[其他]床內強回流式流化床鍋爐

在審

• 申請號: 101985000000098
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100098B
• 公開（公告）日: 1987-11-25
• 發明（設計）人: 張緒祎;胡震崗;劉振榮
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 邸更巖

本發明提供一種床內強回流式流化床鍋爐。在現有鼓泡床鍋爐結構基礎上，局部改變分布板上風帽的形式，即在需要造成回流的區域，采用一至三排單側開孔風帽。這些單側開孔風帽高度由內向外逐漸升高，這些風帽中流出的空氣形成一股近分布板水平射流，從而在射流區上方形成一個穩定而強烈的床內回流，該回流可以使細燃料的燃燼度提高，細石灰石粒的利用率提高，處于回流區下降部分中的受熱面及爐墻磨損減輕。

本發明涉及一種流化床鍋爐，特別是能造成床內回流的流化床鍋爐。

現有的流化床鍋爐要求風帽等高布置，各處均勻送風。這種結構使氣泡和物料運動的隨機性強，床內無穩定的強烈回流區。進入床內的細顆粒瞬時受上升氣流作用飛離床層，因在床內停留時間短暫，細燃料的固定碳僅燃去20%以下，細石灰石的脫硫利用率在10%以內。另一方面氣泡的隨機運動使距爐墻超過100毫米以外的受熱面受到嚴重磨損，爐墻也受到嚴重磨損，目前的防磨措施多從焊防磨件或材質著眼，效果不好。

英國斯通·普賴特（Stone platt）公司將布風板改成凹形并分區送風，實現了床內物料呈內降外升的回流運動，在較低的條件下達到高燃燒效率和高脫硫劑利用率。因采用低氣速，面積燃燒熱負荷低一半，因而床面積大一倍;加上全床回流不能在大寬度床面上實現和其有復雜的結構，因而限制了它的使用容量。內降外升的回流使給煤和回灰位置難以布置，同時也不利于保護受熱面和爐墻。

1983年西安交通大學在該校學報上公布了靠控制從平布風板的不同區域的風量來產生外降內升的回流運動的冷試結果。這種回流因動力不強因而穩定性差，在下降區因質熱交換弱，易產生灰的高溫粘結，影響安全性。

本發明的任務是以簡單通用的結構在各種容量的流化床鍋爐上，在需要的區域-指給煤點附近、循環床回灰點附近、需要防護的受熱面和爐墻附近產生穩定的強回流運動，以使細顆粒反應充分，受熱面和爐墻磨損減輕。

發明是這樣實現的：在現有鼓泡床鍋爐結構的基礎上，局部地改變布風板上風帽的型式，即在需要造成回流的區域-墻上給煤點和墻上回灰點中心兩側各400毫米寬的區域，要防護的爐墻和要防護的受熱面周圍區域下方設置一至三排高于其它風帽的單側開孔風帽，風帽高度由內向外逐漸升高，風帽開孔一致背向爐墻。這一至三排風帽流出的空氣形成一股自爐墻吹向床中心的射流，這一射流引導周圍物料自爐墻向床中心運動，經一定射程后上升氣泡又使這些物料上升，近爐墻物料在重力作用下向下移動以及床面物料自中心向爐壁運動，一起組成了床內局部區域的穩定回流。新進入的細物料和熾熱舊物料在下降區向下運動，同時預熱混合。因底部氧氣濃度高，位置低，在細粒飛出床面時反應已較充分。在距墻300毫米的范圍內無氣泡，因而其中受熱面及爐墻磨損輕微。

當鍋爐容量增大需要在床中心部位布置受熱面時，亦可在受熱面垂直下方布置若干排單側開孔風帽，分別朝兩側開孔。

發明的具體結構是：圖1給出單側孔風帽，單側孔風帽的開孔面積比普通風帽大一倍，孔深度應大于孔徑的1.5倍，以防漏灰。圖3表示單側孔風帽與普通風帽高度間的關系。三排單側開孔風帽的頂點在以最近普通風帽頂點為起點與水平面呈45°仰角的平面上。圖3表示受熱面與單側孔風帽之間的關系以及受熱面與非近墻回流區的關系。近墻的一組受熱面中遠墻的一排在低于床層表面200毫米以下的管子垂直下方焊高度30毫米的鰭片，鰭片材質為厚5毫米以上的扁鋼，兩側滿焊，該組管中心線距墻300毫米以內。爐中心非近墻受熱面下的單側孔風帽共六排分兩組，開孔方向相背，兩組的對稱中心線可作為假想爐墻。兩個具有同一上升通道的回流應保證通道寬度大于或等于500毫米。

如采用上述結構，細顆粒一次進入床內的固定碳燃燼程度可超過60%，石灰石細粉的利用率可達30%以上，在下降區內受熱面壽命較一般流化床中延長5-10倍，爐墻壽命延長2～3倍。