CN2300807Y - 流化床冷渣器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锅炉辅机,适用于循环流化床锅炉炉渣的冷却。本冷渣器的主体结构特征是其横截面呈矩形的箱形体,分上、中、下三节及自控螺旋排渣器等四个部分组成,下节为风室,中节为流化床沸腾层,上节为分离室。中节沸腾层内设水冷埋管,侧墙为水冷平壁,流化床底部的一端设冷却后渣排出管,该排出管与一台自控螺旋排渣器相连,控制鼓风量、炉渣呈沸腾状,使高温炉渣得到冷却,得干渣,冷空气升温后可回收利用。

Description

流化床冷碴器

本实用新型涉及一种锅炉附机，适用于流化床锅炉炉碴的冷却。

目前，循环流化床锅炉炉碴的冷却方法使用较普遍的有两种：

1、水冲碴，其缺点是

(1)基建投资费用高；

(2)湿碴综合利用价值低，不能作制造水泥的原料；

(3)碴余热得不到回收利用；

(4)由于循环水泵功率大，电费消耗高。

2、机械螺旋冷碴器，其缺点是：

(1)就一台额定出力为2吨/时的螺旋冷碴器，全长8米，可以将温度为870℃的热碴冷却到250℃，其重量约9吨，销售价20万元/台，一台出力为75吨/时循环流化床锅炉，一般设2-3个主床排碴口，至少需要设两台冷碴器，仅冷碴器设备购置费需要40万元。

(2)螺旋叶片及中空轴不耐磨，使用寿命仅一年就须更换。(国内××厂实例)，螺旋叶片是用二层钢板焊制成有中空通水的夹层结构，制造工艺也不简单，其整体部件重约3吨，价值约12万元，每台炉用两台冷碴器，一备一用每年消耗于更换螺旋轴及叶片的费用就达12万元。

为此，针对原专利所提出的流化床冷碴器加以新的改进，提出了本专利申请。

本实用新型的目的在于提供一种用空气和水联合冷却的干式冷碴器，通过耐高温、连续均匀给碴器将炉碴送入冷碴器内呈沸腾状，使之达到干式冷却并使碴的余热得到回收利用。

本实用新型的目的是通过以下技术措施实现的：

它由上、中、下三节箱形体及自控螺旋排渣器组成，下节设有风室、布风板、风帽、耐热混凝土底部保护层，硅酸铝隔热衬垫，底排渣管，以及冷风进口，底排渣出口，排渣测温器组成，底排渣口呈矩形，其位置设在下节排渣口端的竖直侧壁的上部，排渣管的上口与底排渣口相接；下口与自控螺旋排渣口的进料口相连接；中节由热碴进口管、前端盖板、后端盖板二侧水冷平壁水套(A型结构)或采用耐磨耐火砖侧壁(B型结构)，悬挂式水冷埋管组成，二种侧壁的外形尺寸及其与周边相邻构件的连接尺寸完全一致，由前后端盖板，左右侧壁或以及下节耐热混凝土保护层风帽部件构成的流化床内腔与留存在内腔中的热碴和由风帽小孔喷出的冷却空气一起构成流化床冷碴器的主要结构部分；悬挂式水冷埋管由倾斜管，垂直管与水平进出口总管组成一个水循环通路，上节由半圆形顶盖、溢流渣管溢流口热空气出口、热空气测温器部位组成，顶盖上音二侧呈扩大形；溢流口呈矩形，溢流管的上端在溢流口处与上节相联接，其下端与自控螺旋排渣器上部的C处相连接。

热碴进口管设在前端盖板的中部，进碴管的下端伸入流化床沸腾科层上平面以下的某一高度；风帽在布风板上的布置方式按等腰三角形排列，在流化床横截面的4个角部设异型耐磨耐火砖(见图3)使4个尖角部位砌成平滑过渡的小直边；布风板上方的耐热混凝土保护层的上平面呈倾斜状，其倾斜方向是从进碴口端向排碴口端下倾某一角度，倾斜管在流化床沸腾层内纵向设3列，在高度方向设5排共15根埋管，与3根进水垂直管3根回水垂直管和2根水平安装的进出水总管焊接成一个框架形结构，2根水平进出水总管的二端支承在侧壁或预设的凹槽内，利用顶盖下部边沿角钢法兰，通过特制压块用螺栓压紧。

本实用新型的优点与效果是：

1、设备重量轻、占地面积小、造价低、一台最大渣处理能力为3.3吨/时，排渣温度为280℃热风温度为250℃-240℃的流化床冷渣器重量为1.8吨，附属自控螺旋排渣器重量为0.4吨、冷热风管道其其附件重量不超过1.8吨，总重量不超过4吨，只有处理能力相近似的螺旋冷渣器重量的1/2.5。

2、冷碴器二侧水冷壁是用10mm厚钢板制成的平壁水套，其使用寿命根据国内锌精矿沸腾熔烧炉平壁冷却水套的使用经验，使用寿命不低于一年，因结构简单、重量轻，所以总的维修费用将会有成倍的降低。

3、向冷碴器鼓风是借用锅炉二次风鼓风机的余富能力，不单设鼓风机。从冷碴器排出的热空气温度为250-200℃可供作二次风使用。由于从冷碴器引出的热空气温度较高，但风压较低，而原有的锅炉二次风温度较低，但风压较高。本设计采用数个混合型二次风喷嘴将两种不同温度与压力参数的热风，在喷嘴内混合后喷入炉膛空间，可以提高二次风的燃烧效果。

附图说明如下：

图1为本实用新型总体结构示意图；

图2为本实用新型总体结构示意图的A-A向视图；

图3为本实用新型总体结构示意图的B-B剖视图；

图4为本实用新型总体结构示意图的C-C向视图。

下面将结合附图所示对本实用新型做进一步详细的描述：

本实用新型是由普通钢板焊装而成的箱体构件，其横截面是矩形的，下节主体是风箱和风帽，由箱体(12)、进风口(d)，布风板(5)，风帽(8)，保温层(9)，耐热混凝土层(4)及排碴管(13)底排口(b)等部件组成的。风帽(8)系耐热灰铸铁制成，风帽上部呈圆锥形顶尖。中部为圆柱体中空管，帽顶侧面一般钻有12个小孔，小孔径应根据床面积，小孔风速、床风速等数据计算得出。风帽帽头升出耐热混凝土上平面以上某一个高度，风帽下音安装在布风板上的风帽安装孔里。风帽在布风板上的布置方式按等腰三角形排列。布风板(5)为一块材质为Q235B普通碳素结构厚钢板，安放在箱体内的支承角钢上，用螺栓固定，保温层(9)采用硅酸铝衬垫，耐热混凝土保护层(4)上平面是倾斜的，以利于大棵粒渣向排渣口端移动，排渣管(13)上部与箱体(12)在底渣出口(b)处相连接，其下部与螺旋排渣器(15)进料口连接。排渣测温计(18)即设置在排渣管(13)的顶板上。中节的主要部件有左右二侧平壁水套(11)(或采用耐磨耐火材料作衬里的侧壁(20))、前后端盖板(6)与(7)、进渣口(a)进渣管(1)入孔门(2)、悬挂式水冷埋管(3)及角部异型砖(21)等构成，上述各构件与下节(12)中的耐热混凝土保护层(4)风帽(8)构成一包容内腔与热态渣，和由风帽小孔喷出的冷空气一起构成流化床沸腾层的核心部分，左右平壁水套(11)与用耐磨耐火材料作内衬的侧壁(20)其外形尺寸和与其相连接的相邻构件的连接尺寸完全一致，可以根据生产条件的变化而调换。水套(11)是用锅炉钢板焊制而成，每组水套均设有冷却水进出口(i)与(o)，在前端盖板(6)的中部设进渣管(1)，进渣管下端埋设在流化床沸腾科层上平面以下的某一高度，进渣管的底板设冷却水套，有冷却水进出口管(i)与(o)与外部给排水管连接，前盖板(6)的下部设入孔门(2)，在流化床平面的4个角安置异型角形砖(21)，使尖角部位变成一个平滑过渡的小直边。左右二侧水套与前后端盖板相互间，并与下节(12)之间均采用角钢钢法兰连接，并用石棉绳作密封垫。在中节内腔设置悬挂式水冷埋管(3)、在纵向设三列、高度方向设五排共15根倾斜埋管、三根垂直下降管，三根垂直上升管与二根水平安置的进出水总管构成一个框架形结构的水循环通路，利用二根水平进出口总管作梁安置在二个侧样板(11)或(20)特设的凹槽内，利用上盖下部办沿的角钢法兰通过一个特制的压块用螺栓将二根水平总管压紧。上节(10)顶部是一个半圆形顶盖，其二侧向外扩大(见图2)，在顶部某一位置设热空气排出口(e)，其后端下部设溢流渣口(f)，溢流管(14)的上端在(f)处与顶盖连接，其下端与螺旋排渣器(15)上部的c点相接(见图4)，在热空气出口短管上设热空气温度测量仪(19)，顶盖(10)下部周边有角钢法兰与中节及前端盖板(6)用螺栓连接，石棉绳作密封垫。

螺旋排渣器(15)是冷渣器必不可少的附属设备它的用途是控制流化床沸腾料层中的固体颗粒渣维持在一个稳定的数量范围内，螺旋排渣器的直径与转速是根据处理能力的大小经计算确定的，它的驱动装置由电动机(16)减速机(17)构成。螺旋排渣器实际上是一台控制排渣设备，当锅炉变工况运行时，排渣量有增有减，因此螺旋排渣器必须满足这种变工况运行的要求，当锅炉排渣量增加时螺旋转速应加快。当锅炉排渣量减少时，螺旋转速应减慢，以维持流化床中渣颗粒重量在一定的要求范围内，螺旋排渣器驱动电机的转速的自动调整是接受冷渣器底部风压变化为信号，当风压增加时，表示流化床中渣料量在增加，当风压降低时，则表示碴料量在减少。

Claims (2)

1、流化床冷碴器，由上、中、下三节箱形体及自控螺旋排渣器组成，其特征在于下节设有风室(12)、布风板(6)、风帽(8)、耐热混凝土底部保护层(4)，硅酸铝隔热衬垫(9)、底排渣管(13)，以及冷风进口(d)，底排渣出口(b)，排渣测温器(18)组成，底排渣口呈矩形，其位置设在下节排渣口端的竖直侧壁的上部，排渣管(13)的上口与底排渣口相接；下口与自控螺旋排渣器(15)的进料口相连接；中节由热碴进口管(1)进渣口(a)、前端盖板(6)、后端盖板(7)二侧水冷平壁水套(11)(A型结构)或采用耐磨耐火砖侧壁(20)(B型结构)，悬挂式水冷埋管(3)组成，二种侧壁(11)与(20)的外形尺寸及其与周边相邻构件的连接尺寸完全一致，前端盖板(6)后端盖板(7)，左右侧壁(11)或(20)以及下节耐热混凝土保护层(4)风帽(8)部件构成的流化床内腔与留存在内腔中的热碴和由风帽小孔喷出的冷却空气一起构成流化床冷碴器的主要结构部分；悬挂式水冷埋管(3)由倾斜管，垂直管与水平进出口总管组成一个水循环通路，上节由半圆形顶盖(10)、溢流渣管(14)溢流口(f)热空气出口(e)、热空气测温器(19)部位组成，顶盖上部二侧呈扩大形；溢流口(f)呈矩形，溢流管(14)的上端在溢流口处与上节(10)相联接，其下端与自控螺旋排渣器(15)上部的C处相连接。

2、如权利要求1所述的冷碴器，其特征在于热碴进口管(1)设在前端盖板(6)的中部，进碴管的下端伸入流化床沸腾料层上平面以下的某一高度；风帽(8)在布风板上的布置方式按等腰三角形排列，在流化床横截面的4个角部设异型耐磨耐火砖(21)(见图3)使4个尖角部位砌成平滑过渡的小直边；布风板(5)上方的耐热混凝土保护层(4)的上平面呈倾斜状，其倾斜方向是从进碴口端向排碴口端下倾某一角度，倾斜管在流化床沸腾层内纵向设3列，在高度方向设5排共15根埋管，与3根进水垂直管3根回水垂直管和2根水平安装的进出水总管焊接成一个框架形结构，2根水平进出水总管的二端支承在侧壁(11)或(20)预设的凹槽内，利用顶盖(10)下部边沿角钢法兰，通过特制压块用螺栓压紧。

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