床内强回流式流化床锅炉.pdf

本发明涉及一种流化床锅炉，特别是能造成床内迴流的流化床锅炉。
    现有的流化床锅炉要求风帽等高布置，各处均匀送风。这种结构使气泡和物料运动的随机性强，床内无稳定的强烈的迴流区。进入床内的细颗粒瞬即受上升气流作用飞离床层，因在床内停留时间短暂，细燃料的固定碳仅燃去20%以下，细石灰石的脱硫利用率在10%以内。另一方面气泡的随机运动使距炉墙超过100毫米以外的受热面受到严重磨损，炉墙也受到严重磨损，目前的防磨措施多从焊防磨件或材质着眼，效果不好。

    英国斯通·普赖特（Stone    platt）公司将布风板改成凹形并分区送风，实现了床内物料呈内降外升地迴流运动，在较低的气速条件下达到高燃烧效率和高脱硫剂利用率。因采用低气速，面积燃烧热负荷低一半，因而床面积大一倍;加上全床迴流不能在大宽度床面上实现和其复杂的结构，因而限制了它的使用容量。内降外升的迴流使给煤和回灰位置难以布置，同时也不利于保护受热面和炉墙。

    1983年西安交通大学在该校学报上公布了靠控制平布风板的不同区域通过风量以产生外降内升的迴流运动的冷试结果。这种迴流因动力不强因而稳定性差，在下降区因质热交换弱，易产生灰地高温粘结，影响安全性。

    本发明的任务是以简单通用的结构在各种容量的流化床锅炉上，在需要的区域-指给煤点附近、循环床回灰点附近、需要防护的受热面和炉墙附近产生稳定的强迴流运动，以使细颗粒反应充分，受热面和炉墙磨损减轻。

    发明是这样实现的：在现有鼓泡床锅炉结构的基础上，局部地改变布风板上风帽的型式，即在需要造成迴流的区域-处于给煤点，回灰点左右各400毫米以上的炉墙，或要防护的炉墙受热面垂直下方邻近炉墙的一至三排风帽采用高于其它风帽的单侧开孔风帽，风帽高度由内向外逐渐升高，风帽开孔一致背向炉墙。这一至三排风帽流出的空气形成一股自炉墙吹向床中心的射流，这一射流引导周围物料自炉墙向床中心运动，和经一定射程后上升气泡造成的物料上升，近炉墙物料在重力作用下向下移动以及床面物料自中心向炉壁运动，一起组成了床内局部区域的稳定迴流。新进入的细物料和炽热旧物料在下降区向下运动，同时予热混合。因底部氧气浓度高，位置低，在细粒飞出床面时反应已较充分。在距墙300毫米的范围内无气泡，因而其中受热面及炉墙磨损轻微。

    为维持中心气泡上升的规律性，下降区内接近上升区的一列受热面管的垂直下方焊短鳍片。当锅炉容量增大需要在床中心部位布置受热面时，亦可在受热面垂直下方布置若干排单侧开孔风帽，分别朝两侧开孔。

    发明的具体结构是：图一给出单侧孔风帽，单侧孔风帽的开孔面积为普通风帽的一倍，孔深度应大于孔径的1.5倍以防漏灰。图二表示单侧孔风帽与普通风帽高度间的关系。三排单侧孔风帽的顶点在以最近普通风帽顶点为起点与水平面呈45°左右仰角的平面上。图三表示受热面与单侧孔风帽之间的关系和非近墙迴流区的关系。近墙的一组受热面中远墙的一排在低于床层表面200毫米以下的管子垂直下方焊高度30毫米的鳍片，鳍片材质为厚5毫米以上的扁钢，两侧满焊，该组管中心线距墙300毫米以内。炉中心非近墙受热面下的单侧孔风帽共六排分两组，开孔方向相背，两组的对称中心线可作为假想炉墙。两个具有同一上升通道的迴流应保证通道宽度大于或等于500毫米。

    如采用上述结构，细颗粒一次进入床内的固定碳燃烬程度可超过60%，石灰石细粉的利用率可达30%以上。在下降区内受热面寿命较一般流化床中延长5～10倍，炉墙寿命延长2～3倍。