[发明专利]一种锅炉除灰管和循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉除灰管以及包括该锅炉除灰管的循环流化床锅炉。

背景技术

当固体颗粒中有流体通过时，随着流体速度逐渐增大，固体颗粒开始运动，且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大，当流速达到一定值时，固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等，每个颗粒可以自由运动，所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象，这种现象称为流态化。固体颗粒(床料)、流体(流化风)以及完成流态化过程的设备称为流化床。

在流化床中，固体颗粒随着气流速度的增大分别呈现五种不同的流动状态，分别称为：固定床、紊(湍)流流化床、快速流化床、气力输送。其中，紊(湍)流流化床是指：随着气流速度上升到一定数值，固体颗粒开始流动，床层分界面逐渐消失，固体颗粒不断被带走，以颗粒团的形式上下运动，产生高度的返混；快速流化床是指：当气流速度进一步增大，固体颗粒被气流均匀带出床层，床内颗粒浓度呈上稀下浓状态。循环流化床的上升段属于快速流化床。循环流化床处于紊(湍)流流化床与快速流化床阶段。

典型的循环流化床锅炉结构如图1所示，其基本流程为：将床料(即煤和脱硫剂)送入炉膛1后，在风室2处点火使煤燃烧，同时进行脱硫反应。燃烧的床料在由鼓风机5吹入风室2继而进入炉膛1的上升烟气流的作用下向炉膛1的上部运动，对水冷壁3和/或炉内设置的其它受热面放热。较粗大的颗粒进入悬浮区域后在重力及外力作用下偏离主气流，从而贴着炉膛1的内壁下流。部分气固混合物离开炉膛1后进入旋风分离器4，大量固体颗粒(煤粒、脱硫剂)被分离出来回送至炉膛1，进行循环燃烧，同时，炉膛1中燃尽的炉灰经由除灰管9排出炉膛1。未被旋风分离器4分离出来的较细的颗粒随烟气进入烟道6，用以加热过热器、省煤器和空气预热器，最后经除尘器7排入烟囱8进入大气。

在循环流化床锅炉的使用过程中，在点火时，风室2内的温度可以达到1300℃左右，而排出的炉灰的温度约为800-950℃。因此，对于除灰管9来说，其外部要能承受1300℃的高温，内部又要不断经受800-950℃的高温炉灰的冲刷。如果将耐热塑料管用作除灰管，则不能长时间经受炉灰的冲刷，如果将钢管用作除灰管，在外部温度为1300℃左右时又不能保证足够的机械强度。因此，现有技术中使用的除渣管一般为外面包覆有一层耐热塑料的钢管。但是，在使用一段时间后耐热塑料会开裂并从钢管上脱落下来。为此，每过一段时间就需要对循环流化床锅炉的除灰管进行维护或者更换，既耗费人力、物力，又影响锅炉的正常工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中循环流化床锅炉的除灰管容易发生外层耐热塑料脱落的缺点，提供一种外层耐热层不易脱落的锅炉除灰管，并且提供一种包括该锅炉除灰管的循环流化床锅炉。

本发明提供了一种锅炉除灰管，该锅炉除灰管包括耐热管、包覆在所述耐热管的外表面上的软隔热层以及包覆在所述软隔热层的表面上的耐火砖层。

本发明还提供了一种循环流化床锅炉，该循环流化床锅炉包括炉膛、风室和至少一根除灰管，所述风室位于所述炉膛的下方，且所述风室与所述炉膛之间由炉床相隔，每根所述除灰管贯穿所述风室且一端延伸至所述炉膛内，用于将所述炉膛内的灰渣排出，其中，所述除灰管为本发明提供的锅炉除灰管。

本发明的发明人经过仔细研究后发现，现有技术中使用的锅炉除灰管在使用一段时间后耐热塑料会开裂并从钢管上脱落下来的原因在于：除灰过程是间歇地进行的，锅炉除灰管会随着反复地升温和降温而发生热胀冷缩，由于耐热塑料和钢管的热膨胀系数不同，导致了耐热塑料被撑裂而从钢管上脱落下来。本发明提供的所述锅炉除灰管在耐热管的表面设置有软隔热层，该软隔热层能够在一定程度上根据耐热管的热胀冷缩程度调整自身的体积，因而能够适应耐热管的体积变化；另外，在所述软隔热层表面上设置的耐火砖层不仅能够进一步起隔热作用以保护所述软隔热层和所述耐热管，而且还可以将所述软隔热层局限在初始的位置，从而不会由于多次热胀冷缩而脱落；此外，由于在所述耐热管热胀冷缩时所述软隔热层的体积能够在一定的范围内进行调节，因此在所述耐热管热胀冷缩的过程中并不会对所述耐火砖层施加过大的挤压力。因此，本发明提供的所述锅炉除灰管能够防止其表面的隔热层(包括软隔热层和耐火砖层)脱落，从而保证所述锅炉除灰管具有很长的使用寿命；另外，由于所述锅炉除灰管的隔热层不易发生脱落，因此，节省了为了维修所述锅炉除灰管而需要额外消耗的人力和物力，从而提高了包括本发明的锅炉除灰管的循环流化床锅炉的工作效率。

附图说明

图1为典型的循环流化床锅炉的结构示意图；

图2为本发明提供的锅炉除灰管的纵向截面示意图；