[发明专利]一种U形水冷返料器

说明书

技术领域

本发明涉及固体物料回送技术领域，特别是循环流化床的一种U形水冷返料器。

背景技术

在循环流化床的物料循环回路中，返料器起着非常关键的作用。常见的返料器形式有：L形返料器、J形返料器、密封输送罐、U形返料器等，目前最为通用的是U形返料器。

按照壁面是否被冷却，返料器又可分为冷却式和绝热式两种，较为常用的是不带冷却的绝热式返料器。但在高温物料循环回路中，比如循环流化床锅炉、循环流化床焚烧炉等设备中，高温对常用的绝热式的返料器带来两大考验：一是未燃碳易在返料器中发生后燃，温度难以控制，特别是燃用灰熔点较低的燃料，如生物质燃料时，容易发生结焦；二是绝热式返料器与炉膛水冷壁的膨胀量不同，二者之间存在的胀差只能通过设置膨胀节来解决。但膨胀节在运行中易于被拉坏，影响设备运行可靠性。

冷却式返料器，特别利用汽包水冷却的返料器，与水冷式分离器配合使用时，可以消除与炉膛水冷壁之间的胀差，从而取消膨胀节，大大简化设备；而且带冷却的返料器中的循环灰温度将被降低，可以有效控制物料温度，使之远离结焦温度，有利于提高运行的安全性。

但现有的水冷U形返料器中，通常为外壳采用膜式水冷壁，而设置于下降管与上升管之间的中间隔板以及设置于上升管与返料管之间的返料隔板则采用耐火材料砌筑，这使得隔板与外壳的膨胀系数不同，特别是在设备启停过程中二者之间容易产生缝隙，如若循环灰进入缝隙，隔板很容易被损坏，而隔板一旦损坏，返料器的功能将受到严重影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种U形水冷返料器，中间隔板和返料隔板与返料器外壳一同被冷却，保证隔板与外壳之间无胀差，同时延长隔板使用寿命，保证返料器长期安全稳定运行。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种U形水冷返料器，由横截面均为矩形的下降管1、上升管2和返料管3依次相连而成；下降管1与上升管2之间设有中间隔板4，二者下部相通；上升管2与返料管3之间设有返料隔板5，二者上部相通；下降管1和上升管2底部设有布风板6；返料器外壳为膜式水冷壁，包括下降管前壁11、上升管顶板21、返料管前壁31，下降管后壁12、布风板6、返料管后壁32，及左右壁，膜式水冷壁内侧敷设耐火防磨材料；其中，

a)返料器外壳水冷壁的部分水冷管延伸进返料器内部，形成水冷的中间隔板4和返料隔板5，中间隔板4和返料隔板5的两面和端部均敷设耐火防磨材料；

b)中间隔板4和返料隔板5均带有集箱，与返料器外壳水冷壁的部分水冷管形成的集箱通过集箱连接管7、8相连；

c)返料管3与炉膛相通的返料口处设有环形的返料口集箱30，返料口集箱30为返料器冷却工质的入口集箱，与汽包下降管相连；下降管1顶部设有环形的返料器出口集箱10，返料器出口集箱10为返料器冷却工质的出口集箱，其与汽包中部相连，或经水冷分离器水冷管与汽包相连；

d)返料管前壁31中部设有水平的返料管前壁集箱33，下降管后壁12中部设有水平的下降管后壁集箱13；返料管前壁31从返料口集箱30引出的每两根相邻水冷管中的一根进行跳管，与返料管前壁集箱33相连；下降管后壁12汇入返料器出口集箱10的每两根相邻水冷管中的一根进行跳管，与下降管后壁集箱13相连。

所述的U形水冷返料器，其所述a)、b)，是：

返料管后壁32每两根相邻水冷管中的一根，在返料管后壁32与布风板6交界处进行跳管，弯管至竖直向上延伸入返料器内，最终汇入返料隔板集箱50，形成返料隔板5；返料隔板5的水冷管竖直设置，两面和顶部均敷设耐火防磨材料；返料隔板集箱50水平设置，位于返料隔板5的顶部，最高点不高于下降管后壁集箱13的最高点，二者通过集箱连接管8相连通；

下降管前壁11每两根相邻水冷管中的一根，在下降管前壁11与上升管顶板21交界处进行跳管，竖直向下延伸入返料器内，最终汇入中间隔板集箱40，形成中间隔板4；中间隔板4的水冷管竖直设置，两面和底部均敷设耐火防磨材料；中间隔板集箱40水平设置，位于中间隔板4的底部，最低点不低于返料管前壁集箱33的最低点，二者通过集箱连接管7相连通。

所述的U形水冷返料器，其所述a)、b)，是：