[发明专利]双节流内嵌柱形风帽

说明书

发明领域

本发明涉及流化床技术领域，特别是一种用于流化床布风板的双节流内嵌柱形风帽。

技术背景

循环流化床锅炉风帽的合理结构形式直接决定了流化床内物料的流化质量，从而影响到锅炉的启动、点火、燃烧及锅炉的安全经济运行，风帽的主要作用是将燃烧所需要的风进行二次分流，并在风帽上部产生强烈扰动，使流化风与床中的固体颗粒有良好的混合，使燃烧更充分。通常情况下，对风帽的设计要求满足：(1)能均匀密集地分配气流，避免在布风板上面局部形成流化“死区”；(2)能使布风板上的床料与空气产生强烈的扰动和混合，要求风帽小孔出口气流具有较大的动能；(3)空气通过风帽的阻力损失要适中，风帽阻力越大，抑制床层波动的能力越强，但风机的电耗也越高。风帽阻力过小，气流分布不均，使床层局部区域出现沟流或死区，从而使流化恶化。因此，风帽的结构设计及布置对布风板流化质量的影响非常关键。

随着循环流化床锅炉的发展，风帽的结构形式呈现多样性，目前主要有柱状形风帽、蘑菇形风帽、Γ形定向风帽、箭形风帽、S形猪尾巴风帽和钟罩式风帽等几种。柱状风帽结构简单，阻力较小，但流化质量不佳，容易发生排渣不畅与漏渣现象。蘑菇形风帽较柱状形风帽阻力大，气流的分布均匀性与流化质量较好，但在运行过程中存在较为严重的漏渣和磨损问题。Γ形定向风帽很好的解决了排渣不畅的问题，但由于阻力较小而带来漏渣问题。箭形风帽解决了Γ形风帽射流前后相吹造成的风帽磨损问题，但排渣能力较弱。S形猪尾巴风帽磨损量较小，且没有漏渣问题，但不可避免地出现部分被床料堵死的问题，清理非常困难。钟罩式风帽具有较好的防漏渣性能，但长期运行后的钟罩式风帽根部外套管容易发生磨损，细小灰渣由磨损处漏至水冷风室，影响锅炉的正常运行。

由以上分析可知，现有风帽普通存在漏渣与磨损的共性问题，对于小容量循环流化床锅炉，由于风帽要求的阻力低，所以风帽的防漏渣通过常规的迷宫式结构可以实现，但随着循环流化床锅炉的大型化发展，锅炉床面积越来越大，循环的物料量也越来越多，物料颗料流化的均匀性要求也越来越高。当布风板的面积设计得比较大、或流化床在低负荷运行、或固相物料的破碎性很强因而小粒径物料很多、或流化床的压力波动比较严重时，若仍采用低阻力的常规风帽，漏渣问题可能非常严重，漏渣严重时，风室被漏渣填满而迫使锅炉停止运行，严重影响到锅炉运行的可靠性与经济性。现有风帽阻力低且可调性差，其布风均匀性与防漏渣性能已无法满足循环流化床锅炉的大型化发展需求。由于风帽结构单一，若要改变风帽阻力，则必须更换外套管或内嵌管甚至整个风帽，对于大型流化床数以千计的风帽而言，其维护无疑是一个巨大的工程且成本高昂。中国发明专利200810102794.7公开了一种带节流块的内嵌柱形风帽，在内嵌管上端开口处设置一带节流孔的节流块，通过节流孔控制风帽阻力，同时通过节流块上表面的定位凸起来限定内嵌管与外套管之间的相对位置，该风帽大幅度提高了风帽设计阻力的可调节范围，但阻力控制手段较为单一，难以满足循环流化床进一步大型化的发展过程中进一步提高的风帽阻力控制要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术中布风板风帽流化均匀性不佳，风帽阻力偏低且不可调，风帽漏渣且制造工艺复杂的通用缺点，通过风帽结构的特殊设计，从而提供一种双节流内嵌柱形风帽，结构非常简单、流化性能好，风帽阻力控制准确且调节范围宽，具防磨防漏渣功能。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案为：

一种双节流内嵌柱形风帽，包括一内嵌管1与一外套管2，内嵌管1同轴嵌套于外套管2内，二管之间限定一环缝12；内嵌管1为两端开口的直管段，穿过并固定于布风板中，其侧壁中部外侧设有一同轴的限位环10；外套管2为下端开口、上端封闭的盲管，其侧壁下部设有沿周向均布的多个通孔21；外套管2下端与限位环10固接；内嵌管1侧壁开有通孔13或/并设有覆盖在内嵌管1上端、带有至少一个通孔31的节流块3′。；还至少包括一节流块3，节流块3固定于环缝12内、位于内嵌管1侧壁通孔13下缘下方或固定于环缝12顶部、与内嵌管1的上端面平齐，其设有至少一个贯通的节流孔33，来自内嵌管1的全部气体均须经过节流孔33才能到达外套管上的通孔21。

上述内嵌管1上端覆盖的节流块3′与环缝12内节流块3为一整体。

上述节流块3与3′为一外径与外套管2内径相适配的圆片，固定于内嵌管1顶端；外套管2顶板内表面与节流块3及3′上表面之间限定一折流区32，折流区32与环缝区12通过节流孔33相通，折流区32与内嵌管1内腔之间通过通孔31相通；