一种风冷循环流化床锅炉排渣装置的制作方法

本发明涉及一种排渣装置，具体涉及一种循环流化床锅炉排渣装置。

背景技术：

循环流化床锅炉的床料具有宽筛分分布的特点，在实际运行中，由于不同粒径颗粒具有不同的终端速度，因此会在炉膛内出现分层现象；其中，粒径较小的颗粒较容易被扬析，粒径较大的颗粒则容易堆积在炉膛底部，形成灰渣。为了保障循环流化床锅炉的稳定运行，需要控制合适的床料量和床层高度，同时防止大量无法流化的灰渣堆积在炉膛底部，需要利用排渣管将底部灰渣及时排出炉膛。

排渣过程会影响床料在循环流化床锅炉中的保存效率。由于炉膛内强烈的返混流动，尽管大部分粒径较小的细颗粒会被扬析，但仍有少部分细颗粒会在排渣过程中随大颗粒一起被排出炉膛外，进而降低循环流化床锅炉的悬浮物料浓度，随之影响炉膛内的传热过程，降低循环流化床锅炉效率。

经典的排渣装置是有风选的流化床冷渣器，通过风选，排渣带出去的细颗粒被回送到炉膛，以改善锅炉的物料循环性能。但流化床冷渣器对排渣粒度有一定要求，排渣中不能有大颗粒，即锅炉中不能有大量煤矸石，这在实际运行中通常难以满足。故流化床冷渣器的可靠性有较大问题，随之被可靠性更好的滚筒冷渣器代替。但滚筒冷渣器没有选择性，导致排渣中损失了一定的细床料，对锅炉整体性能不利。

从排渣口排出的底渣温度接近炉膛密相区温度(850-900℃)，进入排渣管后若无有效冷却和隔热措施会导致排渣管壁温过高，甚至烧红，使得锅炉运行存在安全隐患。故目前常见的排渣管外部会包覆水冷管及耐热材料，用以降低排渣管外壁温。但水冷管内的传热、流动难以控制，容易出现传热恶化等问题。同时水冷管会导致炉膛底部排渣口附近无法布置风帽，进而导致排渣口附近流化较差，粒径较大的颗粒无法流动，造成排渣管排渣不畅等问题。因此，循环流化床锅炉的排渣装置有待进一步优化。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种风冷循环流化床锅炉排渣装置，来实现选择性排渣和改善排渣口附近底渣流化状态的目的，以解决循环物料量不足及排渣不畅的问题。

本发明的技术方案如下：

一种风冷循环流化床锅炉的排渣装置，所述风冷循环流化床锅炉含有给水泵、布风板、风帽和至少一个排渣管，其特征在于：每个排渣管的外部设有冷却外管，该冷却外管的下端与进气母管相连通，冷却外管的上端与布风板上的风帽相连通；冷却外管内壁面和排渣管内壁面上均涂有耐磨耐热浇注层。

本发明的另一技术特征是：所述冷却外管中的空气流速为循环流化床锅炉炉膛流化风速的0.5-1.5倍。

本发明的又一技术特征是：所述的进气母管配备有独立风室，或通过旁路与循环流化床锅炉的一次风管相连通。

优选地，所述的耐磨耐热浇注层内焊有防脱落抓钉。

优选地，所述的进气母管上沿气体流动方向设有进气电动调节阀和进气截止阀。

优选地，在排渣管的下部设置有膨胀节及捅渣口。

本发明具有以下优点及突出性的技术效果：①本发明通过在排渣管外部设置冷却外管，不仅克服了水冷管内的传热、流动难以控制、容易出现传热恶化等问题，又克服了排渣口附近无法布置风帽，进而导致排渣口附近流化状态差，粒径较大的颗粒无法流动，造成排渣管排渣不畅等问题，提高了排渣的稳定性。②通过控制冷却外管内的风量，一方面将排渣口附近的细颗粒吹上去，防止其排出炉膛，另一方面利用风冷却排渣口附近的底渣，也改善了其流化状态，既实现了选择性排渣，提高细颗粒在床内的停留时间，又改善了排渣口附近的底渣流化状态，进而提高了循环流化床锅炉的运行效率，因而具有显著的技术效果。

附图说明

图1是本发明提供的风冷循环流化床锅炉排渣装置的结构原理示意图。

图2是图1的a-a剖面示意图。

图3是本发明进气母管的结构示意图。

图中标记：1-给水泵；2-水冷风室；3-排渣管；4-冷却外管；5-膨胀节；6-捅渣口；7-进气母管；8-风帽；9-耐磨耐热浇注层；10-防脱落抓；11-布风板；12-进气截止阀；13-进气电动调节阀门。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。图1是本发明提供的风冷循环流化床锅炉排渣装置的结构示意图，其风冷循环流化床锅炉含有给水泵1、水冷风室2、布风板11、风帽8和至少一个排渣管3；每个排渣管的外部设有冷却外管4，该冷却外管的下端与进气母管7相连通，冷却外管的上端与布风板11上的风帽8相连通。在排渣管3的下部还设置有膨胀节5及捅渣口6，从而更有利于顺利排渣。

如图2所示，为确保冷却外管4的外壁温达到安全值，在冷却外管4内壁和排渣管3的内壁面均浇筑有耐磨耐热浇注层9，防止出现烧红现象。同时在耐磨耐热浇注层9内焊有防脱落抓钉10，即在防脱落抓钉10周围浇筑耐磨耐热材料形成冷却外管的内壁和排渣管的内壁。

冷却外管4包住排渣管3，并覆盖若干排渣口附近的风帽8，同时冷却外管4内的风可引自未经过空气预热器的一次风旁路，或设置独立的风室，并通过进气电动调节阀门13和进气截止阀12单独控制风量(如图3所示)，冷却外管内的风速一般为炉膛密相区流化速度的0.5-1.5倍。通过控制冷却风速，一方面将排渣口附近的细颗粒吹上去，防止其排出炉膛，另一方面利用风冷却排渣口附近的底渣，同时也改善了其流化状态，既实现了选择性排渣，提高细颗粒在床内的停留时间，还改善了排渣口附近的底渣流化状态，提高了排渣稳定性，进而提高了循环流化床锅炉的运行效率。

技术特征：

技术总结
一种风冷循环流化床锅炉排渣装置，其技术特点是在每个排渣管的外部设有冷却外管，冷却外管的下端与进气母管相连通，冷却外管的上端与布风板上的风帽相连通；冷却外管内壁面和排渣管内壁面上均设有耐磨耐热浇注层。本发明采用风冷式的冷却外管代替传统的水冷式冷却管，在保证排渣管外壁温达到安全值的前提下，改善了排渣管入口处的流化状态，提高了排渣管的使用稳定性；同时，还实现了选择性排渣的目的，通过控制冷却风速，减小排渣中细颗粒的含量，提高了细颗粒在床内的停留时间，提高循环流化床锅炉的运行效率。

技术研发人员：黄逸群;吕俊复;杨海瑞;张缦;刘青
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2017.05.22
技术公布日：2017.08.18