专利名称：方管集束结构的二次风配风装置的制作方法
技术领域：
“方管集束结构的二次风配风装置”实用新型，涉及煤粉动力锅炉关于附属设施的改进。
众所周知，电站和其他厂矿的煤粉动力锅炉二次风配给合理与否，对维持炉内良好的燃烧工况和保证锅炉安全、经济稳定运行是至关重要的。目前，普遍采用传统的标准设计的二次风配风装置，由于结构本身的限制，影响了对各分支管道配风量测量的准确性。进而相关的影响了对二次风门的合理调整，下面就应用十分广泛的适于燃烧烟煤——褐煤的均等配风直流燃烧器和适于燃烧无烟煤——贫煤的分级配风直流燃烧器为例作一说明。该二类配风器均是电力部《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规定》(DLGJ26-82)的标准产品，是一种联箱式配给结构，其特点是二次风依次在该联箱进行分组，分配给各二次风的水平支管，送入炉内。这类结构的配风器优点是简化、用料少，但缺点是对各二次风风口风速测量，因受实际条件限制，不能形成测量所需的足够长度的直管段以满足测速装置的测量条件，测量误差不能保证，不能给运行人员提供正常的参数来实现对二次风的合理调整。这类联箱式配风结构，风箱距锅炉本体较近，二次风的水平支管段实际长度不长，并是由两部分组成，从入口到出口，前面一部分称渐缩段或曰转速段，是导引二次风的，后面一部分才是直管的，用于安装二次风门。测风时就在这一段进行，由于有效长度不够，其长度只有当量直径的2-4倍，而测试要求的条件，均远远大于该长度，故测试时，不能形成均衡稳定的测风条件，加上二次风调节门对气流的强烈扰动，故测量误差偏大，难以指导调整门做到适度调节。比如对标准皮托管，在保证测量精度的前提下，它要求测量截面前的直管段至少有4-7倍(对于截门阻力条件是7倍言)的管道当量直径长度，而在截面后，对于矩形截面管言，至少要求2-3倍管道当量直径长度；对于均速管言，则要求测量截面前的直管段为5-6倍当量直径长度，截面后为至少2-3倍的管道当量直径长度；对于机翼形测速装置，虽然其要求的直管段可以不长，但它是一种非标准的动压测量装置，需要作现场标定，所以对于上述的几种常用装置来讲，对联箱式的配风装置进行测速时，测量的误差要求均不能保证。
本方管集束结构的二次风配风装置实用新型，目的在于提供一个能满足所有测速装置进行测速时所要求的基本条件。其做法是将二次风配风器中传统的联箱式结构，包括扩散型分流(合流)联箱，各分支流联箱、楔型分流(合流)联箱，不以单个风箱来分流，改为自入口起的多管集束式结构分流，即将原设计有的等截面二次风支管道，逆气流方向延长，集束组合取代原联箱的位置和作用，这样，各分支管道自原风箱的入口处到出口止，就可以形成一个足够长的满足测量条件的均匀稳定流场的测量段，进而可实现对二次风速的准确测量，那么调整风门时也能达到适度使配风接近合理。
本实用新型是这样实现的将传统的属标准设计的矩形二次风风箱(配风器)，根据要求的二次风喷口数，在保证总截面积相同的前提下，均等分割改成矩形或方形的管集束组合形式与各喷口对应相连，如果是在用锅炉改造，则将二次风箱去掉，从膨胀节开始，在原有的空间范围内，配制安装相同方截面的集束组合分支风道，竖直向下，按照“先内后外”的顺序，依次分别与水平二次风支管相连，如果膨胀节下面的垂直风箱短，即不能形成满足测量条件的足够长的直管段，则可将膨胀节往上移一段距离，对于新设计风箱，则可将风箱和各支管一体制作，集束组合，各分支管道的截面均等，取正方形截面为好。其组合方式的断面形成为双排口字紧密并列形，其中奇数二次风喷口的组合为一端的端角处缺一方形管，偶数二次风喷口的组合为完整的矩形或正方形，其制作工艺是分别焊制，集束组合，与二次风总管采用焊接或法兰方式连接。
下面以
图1～3是传统二次风箱典型结构，其中图1是扩散型分流(合流)联箱结构；图2是分支流(合流)联箱结构；图3是楔型分流(合流)联箱结构，其楔角一般为45°。三图中，A1为分流联箱截面，来流在这里进行分配，A2为分流支管截面，将分割之风送入炉内，A1＞A2。这类风箱，各支管的风量测量点均分布在支管直段上，因测量所需的有效长度不够，导致测速时误差偏大，进而影响风门调整达到适度。
图4为改进后的集束结构示意图，图5为集束管与二次风来流总管的对接示意。
图中(1)、(2)、(3)、(4)为代替传统风箱的集束结构方管，截面均等，总通风量和原设计风箱流量一致。方管数目同二次风支流管数目。可直接和水平支管制成一体，可谓分支管道的逆气流延长，单个制作，集束组合，组合方式可焊制，也可法兰连接。(5)为二次风来流总管，对改造炉、即是原配风联箱，(6)为进行支管风速测量的标定位置，(7)为测点位置。这样改进后，就在竖直的分支风道中创造了可满足标准非标准动压测量装置的测量和标定所需的直管段，那么测量结果就较精确，且可做到在线监测。
以包头某电厂7#炉(410T/h、450℃、9.8MPa)的二次风改造为例看实施。该炉二次风喷口是四个，原设计满足《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规定》标准，是一种传统的风箱配风结构，即二次风依次在二次风箱内分组，分配给各二次风的水平支管，然后进入炉内。这种结构的二次风风口风速测量，只能在水平支管段上进行。由于厂房整体结构的限制，二次风箱与锅炉本体距离较近和二次风水平支管段不长，且其形状变化较大，前一段为渐缩段或曰转向段，后一小段才是直管段，不同炉型的形式也多样，因此在这里测量风速时不能形成足够长的均匀稳定的直管段流场，再加上靠近二次风门，测量时调节门对气流有强烈扰动，因而测量结果难以达到精确。风口风速值不准确，调节风门时就难以做到适度，进而影响到炉内燃烧工况的经济。本实用新型将二次风箱进行了彻底改进。主导思想是“化整为零，分而治之”。把原有的处在竖直风道中部的膨胀节上移到弯头处，以增大垂直空间，把整个风道在原有设计截面的基础上，分割改制成四个并列分支风道，竖直向下，按先内后外顺序，依次分别和水平二次风支管相连。为满足连接的需要，水平二次风支管也需作相应的调整。这样，竖直的各分支风道就创造出了满足标准与非标准动压测量装置的测量和标定的需要条件，即足够长的均匀、稳定的风速流场，且不受二次风门调整扰动。测速点和标定点均设在竖直分支管上，若用皮托管进行标定，用永久性非标准测速装置如机翼形测速装置测量，通过数据采集仪把压力变送器的信号传送到集控室的计算机进行处理，并把风速在显示屏上显示出来，这样对二次风风速测量就提高了精度，而且实现了在线监测。那么，随时调整风门也就能达到适度。
该实施是对在用锅炉二次风箱(配风器)的改造，即将联箱式结构的二次风配风器改造为分支管集束式结构。若是在设计时就加以改进，则其变更效益最佳。本实用新型对锅炉运行人员进行在线监测和监控炉内燃烧工况有很直接的意义。
权利要求1.一种改进的煤粉锅炉二次风配风装置，其特征是将标准设计的二次风风箱，按要求的二次风喷口数，在保证总截面相同的前提下，均等分割改成矩形或方形的管集束组合形式，与各喷口对应相连。
2.按权利要求1所述的配风装置，其特征是对在用锅炉改造，是将二次风风箱去掉，从上面的膨胀节开始，在原有的空间范围内，配制安装相同方截面的集束组合分支风道，竖直向下按照“先内后外”的顺序，依次分别与水平二次风支管相连；属新设计的风箱时，则可将风箱和各支管一体制作，集束组合，各分支管道的截面均等，取正方形截面为好，奇数二次风喷口，其组合为一角缺一方形管，偶数二次风喷口，其组合为完整的矩形或正方形，整个制作工艺是分别焊制，集束组合，与总管连接取焊接或法兰方式。
专利摘要方管集束结构的二次风配风装置,涉及大型煤粉锅炉附属设施的改进。其特征是燃烧器上各二次风喷口的配风不通过传统做法的联箱来分流,而是采用将等截面的二交风各支管道逆气流方向延长,集束焊制组合取代原风箱,将分流口改在二次风来流的膨胀节下,各二次风支管流通截面积之和与原来流管道一致,其目的是为改善风速测试条件以创造一个足够长的均匀、稳定的流场测量段,进而可实现对二次风风口风速的准确测量和调整。
文档编号F23L9/00GK2295126SQ9522664
公开日1998年10月21日 申请日期1995年11月30日 优先权日1995年11月30日
发明者赵永刚 申请人:内蒙古自治区电力试验研究所