一种新式流化床烟气炉的制作方法

本实用新型涉及流化床烟气炉技术领域，具体是一种新式流化床烟气炉。

背景技术：

流化床烟气炉是一种用于燃烧颗粒燃料的炉型，传统的流化床烟气炉又叫沸腾炉，由炉体与流化布风装置组成，颗粒燃料通过燃料给料口依靠重力送入沸腾炉炉床，助燃风由风箱送入炉床，通过流化布风板使燃料在炉床上悬浮燃烧，燃烬完成的渣由排渣管直接排入炉外，由人工用小车输送堆存。

随着工业化的进程，对工业设备的要求逐渐提高，传统流化床炉型存以下几个问题：

1、炉体大型化难，原流化床炉型多为小于14MW炉型，采用传统的直墙结构可以满足使用要求，在炉体大型化过程中，因炉墙高度的提高，使炉墙的膨胀量提高，在不增加炉墙厚度的前提下增加高度，炉体寿命大幅度下降，炉墙的维修周期缩短。

2、燃料适应性差，颗粒燃料的种类是多种多样的，根据挥发份的从低到高，燃料燃烧时的着火温度是由高到低的，传统炉型在燃料适应性上，不具备很好的调节性，对操作人员的司炉经验要求较高，燃烧过程中的容错性和容差性都较低。

3、炉燃烧强度低，传统炉型在燃烧过程中，炉膛容积空间利用不足，流化床炉在工作时炉膛内可分为下端的密相区和上端的稀相区，传统炉型的密相区较短，局部高温区无法进行调整导致炉墙挂焦，加长密相区有利于提高燃烧强度，但传统炉型存在密相区给料难的问题：目前密相区给料的方式是采用炉膛的密相区安装一台穿过炉墙的螺旋输送机伴随有冷却风，通过螺旋输送机向炉膛的密相区内强制给料，燃料在进入炉膛后，立即与浓相区的大量流化颗粒燃料进行相互碰撞、摩擦、粉化、燃烧使燃料的燃烬率大幅度提高，但停炉时，系统也会关停流化冷却风，螺旋输送机停止给料，螺旋内燃料无法全部排空，导致螺旋排料口继续缓慢燃烧，使设备损坏或堵塞，下次开机继续生产时无法正常给料，需要进行降温清理，人工劳动强度大，影响生产效率。

4、余热利用难，在工业生产系统中，整个作业区都不再是独立运行，其它系统的余热废气根据具体的特性均可回收再利用，但因传统炉型的结构限制，密相燃烧区与稀相燃烧区未进行分离，通常是将余热废气仅只能通过烟气出口进行循环利用，余热的利用率较低。

5、劳动强度大，传统流化床烟气炉的主要劳动强度在于排渣与司炉，因流化床排出的废渣温度较高，一般在300~600度，大型炉一次排渣量达0.1~0.2t，排渣口周边还伴随着粉尘和辐射热，环境较差，废渣的余热未被收集再利用。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对上述传统流化床烟气炉存在的问题，提供一种新式流化床烟气炉。

本实用新型的具体方案是：一种新式流化床烟气炉，包括支撑平台，支撑平台上装有炉体，炉体内设有主炉膛和副炉膛，主炉膛和副炉膛之间设有挡火墙，副炉膛内装有集尘墙，副炉膛设有烟气出口，主炉膛下方装有向主炉膛供风的风箱，风箱上装有向副炉膛供风的副燃风管，所述支撑平台分为两部分，一部分支撑主炉膛和副炉膛的稀相区，一部分支撑主炉膛和副炉膛的密相区；主炉膛的炉墙上装有若干组重力式正压高温给料器，每组重力式正压高温给料器包括安装在炉墙上的给料管，给料管倾斜地穿过炉墙伸入炉膛内，给料管外端连接燃料输送装置，给料管内端伸入炉膛内的正压区，所述风箱一端装有一根与炉墙外端连通的主气管，主气管上装有一个伸入炉膛的喷嘴和一根与给料管外端连接的导风管，导风管与主气管之间装有射流调节阀，喷嘴与主气管之间装有分布调节阀，喷嘴的喷射口布置在给料管的出口处，所述燃料输送装置包括与储料仓连接的运输机，运输机的出口装有与给料管连接的导料管，导料管的出口位于导风管与给料管连接处的下方。

本实用新型所述主炉膛的炉墙外侧装有一根余热补风管，余热补风管上装有一级分配管和二级分配管，一级分配管设有若干个与主炉膛密相区相通的出风口，二级分配管设有若干个与主炉膛稀相区相通的出风口。

本实用新型所述主炉膛下方装有若干组高温粗渣冷却余热回收装置，高温粗渣冷却余热回收装置包括一个筒状外壳，外壳内上端装有上分离板，上分离板上方设有高温粗渣入口，外壳内下端装有下分离板，上分离板与下分离板之间固定装有若干根冷渣管，下分离板下方装有集渣斗，集渣斗底部装有排渣管，排渣管上装有阀门，外壳侧壁下端设有空气入口，外壳侧壁上端设有空气出口。

本实用新型所述上分离板上方位于冷渣管之间铺设有一层耐高温隔离层，所述空气出口设置在上分离板下方。

本实用新型所述副炉膛下方装有副风箱，副风箱内装有与副炉膛连接的放渣管，副风箱底部装有高温细渣冷却余热回收装置，高温细渣冷却余热回收装置包括一个筒状外壳，外壳内上端装有上分离板，上分离板上方设有与放渣管连通的高温细渣入口，外壳内下端装有下分离板，上分离板与下分离板之间固定装有若干根冷渣管，每根冷渣管的外壁装有翅片，下分离板下方装有集渣斗，所有冷渣管顶部与高温细渣入口相通，冷渣管底部与集渣斗相通，集渣斗底部装有排渣管，排渣管上装有阀门，外壳侧壁下端装有与副燃风管连接的进气管，外壳侧壁上端装有与副风箱连接的出气管，外壳内位于进气管处装有倾斜的导风板，导风板与下分离板呈α°角，导风板上方装有均风板，均风板上设有若干个通气孔。

本实用新型所述主炉膛和/或副炉膛底部装有强制高温自动排料装置，强制高温自动排料装置包括安装在炉膛底部的排渣管组件，排渣管组件包括至少两节排渣管，最顶端的排渣管与炉膛底部连接，最底端的排渣管底部装有卸渣阀，每节排渣管的顶端外套在上一节排渣管的底端，每节排渣管的顶面高出上一节排渣管底面一定高度且装有环形封板，每节排渣管底端与下一节排渣管内壁之间装有一块环形的布风板，布风板上设有若干风孔，每节排渣管的侧壁位于布风板与环形封板之间设有进气口，每个进气口外端装有一根分配气管，所有分配气管连接在一根总气管上，总气管上装有电磁阀和检修阀，总气管外端连接压缩空气源。

本实用新型所述主炉膛和副炉膛位于密相区和稀相区的交接处炉墙上装有一圈向内延伸的加固沿，加固沿与密相区的炉墙之间具有缓冲槽。

本实用新型所述集尘墙底部设有拱形通孔，拱形通孔的边沿处装有分流檐。

本实用新型所述挡火墙为复合式挡火墙，包括两面墙，两面墙之间具有空隙，空隙内从上至下装有若干个加强梁，加强梁两端与两面墙固定连接。

本实用新型所述挡火墙包括内衬耐火砖层，中间保温材料层，外围粘土砖层，且在内衬耐火砖层与外围粘土砖层之间每间隔一定高度砌筑有一层连接砖，所述连接砖是扣式连接砖，每一层扣式连接砖中两两水平互扣交错布置，即相邻两块扣式连接砖在水平方向上拉扣连接，垂直方向上可错动，且其中一块扣式连接砖的大部份置于内衬耐火砖层中，另一块扣式连接砖的大部份置于外围粘土砖层中，两块扣式连接砖的对接端均置于保温材料层中。

本实用新型工作原理：支撑平台分为两部分，一部分支撑炉膛密相区，一部分支撑炉膛稀相区，可以在炉墙厚度不增加的前提下增加密相区炉墙的高度，同时不影响炉体的使用寿命，利于炉体在较低成本条件下进行大型化；

重力式正压高温给料器的工作原理是：燃料通过螺旋输送机运输到导料管处，燃料在导料管内通过自身重力落到给料管内，导风管将风箱内的高压空气引入给料管内将燃料喷射到主炉膛的密相区内，进入主炉膛的燃料被喷嘴喷射，均匀散布在炉膛内。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、在不增加炉墙厚度的前提下增加密相区的高度，提高了燃料适应性和燃烧强度，同时不影响炉体的使用寿命；

2、通过重力式正压高温给料器实现正压密相区给料，提高了燃料的燃烬率，采用高压空气引入给料管内对管内燃料进行加速送入正压区，给料管在运行与停止时均无燃料堆存，也就避免了采用现有机械传动向正压区给料方式可能造成的停机堵塞的问题，使用方便，耐用性强，提高了生产效率；

3、通过将密相燃烧区与稀相燃烧区进行分离，可以炉体内的密相燃烧区与稀相燃烧区分别设置一级余热分配管和二级余热分配管，将其他生产系统产生的余热废气在主炉膛内进行补充余热，使用余热来调节炉体内热负荷，大幅度提高了余热的利用率，同时也提高了炉体的热负苛，使一次主燃烧风的供给量减少25%，节能效果明显；

4、增加强制高温自动排料装置，通过压缩空气强制性排渣，极大地减小了排渣管堵管的概率，减少了检修频次，提高了生产效率，降低了人工劳动强度，提高了安全性；

5、增加高温废渣冷却余热回收装置，该装置采用风冷，冷却风通过吸收废渣的热量后，通过管道送入一次主燃烧风炉床内，供燃料燃烧，使得废渣余热得以回收，同时占地面积极大地缩小，相比于传统的滚筒式冷渣机装载率提高50~70%，传统滚筒式冷渣机均采用水冷，热能无法本系统回收，需要通过第三方系统消化余热或直接排放浪热能，该系统使得废渣热能可以在本系统内得到回收利用，节约了能源，同时使后续渣的自动化输送集中提供了更好的可行性方案，可以使排渣系统完全实际自动化控制，无人工干涉；

6、通过在密相区和稀相区交接处设置加固沿，预留缓冲槽，可防止炉墙在高温环境下由于变形导致损坏，提高了炉墙使用寿命；

7、挡火墙采用复合式结构，可有效防止墙体变形鼓出、倒塌，保证了炉体的运行可靠性；

8、集尘墙底部安装分流檐将主炉膛内未燃烧完全的尾料收集后在重力作用下沿分流檐落入副炉膛内，收集效果好，尾料不会堆积。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1的A-A视图；

图3是图2的V处放大视图；

图4是图1的M处放大视图；

图5是图1的B向视图；

图6是本实用新型高温粗渣冷却余热回收装置的主视图；

图7是图6的C-C视图；

图8是图6的D-D视图；

图9是本实用新型高温细渣冷却余热回收装置的主视图；

图10是图9的E-E视图；

图11是图9的F-F视图；

图12是本实用新型强制高温自动排料装置的主视图；

图13是图12的X处放大视图；

图14是图12的G-G视图；

图15是本实用新型挡火墙的一种结构示意图；

图16是本实用新型挡火墙的另一种结构示意图；

图17是本实用新型弧形炉顶的结构示意图；

图18是本实用新型平面炉顶的结构示意图；

图中：1-支撑平台，2-余热补风管，21-一级分配管，22-出风口，23-二级分配管，3-主炉膛，31-密相区，32-稀相区，4-风箱，41-副燃风管，5-高温粗渣冷却余热回收装置，51-高温粗渣入口，52-耐高温隔离层，53-上分离板，54-空气出口，55-冷渣管，56-固定板，561-通气孔，57-下分离板，58-集渣斗，59-排渣管，510-空气入口，511-外壳，6-重力式正压高温给料器，61-主气管，62-喷嘴，63-分布调节阀，64-射流调节阀，65-导风管，66-给料管，661-高温给料管，662-低温给料管，67-螺旋输送机，68-储料仓，69-导料管，610-护套管，611-负压区，612-零压面，613-正压区，614-炉墙，615-耐高温玻璃，7-高温细渣冷却余热回收装置，71-高温细渣入口，72-耐高温隔离层，73-上分离板，74-出气管，75-冷渣管，76-均风板，761-通气孔，77-下分离板，78-集渣斗，79-排渣管，710-进气管，711-外壳，712-导风板，713-气渣隔离板，714-翅片，715-放渣管，8-强制高温自动排料装置，82-排渣管，83-分配气管，84-总气管，85-电磁阀，86-检修阀，87-卸渣阀，871-阀门，872-气缸，88-环形封板，89-进气口，810-布风板，811-风孔，9-副风箱，10-副炉膛，11-挡火墙，111-墙，112-加强梁，113-内衬耐火砖层，114-保温材料层，115-外围粘土砖层，116-扣式连接砖，12-集尘墙，121-分流檐，13-烟气出口，14-加固沿，15-缓冲槽，16-炉顶，161-拱顶钢构，162-拱脚砖，163-弧形拱顶砖，164-拱顶吊砖。

具体实施方式

实施例一

参见图1-3，本实施例包括支撑平台1，支撑平台1上装有炉体，炉体内设有主炉膛3和副炉膛10，主炉膛3和副炉膛10之间设有挡火墙11，副炉膛10内装有集尘墙12，副炉膛10设有烟气出口13，主炉膛3下方装有向主炉膛3供风的风箱4，风箱4上装有向副炉膛10供风的副燃风管41，所述支撑平台1分为两部分，一部分支撑主炉膛3和副炉膛10的稀相区32，一部分支撑主炉膛3和副炉膛10的密相区31；主炉膛3的炉墙614上装有若干组重力式正压高温给料器6，每组重力式正压高温给料器6包括安装在炉墙614上的给料管66，给料管66倾斜地穿过炉墙614伸入炉膛内，给料管66外端连接燃料输送装置，给料管66内端伸入炉膛内的正压区613，所述风箱4一端装有一根与炉墙614外端连通的主气管61，主气管61上装有一个伸入炉膛的喷嘴62和一根与给料管66外端连接的导风管65，导风管65与主气管61之间装有射流调节阀64，喷嘴62与主气管61之间装有分布调节阀63，喷嘴62的喷射口布置在给料管66的出口处，所述燃料输送装置包括与储料仓68连接的螺旋输送机67，螺旋输送机67的出口装有与给料管66连接的导料管69，导料管69的出口位于导风管65与给料管66连接处的下方。

本实施例所述给料管66外端顶部设有检修观察口，检修观察口处装有耐高温玻璃615。

本实施例所述给料管66由低温给料管662和高温给料管661连接组成，低温给料管662位于炉墙614外侧，高温给料管661穿过炉墙614伸入炉膛内，高温给料管661采用耐高温耐磨材质。

本实施例所述给料管66位于炉墙614处外套有护套管610。

本实施例所述主炉膛3的炉墙614外侧装有一根余热补风管2，余热补风管2上装有一级分配管21和二级分配管23，一级分配管21设有若干个与主炉膛3密相区31相通的出风口22，二级分配管23设有若干个与主炉膛3稀相区32相通的出风口22。

参见图6-8，本实施例所述主炉膛3下方装有若干组高温粗渣冷却余热回收装置5，高温粗渣冷却余热回收装置5包括一个筒状外壳511，外壳511内上端装有上分离板53，上分离板53上方设有高温粗渣入口51，外壳511内下端装有下分离板57，上分离板53与下分离板57之间固定装有若干根冷渣管55，冷渣管55的顶部与高温粗渣入口51相通，冷渣管55的底部与集渣斗58相通，下分离板57下方装有集渣斗58，集渣斗58底部装有排渣管59，排渣管59上装有阀门（图中未示出），外壳511侧壁下端设有空气入口510，外壳511侧壁上端设有空气出口54。

本实施例所述上分离板53上方位于冷渣管55之间铺设有一层耐高温隔离层52，所述空气出口54设置在上分离板53下方。

本实施例所述外壳511内位于空气出口54与空气入口510之间装有一块固定板56，所有冷渣管55穿过固定板56且固定在固定板56上，固定板56上设有若干通气孔561。

本实施例所述空气入口510处装有钢丝网（也可在外壳上开设通气孔），用于防止工人烫伤。

本实施例所述冷渣管55上安装有气力松动装置（图中未示出），用于排渣时提高废渣的流动性，帮助排渣。

参见图9-11，本实施例所述副炉膛10下方装有副风箱9，副风箱9内装有与副炉膛10连接的放渣管715，副风箱9底部装有高温细渣冷却余热回收装置7，高温细渣冷却余热回收装置7包括一个筒状外壳711，外壳711内上端装有上分离板73，上分离板73上方设有与放渣管715连通的高温细渣入口71，外壳711内下端装有下分离板77，上分离板73与下分离板77之间固定装有若干根冷渣管75，每根冷渣管75的外壁装有翅片714，下分离板77下方装有集渣斗78，所有冷渣管75顶部与高温细渣入口71相通，冷渣管75底部与集渣斗78相通，集渣斗78底部装有排渣管79，排渣管79上装有阀门（图中未示出），外壳711侧壁下端装有与副燃风管41连接的进气管710，外壳711侧壁上端装有副风箱9连接的出气管74，外壳711内位于进气管710处装有倾斜的导风板712，导风板712与下分离板77呈α°角，导风板712上方装有均风板76，均风板76上设有若干个通气孔761。

本实施例的外壳711顶部与副风箱9底部固定连接，出气管74与副风箱9连通，副风箱9内装有一块气渣隔离板713，放渣管715安装在副风箱9中间，放渣管715底部固定在气渣隔离板713上，顶部与炉膛相通，炉膛底部装有风帽，吸收高温废渣余热后的高温空气从出气管74鼓入副风箱9内经过风帽送入炉膛内。

本实施例所述上分离板73上方位于冷渣管75之间铺设有一层耐高温隔离层72，所述出气管74与外壳711的连接处设置在上分离板73下方。

本实施例所述α的范围是15~25（本实施例具体是20）。

本实施例所述冷渣管75上装有气力松动装置（图中未示出），用于提高废渣的流动性，帮助排渣。

参见图12-14，本实施例所述主炉膛和/或副炉膛底部装有强制高温自动排料装置8，强制高温自动排料装置8包括安装在炉膛底部的排渣管组件，排渣管组件包括至少两节排渣管82（本实施例具体是三节），最顶端的排渣管82与炉膛底部连接，与炉膛底部连接的排渣管82材质采用耐高温耐磨材质，最底端的排渣管82底部装有卸渣阀87，每节排渣管82的顶端外套在上一节排渣管82的底端，每节排渣管82均比上一节排渣管82截面面积增大60%~120%（本实施例具体为90%），每节排渣管82的顶面高出上一节排渣管82底面一定高度且装有环形封板88，每节排渣管82底端与下一节排渣管82内壁之间装有一块环形的布风板810，布风板810上设有若干风孔811，每节排渣管82的侧壁位于布风板810与环形封板88之间设有进气口89，每个进气口89外端装有一根分配气管83，所有分配气管83连接在一根总气管84上，总气管84上装有电磁阀85和检修阀86，总气管84外端连接压缩空气源。

本实施例所述检修阀86是手动球阀。

本实施例所述卸渣阀87是气动卸渣阀，包括阀门871与气缸872，阀门871开闭动作由气缸872控制。

本实施例所述风孔811为锯齿形，布置在布风板810的外圆周上。

参见图4本实施例所述主炉膛3和副炉膛10位于密相区31和稀相区32的交接处炉墙614上装有一圈向内延伸的加固沿14，加固沿14与密相区31的炉墙614之间具有缓冲槽15。

参见图5，本实施例所述集尘墙12底部设有拱形通孔，拱形通孔的边沿处装有分流檐121。

参见图15，本实施例所述挡火墙11为复合式挡火墙，包括两面墙111，两面墙111之间具有空隙，空隙内从上至下装有若干个加强梁112，加强梁112两端与两面墙111固定连接。

参见图17，本实施例的炉顶16为弧形拱顶结构，包括拱顶钢构161，拱顶钢构161处装有拱脚砖162，拱脚砖162上装有弧形拱顶转163。

实施例二

参见图16，本实施例与实施例一结构基本相同，不同之处在于所述挡火墙11包括内衬耐火砖层113、保温材料层114、外围粘土砖层115，在内衬耐火砖层113与外围粘土砖层115之间每间隔一定高度砌筑有一层连接砖，所述连接砖是扣式连接砖116，每一层扣式连接砖116中两两水平互扣交错布置，即相邻两块扣式连接砖116在水平方向上拉扣连接，垂直方向上可错动，且其中一块扣式连接砖116的大部份置于内衬耐火砖层113中，另一块扣式连接砖116的大部份置于外围粘土砖层115中，两块扣式连接砖116的对接端均置于保温材料层114中。

参见图18，本实施例炉顶16为平面结构，包括一层拱顶钢构161，拱顶钢构161底部装有拱顶吊砖164。