流化床锅炉外置床旋风流化系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流化床锅炉外置床的流化系统，特别是流化床锅炉外置床对锅炉循环物料进行旋风配风并流化的系统。
【背景技术】
[0002]循环流化床锅炉日益得到广泛的应用，主要是因为其具有控制污染物排放成本低廉、燃料适应性广、负荷调节范围大等多项优点。随着循环流化床锅炉容量和参数的不断提升，锅炉换热器吸热份额显著提高，造成炉内受热面布置难度不断加大。因此大型流化床锅炉广泛采用各种形式的外置床。所谓外置床就是将锅炉内的一部分受热面移至锅炉外，通过高温循环灰加热的一种热交换装置，也叫做外置式换热器。
[0003]现有外置床(外置式换热器)设计为由内衬高强度耐磨材料构成的密闭框架结构装置，其内部被分隔墙分为数个仓室。分隔墙由碳钢制成，并在表面敷设有耐火耐磨材料，分隔墙内采用闭式冷却水冷却。每个仓室布置有风箱，高温循环颗粒通过布置于仓室底部的钟罩式风帽实现流化。在外置床中，高温循环颗粒依次与各仓室中布置的受热面进行换热。为减小蒸汽出口汽温偏差，控制受热面温度，需按照高、中、低温换热温度水平进行受热面管径及面积的设计。
[0004]但是，现有技术中将外置床内部分隔数个仓室，会导致高温循环颗粒只在仓室内进行垂直循环，横向运动受限，与受热面换热不充分的情况发生，并且每个仓室中流化的高温循环颗粒温度差别较大，与受热面换热强度不一，受热面布置与流化风的配合要求严格，如果出现配合偏差，易发生受热面换热不均匀。再者，由于仓室内只有底部布置有流化风帽，如果回料阀或外置床内耐火耐磨材料脱落堵塞了仓室底部的流化风风帽，将导致部分仓室流化风量低，高温循环颗粒无法流化，无法与受热面换热。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种流化床锅炉外置床旋风流化系统，以解决现有技术中外置床内高温循环颗粒与受热面换热不充分、不均匀，流化风布置不合理的问题。
[0006]本发明提供的技术方案为提供一种流化床锅炉外置床旋风流化系统，适用于一流化床锅炉外置床，其中，旋风流化系统包括:流化床锅炉外置床、至少四根第一流化风管、至少四根高温循环颗粒进料管、多个第二流化风管。流化床锅炉外置床的内部为一空室；各高温循环颗粒进料管内通入高温循环颗粒；各第一流化风管设置于流化床锅炉外置床的侧壁内，与空室形成连通，并连通于高温循环颗粒进料管，进入第一流化风管的流化风携带进入高温循环颗粒进料管的高温循环颗粒形成射流射入至空室中，各射流相互作用形成旋流；各第二流化风管竖直连通于空室的底部，将进入第二流化风管的流化风送入到空室中。
[0007]如上所述的流化床锅炉外置床旋风流化系统，其中，第一流化风管均匀分布设置于流化床锅炉外置床的侧壁内。
[0008]如上所述的流化床锅炉外置床旋风流化系统，其中，第一流化风管水平设置于流化床锅炉外置床的顶部侧壁内。
[0009]如上所述的流化床锅炉外置床旋风流化系统，其中，第一流化风管靠近空室的一端处设置有旋风导叶。
[0010]如上所述的流化床锅炉外置床旋风流化系统，其中，旋风导叶为8片或12片。
[0011]如上所述的流化床锅炉外置床旋风流化系统，其中，各第二流化风管的出风口处设置有钟罩式流化风帽。
[0012]如上所述的流化床锅炉外置床旋风流化系统，其中，钟罩式流化风帽不全等径，于连通于空室底部中心部分的第二流化风管的出风口处布置小管径流化风帽，于连通于空室底部边缘的第二流化风管的出风口处布置大管径流化风帽。
[0013]如上所述的流化床锅炉外置床旋风流化系统，其中，小管径流化风帽与大管径流化风帽直径之比为1.0: 1.2。
[0014]如上所述的流化床锅炉外置床旋风流化系统，其中，第一流化风管上设置有风压传感器。
[0015]如上所述的流化床锅炉外置床旋风流化系统，其中，第一流化风管上设置有风管调节阀及风管截止阀。
[0016]综上所述技术方案，通过流化床锅炉外置床的顶部侧壁周围均匀水平设置的第一流化风管与连通于第一流化风管的高温循环颗粒进料管配合，将流化风及高温循环颗粒送入流化床锅炉外置床的空室内，从而使流化风携带高温循环颗粒做水平流化旋流运动；流化床锅炉外置床底部通过钟罩式流化风帽引入的流化风，使得底部流化风携带高温循环颗粒做垂直流化运动，水平流化旋流运动与垂直流化运动相结合从而使得高温循环颗粒与空室内的受热面进行充分且均匀地换热。
[0017]本发明的特点在于，为了使流化风与高温循环颗粒更好的实现旋风流化运动与垂直流化运动，于流化床锅炉外置床的第一流化风管靠近空室的一端处设置有旋风导叶，使得进入流化床锅炉外置床的流化风携带高温循环颗粒做径向旋转运动。本发明对流化床锅炉外置床第二流化风管及在其出风口处设置的钟罩式流化风帽布局也进行了改进，于流化床锅炉外置床底部中心部分的第二流化风管处布置小管径流化风帽，于流化床锅炉外置床的底部边缘的第二流化风管处布置大管径流化风帽。通过本发明的钟罩式流化风帽布局，减小了外置床空室内侧壁对高温循环颗粒的粘滞作用，同时增强了流化床内侧壁的流化作用。
[0018]本发明的另一特点在于，为了保证从高温循环颗粒进料管中引入流量均匀的高温循环颗粒，在各第一流化风管上设置有风管调节阀、风管截止阀及风压传感器。因此，本发明能够解决现有技术中外置床内高温循环颗粒与受热面换热不充分、不均匀，流化风布置不合理的问题，进而使得进入外置床空室的高温循环颗粒与受热面更加充分、均匀的换热，提高了外置床的热效率，更加合理的流化风配置使外置床的运行更加灵活，负荷调整更为迅速，提高了流化床锅炉的负荷响应速率。
【附图说明】
[0019]图1为本发明一实施例的流化床锅炉外置床旋风流化系统的俯视图；
[0020]图2为本发明实施例的流化床锅炉外置床旋风流化系统的侧视图；
[0021]图3为本发明实施例的流化床锅炉外置床旋风流化系统中外置床空室的俯视图；
[0022]图4为本发明另一实施例的流化床锅炉外置床旋风流化系统的俯视图；
[0023]图5为本发明实施例的第一流化风管道轴向剖视图；
[0024]图6为本发明实施例旋风导叶处管道径向剖视图。
[0025]附图符号说明:
[0026]10:流化床锅炉外置床空室；
[0027]11:流化床锅炉外置床侧面墙；
[0028]12:流化床锅炉外置床边角墙；
[0029]20:第一流化风管；
[0030]201:流化风；
[0031]21:高温循环颗粒进料管；
[0032]211:高温循环颗粒；
[0033]22:钟罩式流化风帽；
[0034]23:第二流化风管；
[0035]231:流化风；
[0036]24:顶部水平旋风流化风射流；
[0037]31:直管；
[0038]32:旋风导叶:
[0039]41:风压传感器；
[0040]42:风管截止阀；
[0041]43:风管调节阀。
【具体实施方式】
[0042]为了使本发明的技术特点及效果更加明显，现特结合附图对本发明的技术方案做进一步说明，需要说明的是，本发明对第一流化风管与流化床锅炉外置床侧壁连通角度并不做限制，只要保证从流化风管发射出的射流在外置床空室内能形成一个内切圆形状的流化旋流即可，这里说的射流指的流化风携带的高温循环颗粒。同时，本发明对外置床空室的形状也不做限制，涉及到的大小钟罩式流化风帽具体尺寸及布局也不做限制。此外，附图所示为简化、示意性的表达，图中的元件尺寸并不符合实际比例。
[0043]如附图1所示，附图1为本发明一实施例的流化床锅炉外置床旋风流化系统的俯视图，旋风流化系统包括:流化床锅炉外置床、至少四根第一流化风管20、至少四根高温循环颗粒进料管21、多个第二流化风管(图1未示)。
[0044]本发明实施例以第一流化风管水平均匀分布设置于流化床锅炉外置床顶部空室内为例对旋风流化系统进行说明。其他形式的非垂直旋风流化同水平旋风流化，这里就不在叙述。
[0045]流化床锅炉外置床的内部为一空室10，本发明一实施例中，外置床空室为一近似八边形布局，由四个侧面墙11及四个边角墙12组成，其结构参见附图1所示，四根第一流化风管20的一端水平布置且呈一定角度设置于外置床顶部的各边角墙内，四根高温循环颗粒进料管21垂直布置，分别与第一流化风管20的一端焊接在一起，也可通过一段弯管与顶部流化风管20的一端焊接在一起，使得高温循环颗粒进料管21与第一流化风管20为连通状态，各第一流化风管20内的流化风可携带各高温循环颗粒进料管21的高温循环颗粒形成顶部水平流化风射流进入至外置床空室内，各顶部水平流化风射流在外置床空室内形成四角切圆的水平方向逆时针流化旋流，从而实现高温循环颗粒的水平流化。
[0046]在本实施例中，多个第二流化风管，竖直连通于空室的底部，将进入第二流化风管的流化风送入到空室中。第二流化风管的出风口处设置有钟罩式流化风帽，请参见附图2及附图3，附图2为本发明实施例的流化床锅炉外置床旋风流化系统的侧视图，附图3为本发明实施例的流化床锅炉外置床旋风