[發明專利]循環流化床鍋爐多點返料器

有效

• 申請號: 200610114031.5
• 申請日: 2006-10-25
• 公開（公告）號: CN101169242A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 呂清剛;孫運凱;包紹麟;那永潔;王東宇;贠小銀;高鳴
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F23C10/22
• 分類號: F23C10/22;F23C10/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及循環流化床鍋爐，特別是一種循環流化床鍋爐的高溫循環物料回送裝置。

背景技術

物料回送裝置是循環流化床鍋爐中的關鍵部件，其與爐膛、分離器一起構成高溫固體物料循環回路。回送裝置的主要功能是將溫度較高的固體物料連續、穩定地從低壓區回送到高壓區，并防止煙氣反竄。

針對物料回送裝置的研究已經進行了多年。非機械閥由于克服了機械閥在高溫下易于卡塞、磨損、材料等級高、價格昂貴等缺點，而得到了廣泛的應用。目前，應用最普遍的非機械式高溫循環物料回送裝置是U形返料器。U形返料器形似字母“U”，包括一豎直的下降段、一豎直的上升段，以及一段將二者底部相連的水平段，各段底部均帶有風帽或布風管形式的布風裝置，用以通入流化風，上升段上部還通過溢流口與一返料段相連。分離器分離出來的高溫物料從下降段進入返料器，經水平段進入上升段，并在流化風的作用下，自下而上從溢流口流出，流入返料段，通過連接管段送回爐膛。

隨著循環流化床鍋爐的大型化，爐膛逐漸增大，爐膛的橫截面積也越來越大，大量循環物料集中從與分離器數目相等的返料口返回爐膛時，返料口下方的床層易出現流化不均勻、溫度分布也不均勻的現象。為了消除這種不均勻性，中國發明專利200410002070.7披露了一種循環流化床反應器，其中返料器包含兩個返料段，沿上升段的圓周方向分布，互成60～180°的角，并關于返料器縱軸對稱。這種返料器對應的爐膛側壁上的返料口數量比使用常規返料器增加了一倍，可以有效地減輕大床面上集中返料帶來的不均勻性，但是這種返料器返料段及其與爐膛側壁的連接管道中會帶有多處斜管，膨脹設計難度較大，易出現膨脹密封及變形問題，影響運行安全。

發明內容

本發明的目的是提供一種循環流化床鍋爐的返料器，可以將高溫循環物料分多點送回爐膛，減輕物料集中回送至大面積床面時引起的流化和溫度的不均勻性；同時還具有簡單的膨脹特性。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

循環流化床鍋爐多點返料器，包括一豎直下降段、一豎直上升段、一連接二者底部的水平段，以及相應的布風裝置，上升段上部設有至少兩個溢流口，溢流口高度相等，且每個溢流口均有一個返料段與之相連；上升段與下降段橫截面積之比值≥1；水平段為一具有水平對稱軸的豎直柱體；該對稱軸與下降段中心線所在的平面為循環流化床鍋爐多點返料器的對稱平面；上升段為一豎直柱體，其橫截面的寬度大于深度，寬度為垂直于返料器對稱平面的尺度，深度為平行于返料器對稱平面的尺度。

其中，上升段可以為一橫截面為矩形或長圓形的柱體。

上述循環流化床鍋爐多點返料器，返料段中心線均平行于返料器對稱平面，且出口都向下指向爐膛；返料段可以為兩個，且關于返料器對稱平面相互對稱；返料段也可以為三個，其中一個的中心線位于返料器對稱平面上，其余兩個關于返料器對稱平面相互對稱。

上述循環流化床鍋爐多點返料器，上升段上部帶有兩個溢流口，位于上升段橫截面寬度方向的兩端，與溢流口相連的兩個返料段的中心線處于同一平面，且關于返料器對稱平面對稱；上升段上部寬度方向中心還可以帶有一個溢流口，一個中心線位于返料器對稱平面上的返料段與之相連。

本發明的優點是結構簡單，設計靈活，能滿足循環流化床鍋爐的具體設計需要；靈活的上升段與返料段設計，可避免斜向膨脹，簡化膨脹密封，避免運行中的變形和泄漏；在大型循環流化床鍋爐中，采用該多點返料器可將高溫循環物料沿爐膛寬度方向盡可能均勻地送回爐膛，減輕物料集中在少數返料點送回大面積床面時，引起的流化和溫度的不均勻性。

附圖說明

圖1～3是本發明實施例1的示意圖。

圖4是本發明實施例1在循環流化床鍋爐中的應用示意圖。

圖5～7是本發明實施例2的示意圖。

圖8～10是本發明實施例3的示意圖。

圖11～13是本發明實施例4的示意圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1、2、3和4所示為實施例1，循環流化床鍋爐多點返料器，包括一圓柱形下降段1，一長方體形上升段3，和一連接二者底部的水平段2，其橫截面近似等腰梯形；上升段3的橫截面為矩形，其長邊垂直于水平段2水平對稱軸方向，且上升段3橫截面積與下降段1橫截面積之比值為3.6；還包括兩個與上升段3上部兩溢流口31分別相連的兩返料段4，兩個溢流口31高度相等；這兩個返料段4以返料器對稱平面相互對稱、且其中心線相互平行，出口均向下指向爐膛10方向，通過連接管段5與爐膛10上的返料口101連通。