板；104、凸台；105、旋风分离器；106、尾部烟道；2、除尘器；3、一次风机；301、入口；302、出口；4、二次风机；401、二次风口；5、引风机；6、流线型烟道；601、主烟道；602、支烟道；603、流线型导流板；7、通风梁；8、冷却风支管；9、引风机入口烟道；10、矩形过流管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本申请的主要构思就是通过对锅炉1、风道和烟道的改进，分别实现对一次风机3、二次风机4和引风机5能耗的降低，以改善整个循环流化床机组的能耗，实现节能的目的，下面结合具体实施例对上述构思作进一步阐述说明。

首先，介绍对锅炉1的改进，参考图1至图3，可以看出，整个循环流化床机组风机节能系统包括锅炉1，锅炉1包括炉膛、旋风分离器105和尾部烟道106。炉膛包括靠上的炉膛直段101和靠下的炉膛锥段102，炉膛锥段102通过进风管道连接有一次风机3和二次风机4，炉膛直段101上侧连接有旋风分离器105，旋风分离器105连接有尾部烟道106，尾部烟道106出口302连接有除尘器2，除尘器2连接有引风机5以将处理后烟气排出，炉膛锥段102下侧设有一次风机3提供的一次风进入的布风板103，布风板103上布置有供一次风通过的风帽，炉膛锥段102的侧向设置有用于二次风机4提供的二次风进入的二次风口401。

常规设置中，一次风机3提供的一次风通过布风板103上的风帽进入炉膛，二次风机4提供的二次风通过二次风口401进入炉膛，在炉膛中的煤充分燃烧的前提下，总风量确定，一次风占比率大，为了进行改善，参考图3，布风板103的外周设置有凸台104，布风板103的截面面积与炉膛直段101截面面积的比值调整为35％-50％，以降低一次风率，布风板103上风帽孔面积之和与布风板103面积的比值调整为3.5％-5％，以降低布风板103阻力，进而降低一次风压头。

布风板103的截面面积与炉膛直段101截面面积的比值可以降低，这样可以降低一次风率；同时，布风板103上风帽孔的面积之和与布风板103面积的比值也可以增大，以降低布风板103阻力，进而降低一次风压头，进而综合降低一次风机3的能耗。

具体的调节手段是，减少布风板103的宽度或长度，以达到布风板103整体面积减少的目的，风帽的调节方式则是增加风帽通风孔的数量或者直径，以降低风帽对一次风的阻力，进而降低一次风机3的能耗。

凸台104在设置时，数量可以是一个，也可以是多个，多个凸台104可以均布在布风板103的外周，具体地，凸台104的宽度为25mm-500mm，高度为50mm-1500mm。

此外，炉膛锥段102上二次风口401的面积之和与炉膛直段101面积的比值调整为1.15％-2.1％，以降低二次风管网系统阻力，降低二次风压头，降低二次风机4的能耗，具体的调节手段是增加二次风口401的数量或直径或高度。

烟道的改进有两处，分别是尾部烟道106与引风机5之间的烟道改进以及引风机5入口301处风烟道的改进，下面依次对二者进行介绍。

参考图4和图5，现有技术中的烟道也包括主烟道601和支烟道602，但主烟道601和支烟道602之间采用矩形过流管10连接，烟气要进行90°的转弯才能通行，阻力较大，在本实施例中，主烟道601和支烟道602之间采用流线型导流板603过渡连接，大大降低了烟气的行进阻力。此外，支烟道602在水平、垂直方向具有弯折段（图中未示出），弯折段采用流线型导流板603过渡，以降低烟气在水平方向流动时的阻力。

流线型烟道6在上下方向和水平方向均采用流线型导流板603过渡，充分降低了烟气在上下方向和水平方向的流通阻力，烟气流通更加顺畅，引风机5的能耗也相应降低。

参考图6和图7，现有技术中的引风机入口烟道9与引风机5之间的烟气存在两次转弯，造成烟气行进阻力大的问题，在本实施例中，引风机入口烟道9与引风机5之间同样采用流线型导流板603过渡，烟气经过流线型导流板603，仅仅经过一次转弯即可，烟气流通更加顺畅，引风机5的能耗进一步降低。

最后，为了进一步降低一次风机3的能耗，在本实施例中，尾部烟道106中通风梁7的冷却方式也进行了改进，常规锅炉1中，通风梁7的冷却主要依靠一次风机3，在一次风机3的出口302设置冷却风支管8通入通风梁7，进行冷却，增大了一次风机3的流量，一次风机3的一次风率本就较大，不仅要供给锅炉1，还要分担一部分至通风梁7，加大了一次风机3的能耗。

因此，参考图8，直接将冷却风支管8连接在一次风机3的入口301处，这样，利用空气进入一次风机3入口301处的负压，将空气直接吸入冷却风支管8，这样，在不增大一次风机3流量的情况下，也能实现对通风梁7的冷却。

在本实施例中，一次风机3、二次风机4和引风机5的调试方式为变频调速或永磁调速或双速电机调速。相比于挡风板调节，上述三种调节方式可以提高风机运行效率，以更好地降低风机能耗。

本实用新型所提供的循环流化床机组风机节能系统的工作原理是：循环流化床机组风机节能系统运行时，一次风机3提供的一次风通过布风板103进入炉膛，同时，一次风机3入口301处通过负压使空气进入冷却风支管8，以对通风梁7冷却，二次风机4的二次风通过二次风口401进入炉膛，锅炉1产生的烟气经过尾部烟道106后流入烟道，经过烟道上的流线型烟道6进入除尘器2，经过除尘处理后在引风机5的作用下通过烟囱排出。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种循环流化床机组风机节能系统，包括锅炉，锅炉包括炉膛、旋风分离器和尾部烟道，炉膛包括靠上的炉膛直段和靠下的炉膛锥段，炉膛锥段通过进风管道连接有一次风机和二次风机，炉膛直段上侧连接有旋风分离器，旋风分离器出口连接有尾部烟道，尾部烟道出口连接有除尘器，除尘器出口连接有引风机以将处理后烟气排出，所述炉膛锥段下侧设有一次风机提供的一次风进入的布风板，布风板上布置有供一次风通过的风帽，炉膛锥段的侧向设置有用于二次风机提供的二次风进入的二次风口，其特征在于：

所述布风板的外周设置有凸台，所述布风板的截面面积与所述炉膛直段截面面积的比值为35％-50％，以降低一次风的风量；

所述布风板上风帽孔的面积之和与所述布风板面积的比值为3.5％-5％，以降低一次风进风阻力；

所述尾部烟道和引风机之间的烟道上增设流线型烟道，流线型烟道包括主烟道和支烟道，主烟道和支烟道之间通过流线型导流板连接，以降低烟气流动阻力。

2.根据权利要求1所述的循环流化床机组风机节能系统，其特征在于：所述凸台在布风板一侧或四周设置。

3.根据权利要求2所述的循环流化床机组风机节能系统，其特征在于：所述凸台的宽度为25mm-500mm，高度为50mm-1500mm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的循环流化床机组风机节能系统，其特征在于：所述炉膛锥段上二次风口的面积之和与所述炉膛直段面积的比值为1.15％-2.1％，以降低二次风口流速和二次风系统阻力。

5.根据权利要求1至3任一项所述的循环流化床机组风机节能系统，其特征在于：所述支烟道在水平、垂直方向具有弯折段，弯折段采用流线型导流板过渡，以降低烟气在水平方向流动时的阻力。

6.根据权利要求1至3任一项所述的循环流化床机组风机节能系统，其特征在于：所述锅炉的尾部烟道的通风梁通过冷却风支管连通所述一次风机的入口，以借助一次风机入口处的负压将空气吸入冷却风支管，进而对通风梁冷却。

7.根据权利要求1至3任一项所述的循环流化床机组风机节能系统，其特征在于：所述一次风机、二次风机和引风机的调试方式为变频调速或永磁调速或双速电机调速。