循环流化床制造技术

本发明专利技术公开了一种循环流化床，所述循环流化床包括炉膛和多个布风管，炉膛具有腔室、进料口和出料口，进料口与出料口均与腔室连通，出料口设在炉膛的底部且与进料口沿上下方向间隔设置，多个布风管设在腔室内且位于进料口和出料口之间，多个布风管沿第一方向间隔设置以形成出料通道，出料通道的至少部分与出料口在上下方向上相对设置，以便大颗粒物料通过出料通道流入出料口，布风管包括管道本体和多个喷嘴，喷嘴沿管道本体的周向间隔设置成多排，管道本体具有沿第二方向延伸且彼此连通的第一段和第二段，第一段和第二段关于管道本体的中心对称。本发明专利技术的循环流化床具有结构简单、成本低廉、燃烧效率高等优点。燃烧效率高等优点。燃烧效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
循环流化床


[0001]本专利技术涉及锅炉领域，具体地，涉及一种循环流化床。

技术介绍

[0002]循环流化床是将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有流体的某些表观特征，这种流固接触状态称为固体流态化。
[0003]相关技术中，循环流化床布风不均匀、燃烧效率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0005]循环流化床的排渣中的粗颗粒停留在炉内将严重影响循环流化床中的流化与燃烧过程，轻则发生局部流化，重则危及锅炉的正常运行；而排渣中的细颗粒对于循环流化床中的传热传质具有明显的促进作用，实际过程中需要尽量保证床内细颗粒存量。传统排渣方式选择在布风板上打排渣孔，采用布风板倾斜或布风板上安装定向风帽等方式定向运送排渣至排渣斗完成炉内排渣过程，但这一过程势必造成布风均匀性的损失，且容易损失大量细颗粒，造成炉内丢料，进而对炉内流化燃烧过程产生不利影响；同时，宽粒径分布的排渣容易堵塞布风板上的排渣孔，直接导致排渣困难，排渣孔的尺寸难以选取。
[0006]此外，排渣中的粗颗粒由于粒径大，其换热较差，综合换热系数较低，因此会导致后续余热回收部分换热面积需求增大，进而会直接导致余热回收装置投资及成本提高，占地面积增大等不利影响发生。
[0007]针对宽粒径排渣问题，一种切实可行的方案为：改变原有布风板设计，重新设计布风系统及方法，实现排渣的粒径分选，顺畅排除粗颗粒渣，保留细粒径渣。专利技术专利CN101701762B公开了一种排管式布风装置，主要用于流化床热风干燥物料，该专利技术所述布风板主体由布风总管和若干布风分管组成，分管端部密封且于总管直接相连，其下侧均匀分布若干出风孔，大颗粒物料可以及时从管排间隙排出，防止大团块在流化床中积累，有效消除了床层中形成的沟流和死区，但分管等截面设计必然存在靠近总管出风孔流速偏大的不均匀问题，同时总管设置在分管正下方，占用部分排渣截面；专利技术专利CN111780125A公开了一种适用于流化床焚烧垃圾的管式布风装置，该专利技术用于解决流化床焚烧垃圾时存在的底部排渣困难问题，布风板采用布风管+风帽出风设计方案，通过合理布置风帽和浇注料可实现在布风板上均匀设置多个出渣口，结构布置紧凑且位于布风板下部的布风管可以实现冷渣并回收显热，但该专利技术所述布风管由于采用等截面多风帽设计，仍然会存在一定布风不均匀性，同时由于一次风为热风，回收显热效果受到限制；专利技术专利CN213453666U公开了一种采用管式布风的流化床工业固废焚烧炉，主要用于解决工业固废焚烧炉中布风板风帽极易结焦堵塞的问题，该专利技术通过在炉膛锥形段内部设置若干层具有间隙的流化布风管来实现排除比重大、颗粒大的固废颗粒和燃烧产生的渣粒，多层布风管束之间呈交错布置，通过从布风板并联的形式提高布风均匀性，但由于其布风管布置多层，直至底部排渣口，占用
余热回收面积，同时由于存在不同高度布风管受热不均现象以及等截面布风管的设计，可想而知势必会导致出口风速的偏差，限制其大型化发展。
[0008]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0009]为此，本专利技术的实施例提出一种燃烧效率高、布风均匀的循环流化床。
[0010]根据本专利技术实施例的循环流化床包括：炉膛，所述炉膛具有腔室、进料口和出料口，所述进料口与所述出料口均与所述腔室连通，所述出料口设在所述炉膛的底部且与所述进料口沿上下方向间隔设置；多个布风管，多个所述布风管设在所述腔室内且位于所述进料口和所述出料口之间，多个所述布风管沿第一方向间隔设置以形成出料通道，所述出料通道的至少部分与所述出料口在上下方向上相对设置，以便大颗粒物料通过所述出料通道流入所述出料口，所述布风管包括管道本体和多个喷嘴，所述喷嘴沿所述管道本体的周向间隔设置成多排，每排喷嘴包括若干个沿所述管道本体的延伸方向间隔设置的喷嘴，所述管道本体具有沿第二方向延伸且彼此连通的第一段和第二段，所述第一段和所述第二段关于所述管道本体的中心对称，所述第一段的自由端具有第一进风口，所述第二段的自由端具有第二进风口，所述第一段的横截面积沿远离所述第一进风口的方向逐渐增大，所述第二段的横截面积沿远离所述第二进风口的方向逐渐增大，所述第一方向和所述第二方向均与上下方向正交，所述第一方向正交于所述第二方向。
[0011]本专利技术实施例的循环流化床，设置第一段和第二段，提高了布风管的布风的均匀性，降低了布风均匀性的损失，减小了大量细颗粒的损失，且可将大颗粒直接排出炉膛外，防止大颗粒物料对对炉内流化燃烧过程产生不利影响，提高了炉膛内的流化燃烧的效率。
[0012]在一些实施例中，从所述第一方向上看，同一排所述喷嘴的出口位于同一高度。
[0013]在一些实施例中，多个所述布风管包括：多个第一布风管，多个所述第一布风管设在所述腔室内且沿所述第二方向延伸，多个所述第一布风管沿所述第一方向间隔设置以形成第一出料通道，所述第一布风管适于通入热的一次风；多个第二布风管，多个所述第二布风管设在所述腔室内且沿所述第二方向延伸，多个所述第二布风管与多个所述第一布风管沿上下方向一一间隔相对设置，多个所述第二布风管沿所述第二方向间隔设置以形成第二出料通道，所述第一出料通道和所述第二出料通道沿上下方向间隔相对设置，所述第二布风管适于通入冷的一次风。
[0014]在一些实施例中，在正交于所述第一方向的投影面内，所述第一布风管的顶部的投影和所述第二布风管的底部的投影均为水平线。
[0015]在一些实施例中，所述第一布风管邻近所述炉膛内壁的第一布风管的喷嘴喷出的气流的流速为15m/s
‑
43m/s，所述第一布风管远离所述炉膛内壁的第一布风管的喷嘴喷出的气流的流速为25m/s
‑
100m/s，所述第二布风管的喷嘴喷出的气流的流速为20m/s
‑
80m/s。
[0016]在一些实施例中，所述第一布风管的喷嘴邻近所述第一布风管的顶部设置，所述第一布风管的喷嘴的延伸方向与上下方向的夹角的为0
°‑
150
°
，所述第二布风管的喷嘴邻近所述第二布风管的底部设置，所述第二布风管的喷嘴的延伸方向与上下方向之间的夹角为0
°‑
90
°
。
[0017]在一些实施例中，在正交于所述第二方向的投影面内，所述第一布风管和所述第二布风管至少一者包括沿第一弧形段、第一竖直段、第二弧形段和第二竖直段，所述第一弧形段和所述第二弧形段在上下方向上间隔相对设置，所述第一竖直段的上下两端分别与所
述第一弧形段一端和所述第二弧形段的一端相连，所述第二竖直段的上下两端分别与所述第一弧形段另一端和所述第二弧形段的另一端相连。
[0018]在一些实施例中，所述循环流化床还包括多个换热管，多个所述换热管沿所述第二方向延伸且设在所述腔室内，多个所述换热管位于多个所述布风管和所述出料口之间，多个所述换热管沿上下方向形成多排，每排包括若干个换热管，若干个所述换热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循环流化床，其特征在于，包括：炉膛，所述炉膛具有腔室、进料口和出料口，所述进料口与所述出料口均与所述腔室连通，所述出料口设在所述炉膛的底部且与所述进料口沿上下方向间隔设置；多个布风管，多个所述布风管设在所述腔室内且位于所述进料口和所述出料口之间，多个所述布风管沿第一方向间隔设置以形成出料通道，所述出料通道的至少部分与所述出料口在上下方向上相对设置，以便大颗粒物料通过所述出料通道流入所述出料口，所述布风管包括管道本体和多个喷嘴，所述喷嘴沿所述管道本体的周向间隔设置成多排，每排喷嘴包括若干个沿所述管道本体的延伸方向间隔设置的喷嘴，所述管道本体具有沿第二方向延伸且彼此连通的第一段和第二段，所述第一段和所述第二段关于所述管道本体的中心对称，所述第一段的自由端具有第一进风口，所述第二段的自由端具有第二进风口，所述第一段的横截面积沿远离所述第一进风口的方向逐渐增大，所述第二段的横截面积沿远离所述第二进风口的方向逐渐增大，所述第一方向和所述第二方向均与上下方向正交，所述第一方向正交于所述第二方向。2.根据权利要求1所述的循环流化床，其特征在于，从所述第一方向上看，同一排所述喷嘴的出口位于同一高度。3.根据权利要求1所述的循环流化床，其特征在于，多个所述布风管包括：多个第一布风管，多个所述第一布风管设在所述腔室内且沿所述第二方向延伸，多个所述第一布风管沿所述第一方向间隔设置以形成第一出料通道，所述第一布风管适于通入热的一次风；多个第二布风管，多个所述第二布风管设在所述腔室内且沿所述第二方向延伸，多个所述第二布风管与多个所述第一布风管沿上下方向一一间隔相对设置，多个所述第二布风管沿所述第二方向间隔设置以形成第二出料通道，所述第一出料通道和所述第二出料通道沿上下方向间隔相对设置，所述第二布风管适于通入冷的一次风。4.根据权利要求3所述的循环流化床，其特征在于，在正交于所述第一方向的投影面内，所述第一布风管的顶部的投影和所述第二布风管的底部的投影均为水平线。5.根据权利要求3所述的循环流化床，其特征在于，所述第一布风管邻近所述炉膛内壁的第一布风管的喷嘴喷出的气流的流速为15m/s
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43m/s，所述第一布风管远离所述炉膛内壁的第一布风管的喷嘴喷出的气流的流速为25m/s
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100m/s，所述第二布风管的喷嘴喷出的气流的流速为20m/s
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80m/s。6.根据权利要求3所述的循环流化...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢炜钦，柯希玮，周托，黄中，吕俊复，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：