[實用新型]一種循環流化床鍋爐的片狀階梯型布風裝置

有效

• 申請號: 201720725905.4
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN207196479U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 張賢;葛榮存;蔡潤夏;張縵;楊海瑞;呂俊復;吳玉新;張海
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F23C10/20
• 分類號: F23C10/20
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本實用新型涉及循環流化床鍋爐爐膛內的布風方式和布風裝置，特別涉及的是垃圾焚燒爐，主要結構包括傾斜布風板和“Γ”形定向風帽，屬于循環流化床鍋爐的送風技術及輔助設備領域。

背景技術

近年來，隨著人口的增加和人民生活水平的提高，每天產生垃圾的數量也日益增加。如果不能及時處理這些垃圾，將會對人類和環境產生極大危害。目前，比較成熟的處理方法有三種：填埋法、焚燒法和生物處理。焚燒法由于無害化程度高、減容量大、可以回收熱量、處理及時等一系列優點而備受青睞。無論是在國外還是國內垃圾焚燒技術已經相當成熟，主要以爐排爐、流化床和旋轉筒式焚燒爐為代表。其中，應用循環流化床燃燒技術處理生活垃圾具有三個優點：(1)垃圾種類適應性強；(2)焚燒效率高；(3)污染物排放低。

布風裝置作為循環流化床的主要部件，其工作性能直接影響循環流化床鍋爐設計、顆粒混合、流動和化學反應過程，以及鍋爐安全、經濟運行。因此合理的布風方式應該保證床內物料濃度分布均勻、顆粒排放及時等。水平布置的布風板具有結構簡單等優點，被廣泛應用于循環流化床鍋爐中。當循環流化床技術應用于垃圾處理時，水平布置的布風板便暴露了其不足：由于城市垃圾成分復雜，床料粒度、密度相差較大，一些大顆粒、重顆粒沉積在布風板上，難以排放，大大降低了床內流動均勻性與穩定性，甚至造成底部的非流化狀態。使用傾斜布風板和“Γ”形定向風帽可以促使重質大顆粒向排渣口移動，實現對床內顆粒的合理排放。

在鍋爐運行中發現，當采用“Γ”形定向風帽時，磨損現象十分嚴重，嚴重時會造成局部穿孔、結焦而被迫停爐，縮短了鍋爐運行周期，這樣不僅增加了鍋爐運行成本，而且嚴重影響了鍋爐運行的安全性。通過每次鍋爐停爐對風帽的檢查及損壞風帽的觀察，發現風帽的頂部后面磨損嚴重，這是由于“Γ”形定向風帽在安裝設計上，后排風帽口出來的高速風夾帶床料直接吹掃前排風帽頂部，形成沖擊磨損，隨著運行時間的延長，攜帶大量顆粒的高速風將前排風帽的帽頂及帽身“削”掉形成射流，又進一步加劇了流場紊亂，既影響了流化質量，又加快了風帽磨損，影響鍋爐運行安全和效率。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種循環流化床鍋爐的片狀階梯型布風裝置，使其在保證排渣效率的基礎上，減少后排風帽對前排風帽的沖擊磨損，增加風帽的使用時間，進而延長鍋爐的運行周期，從而有利于提高循環流化床鍋爐的安全性和經濟性。

本實用新型的技術方案如下：

一種循環流化床鍋爐的片狀階梯型布風裝置，該裝置包括風室、傾斜布風板和布置在傾斜布風板上的“Γ”形定向風帽，“Γ”形定向風帽由風帽主風管和噴口管組成，其特征在于：所述“Γ”形定向風帽主風管豎直安裝在所述傾斜布風板上；所述“Γ”形定向風帽在傾斜布風板上呈二維陣列分布，且沿傾斜布風板下降方向相臨兩排定向風帽之間的水平距離Δx應符合以下公式：

上式中，θ為傾斜布風板與水平方向的夾角θ；α為“Γ”形定向風帽主風管與噴口管中心線的夾角；d為“Γ”形定向風帽的管徑；δ為“Γ”形定向風帽壁面厚度；x為“Γ”形定向風帽噴口管長度。

本實用新型的技術特征還在于：所述噴口管出口方向與傾斜布風板下降方向之間的夾角β應符合以下公式：

式中，Δy為水平方向上垂直于傾斜布風板下降方向的相鄰兩排“Γ”形定向風帽之間的水平距離；Δx為沿傾斜布風板下降方向相臨兩排定向風帽之間的水平距離；d為“Γ”形定向風帽的管徑；δ為“Γ”形定向風帽壁面厚度。

本實用新型的另一技術特征是：所述“Γ”形定向風帽主風管與噴口管中心線夾角α在(90°-θ)～90°之間。

本實用新型具有以下優點及突出性的技術效果：(a)實驗研究表明，選擇本實用新型的技術方案，可使后排風帽噴出的高速風從前排風帽頂部吹過，大大改善了風帽后面的沖擊磨損，有利于提高爐內流化均勻性和鍋爐的運行周期。(b)“Γ”形定向風帽風帽之間存在高度差后，后排風帽噴出的流化風直接進入爐膛，能加強床層底部的擾動，有利于顆粒混合。(c)“Γ”形定向風帽呈現出階梯型，定向吹動能力更強，有利于重質大顆粒的排出。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種循環流化床鍋爐的片狀階梯型布風裝置的結構示意圖。

圖2為布置有“Γ”形定向風帽的傾斜布風板的俯視圖。

圖3為圖1中A部分放大圖。

圖4為圖2中B部分放大圖。

圖5為階梯型布風裝置的局部結構示意圖。