专利名称：一种循环流化床循环灰气动控制分配阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种循环流化床燃烧装置中循环灰分流控制装置，特别涉及一种气动控制的分配阀。
背景技术：
采用外置换热器的循环流化床锅炉和循环流化床焚烧炉、以循环流化床为核心的多联供系统中，都需要对分离器分离下来的高温循环灰进行分配和控制，循环灰一部分直接返回炉膛，另一部分送入外置换热器或气化炉中。目前的循环灰分配阀可分为机械式和非机械式两种。
机械阀主要有广泛使用在Lurgi型循环流化床锅炉上的锥形阀，以及MSFB型的滑板式闸阀。机械阀的优点在于调节特性优良、运行控制调节灵活；但是由于长期在高温下工作，机械阀结构复杂、容易卡塞、容易磨损、材料等级高、价格昂贵。
非机械方式主要是气动控制方式，不借助机械结构，而是通过流化风的作用调节控制进入外置换热器的高温循环灰。中国专利200410037095公开了一种循环流化床的风控式物料外循环装置，是通过控制返料器和外置式换热器运行时送入的各布风风量来调节进入返料器和外置式换热器的高温循环灰量。中国专利00238546公开了一种紧凑式分流回灰换热器，通过调节流化风进行灰分配的灰分配室将灰分别送入高温回灰管和经分流隔板送入换热床。
发明内容
本发明的目的是提出一种循环流化床循环灰气动控制分配阀，采用气动方式将高温循环灰分为两部分，并调节这两部分的循环灰流率。
本发明的技术方案如下本发明提供的循环流化床循环灰气动控制分配阀，包括设置在循环流化床燃烧装置高温气固分离器料腿1正下方的一竖直分流板2，所述竖直分流板2两侧分别设置上部相通，底面处于同一水平高度的第一进料室3和第二进料室5，所述分流板2将分离器料腿1在两室底面上的投影分成两个部分；还包括第一出料室4和第二出料室6；所述第一出料室4和第二出料室6的上部分别设有底端处于同一水平高度的第一溢流口7和第二溢流口8；所述第一进料室3与第一出料室4底部通过第一水平孔9相通，第二进料室5与第二出料室6底部通过第二水平孔10相通；所述第一水平孔9和第二水平孔10顶端处于同一水平高度；分流板2顶端不低于第一水平孔9顶端，且不高于第一溢流口7底端；所述第一出料室4、第一进料室3、第二进料室5和第二出料室6底面均设有带风帽的布风板，布风板下方分别设置与所述第一出料室4、第一进料室3、第二进料室5和第二出料室6相对应风室，风室内通入流量可调节的流化风。
所述分流板2将分离器料腿1在第一进料室3和第二进料室5底面上的投影分成的两个部分的面积之比为0.1-10.0。
本发明的原理是，通过结构和气动操作条件，使循环流化床燃烧装置高温气固分离器分离下来的循环灰分成两部分，两部分循环灰的比例通过调节第一进料室、第二进料室以及第一出料室、第二出料室的结构尺寸和流化风的流化速度，实现对进入外置换热器的循环灰量的控制。提高第一进料室或第一出料室的流化风速，进入第一进料室的循环灰量随之增加，反之则减少。这样，通过改变流化风速，可以使高温循环灰在第一进料室和第二进料室之间进行分配，能够对两部分循环灰量在占总循环灰量的0-100％间进行调节。
具体地，通过设置分流板，将直接返回炉膛的循环灰的进料室与进入外置换热器换热的循环灰的进料室分隔开；分流板顶端不低于第一水平孔顶端，使第一进料室与第二进料室的流化风不会相互干扰，从而保证第一进料室和第二进料室的流化风对两部分循环灰量的分配和调节是独立和可靠的；此外，当需要关闭一侧循环灰回路时，分流板顶端不低于第一水平孔顶端保证了这种关闭的可靠性。
分流板顶端不高于第一溢流口底端，则可保证分流板全部浸没于循环灰中，这样循环灰可根据第一进料室、第二进料室以及第一出料室、第二出料室的流化风速的改变，即时改变流入第一进料室和第二进料室的灰量。
如果分流板高于第一溢流口底端，当第一进料室、第一出料室与第二进料室、第二出料室的流化风速接近时，循环灰料位面略高于第一溢流口，分流板将高于循环灰料位面，进入第一进料室与第二进料室的循环灰量基本决定于从料腿直接落入其中的灰量，气动控制基本失效。同时，由于循环灰在料腿下落过程中在其横截面上的分布带有一定的随机性和不均匀性，使得落入第一进料室和第二进料室的循环灰量也带有随机性和不均匀性，进入外置换热器的循环灰量不仅不可控，并且不断波动；只有当第一进料室、第一出料室与第二进料室、第二出料室的流化风速差距较大，流化风速较小一侧的循环灰堆积，超过分流板顶端，此时气动控制能力才能有所恢复。
分流板将分离器料腿在第一进料室和第二进料室底面上的投影分成两个部分，这两部分的面积之比为0.1-10.0，是考虑到如果经第一溢流口和第二溢流口分别返回炉膛的循环灰的返料口高度不相同时，第一溢流口与第二溢流口的压力也将不同，返料口高度越高，对应溢流口压力则越低，循环灰从分离器料腿流经该溢流口返回炉膛的阻力也就越低，该回路中的循环灰流率也越大。然而，对于循环灰在两循环灰回路中的分配而言，一般希望当第一进料室、第一出料室与第二进料室、第二出料室的流化风速相同时，两回路中的循环灰流率也相同，这样才能使两部分循环灰都能在占总循环灰量的0-100％这样大的范围内进行调节。因此根据第一溢流口与第二溢流口的压力，选取两部分面积比的具体数值第一溢流口压力较大时，分离器料腿在第一进料室底面上的投影面积较大，分离器料腿在第一进料室底面上的投影与在第二进料室底面上的投影面积比大于1；反之则分离器料腿在第二进料室底面上的投影面积较大，两部分面积比小于1。
本发明的优点是，所提出的一种循环流化床循环灰气动控制分配阀，通过简单的结构和简便的操作，实现对高温循环灰的分配、调节和控制，不易磨损，也没有运动部件，不会发生机械故障。该循环流化床循环灰气动控制分配阀可以用于循环流化床锅炉、循环流化床焚烧炉、以循环流化床为核心的多联供等循环流化床燃烧装置。
图1为本发明的实施例1的结构示意图；图2为本发明的实施例2的结构示意图；图3为本发明的实施例3的俯视图；图4为本发明的实施例3的D-D剖面图。
具体实施例方式实施例1图1为实施例1的结构示意图；由图可知，本实施例的循环流化床循环灰气动控制分配阀的结构如下在循环流化床燃烧装置高温气固分离器料腿1正下方设置一竖直分流板2，其两侧分别设置第一进料室3和第二进料室5，两室上部相通，底面处于同一水平高度，竖直分流板2将分离器料腿1在两室底面上的投影分成两个部分；还包括第一出料室4和第二出料室6；第一进料室3与第一出料室4底部通过第一水平孔9相通，第一出料室4上部设有第一溢流口7；第二进料室5与第二出料室6底部通过第二水平孔10相通，第二出料室6上部设有第二溢流口8；第一溢流口7、第二溢流口8底端处于同一水平高度；第一水平孔9和第二水平孔10顶端处于同一水平高度；竖直分流板2顶端与第一水平孔9顶端等高；所述第一出料室4、第一进料室3、第二进料室5和第二出料室6底面均设有带风帽的布风板，布风板下方分别设置与所述第一出料室4、第一进料室3、第二进料室5和第二出料室6相对应的风室，风室内通入流量可调节的流化风。竖直分流板2将分离器料腿1在第一进料室3和第二进料室5底面上的投影等分。
实施例2图2为实施例2的结构示意图；由图可知，本实施例的循环流化床循环灰气动控制分配阀的结构如下在循环流化床燃烧装置高温气固分离器料腿1正下方设置一竖直分流板2，其两侧分别设置第一进料室3和第二进料室5，两室上部相通，底面处于同一水平高度，竖直分流板2将分离器料腿1在两室底面上的投影分成两个部分；还包括第一出料室4和第二出料室6；第一进料室3与第一出料室4底部通过第一水平孔9相通，第一出料室4上部设有第一溢流口7；第二进料室5与第二出料室6底部通过第二水平孔10相通，第二出料室6上部设有第二溢流口8；第一溢流口7、第二溢流口8底端处于同一水平高度；第一水平孔9和第二水平孔10顶端处于同一水平高度；竖直分流板2顶端与第一溢流口7底端处于同一水平高度；所述第一出料室4、第一进料室3、第二进料室5和第二出料室6底面均设有带风帽的布风板，布风板下方分别设置与所述第一出料室4、第一进料室3、第二进料室5和第二出料室6相对应的风室，风室内通入流量可调节的流化风。竖直分流板2将分离器料腿1在第一进料室3和第二进料室5底面上的投影分成的两个部分的面积之比为0.1(或者为10)。
实施例3图3和图4为实施例3的结构示意图；由图可知，本实施例的循环流化床循环灰气动控制分配阀的结构如下气动控制分配阀由4段管段组成，第一段管段与循环流化床燃烧装置高温气固分离器料腿1同心等直径，位于分离器料腿1正下方，第二段管段与第一段管段底面在同一水平面上，部分位于第一段管段内部，形成竖直的弧形分流板2，将第一段管段内部分为第一进料室3和第二进料室5，两室上部相通；第二进料室5即为第二段管段在第一段管段内的部分，第二段管段位于第一段管段外的部分则为第二出料室6，第一段管段处于第二进料室5和第二出料室6之间的侧壁上开有第二水平孔10，其底端与两室底面相平；第二进料室5与第二出料室6底部通过第二水平孔10相通，第二出料室6上部设有第二溢流口8；第三段管段为第一出料室4，其与第一进料室3底部通过第四段管段，即第一水平孔9，相连接；第一出料室4上部设有第一溢流口7；第一溢流口7、第二溢流口8底端处于同一水平高度；第一水平孔9和第二水平孔10顶端处于同一水平高度；分流板2顶端不低于第一水平孔9顶端，且不高于第一溢流口11底端；第一出料室4、所述第一出料室4、第一进料室3、第二进料室5和第二出料室6底面均设有带风帽的布风板，布风板下方分别设置与所述第一出料室4、第一进料室3、第二进料室5和第二出料室6相对应的风室，风室内通入流量可调节的流化风。分流板2将分离器料腿1在第一进料室3和第二进料室5底面上的投影分成的两个部分的面积之比为4。
权利要求
1.一种循环流化床循环灰气动控制分配阀，其特征在于，包括设置在循环流化床燃烧装置高温气固分离器料腿(1)正下方的一竖直分流板(2)，所述竖直分流板(2)两侧分别设置上部相通，底面处于同一水平高度的第一进料室(3)和第二进料室(5)，所述分流板(2)将分离器料腿(1)在两室底面上的投影分成两个部分；和第一出料室(4)和第二出料室(6)；所述第一出料室(4)和第二出料室(6)的上部分别设有底端处于同一水平高度的第一溢流口(7)和第二溢流口(8)；所述第一进料室(3)与第一出料室(4)底部通过第一水平孔(9)相通，第二进料室(5)与第二出料室(6)底部通过第二水平孔(10)相通；所述第一水平孔(9)和第二水平孔(10)顶端处于同一水平高度；分流板(2)顶端不低于第一水平孔(9)顶端，且不高于第一溢流口(7)底端；所述第一出料室(4)、第一进料室(3)、第二进料室(5)和第二出料室(6)底面均设有带风帽的布风板，布风板下方分别设置与所述第一出料室(4)、第一进料室(3)、第二进料室(5)和第二出料室(6)相对应的风室，风室内通入流量可调节的流化风。
2.按权利要求项1所述的循环流化床循环灰气动控制分配阀，其特征在于，所述分流板(2)将分离器料腿(1)在第一进料室(3)和第二进料室(5)底面上的投影分成的两个部分的面积之比为0.1-10.0。
全文摘要
本发明涉及的循环灰气动控制分配阀，包括设置在高温气固分离器料腿正下方的竖直分流板，其两侧分别设上部相通，底面处于同水平高度的第一和第二进料室；第一和第二出料室上部分别设底端处于同水平高度的第一和第二溢流口；第一进料室与第一出料室底部由第一水平孔相通，第二进料室与第二出料室底部由第二水平孔相通；第一和第二水平孔顶端处同一水平高度；分流板顶端不低于第一水平孔顶端不高于第一溢流口底端；第一出料室、第一进料室、第二进料室和第二出料室底面均设带风帽的布风板，布风板下方分别设置与之对应的风室，风室内通入流量可调的流化风。其结构简单，操作简便，实现对高温循环灰分配和调节，无运动部件，不易磨损，无机械故障。
文档编号F23C101/00GK1932378SQ20051010290
公开日2007年3月21日 申请日期2005年9月13日 优先权日2005年9月13日
发明者吕清刚, 那永洁, 高鸣, 范晓旭, 包绍麟, 贺军 申请人:中国科学院工程热物理研究所