专利名称：一种循环流化床锅炉冷渣器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及循环流化床(Circulating Fluidized Bed，简称CFB)锅炉技术， 特别涉及一种改进的循环流化床锅炉冷渣器。
背景技术：
CFB锅炉是一种环保燃烧锅炉，具有适应多种燃料、便于控制污染物NOx、S02的 排放的特点。但是由于国内CFB锅炉燃用的燃料来源复杂，尤其是一些石油焦和煤混合燃 料，存在炉膛排出的大颗粒炉渣在冷渣器内沉积的问题，导致冷渣器内流化质量的恶化、结 焦等问题得不到彻底解决。国内已投运的大型CFB锅炉中，冷渣器堵塞、结焦等现象时常发 生，是导致锅炉被迫停运和减负荷运行的主要原因之一。锅炉冷渣器是流化床锅炉的换热器，炉渣在冷渣器内与冷却介质(空气)充分接 触，交换热量，并且排出炉渣，从而实现冷却和排渣。CFB锅炉一般配备两台选择性排灰冷 渣器，当一台发生故障时，仍能保证炉膛床压在合理范围内，使锅炉稳定运行。如图1所示， CFB锅炉配用的选择性冷渣器包括多个流化室，沿炉渣走向分别为选择室和若干级联冷却 室，选择室和级联冷却室均配有各自独立的布风装置，流化室与流化室间用耐火砖砌成的 分隔墙隔开，每个分隔墙下设有流渣孔；高温炉渣从炉膛排出后首先到达选择室，冷却介质 (如冷风)穿过冷渣器的布风板60，将灰渣吹成沸腾状流化冷却高温炉渣，然后渣流从选择 室和第一冷却室的分隔墙的流渣孔流过进入第一冷却室；然后分别通过下一个流渣孔进入 下一个流化室，流化室和流渣孔内底部都设有冷却风喷嘴，为流化室和流渣孔提供流化冷 却风，冷却风喷嘴伸出底板上表面。被加热的流化介质通过布置在布风板60上的Γ型定 向风管从炉膛侧墙返回炉膛，流渣经过流化冷却后成低温渣进入除渣系统30。锅炉结焦和堵塞的主要原因之一是炉渣流化不充分，大量炉渣堆积在选择室 中，并引起选择室下部的隔墙流渣孔被炉渣堵塞，造成选择室温度超出设计值，使级联冷却 室温度逐个低于设计值，导致流化不畅，反复循环引起冷渣器内炉渣流化不完全、结焦、堵 塞，造成CFB锅炉排渣不畅，迫使CFB锅炉降负荷运行或甚至于停炉。另外一个主要原因是CFB锅炉排渣不畅还引起炉膛石灰石投入量减少，使炉膛钙 硫比远远低于设计值，并引起石灰石添加系统堵塞，造成S02、N0x排放值大大超标。当炉膛 钙硫比按正常运行值的石灰石料加入CFB锅炉后，排入冷渣器的渣量明显增加，冷渣器选 择室温度出现超出设计值580°C，炉膛床压趋势逐渐上升，无法稳定，即由于石灰石产生的 灰渣大量进入冷渣器，造成冷渣器流化不畅甚至堵塞，另外又导致炉膛中的钙硫比达不到 设计值，引起恶性循环，最终机组被迫停运。针对目前国内锅炉冷渣器存在的问题，更多的是从煤质和运行管控两个方面上进 行解决，没有从冷渣器的流化设备上进行根本性地改进，因此问题没有得到很好的解决。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题是提供一种CFB锅炉冷渣器，便于流渣在流化室间流动，使炉渣更好地流化冷却，从而改善CFB锅炉冷渣器的结焦问题和废气排放问题。为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术手段一种CFB锅炉冷渣器， 包括至少两个相邻设置的流化室，流化室间用分隔墙隔开，所述分隔墙底部设有连通相邻 两个流化室的流渣孔，所述流化室内设有冷却风喷嘴以提供流化冷却风，所述的流渣孔与 分隔墙的交界面的截面为流线型；所述的冷却风喷嘴为隐式喷嘴，其外端面与流化室的内 壁相平齐或者低于流化室的内壁。所述的流渣孔与分隔墙的交界面的截面为由第一圆弧段、直线段和第二圆弧段连 接而成的流线型。所述第一圆弧段和第二圆弧段的半径R的范围为50mm 60mm。 所述的冷却风喷嘴设置在流渣孔的两侧。所述的冷却风喷嘴相对于流化室底面倾斜设置，所述冷却风喷嘴的轴线与流化 室底面之间的夹角α范围为30° 60°，夹角α优选的范围为30° 45°。
本实用新型的一种CFB锅炉冷渣器由以下的实施例及附图详细给出。图1为CFB锅炉冷渣器的系统结构示意图；图2为本实用新型实施例的流渣孔结构示意图；图3为图2的A-A剖视图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本实用新型的CFB锅炉冷渣器作进一步的详细描述。如图1所示，在本实施例中，所述的CFB锅炉冷渣器包括四个相邻设置的流化室 14，分别为选择室10、第一冷却室11、第二冷却室12和第三冷却室13，选择室10有一入口 31与锅炉炉膛40相连，冷渣器的顶部设有回风管32，回风管32的另一端与锅炉炉膛40相 连，使冷渣器中流化介质的热量得以回收，每个流化室14配有各自独立的布风装置，流化 室14间用分隔墙20隔开，每个分隔墙20底部设有流渣孔21，流渣绕墙经由选择室10的流 渣孔21到达第一冷却室11，并经由冷却室的流渣孔21逐级到达下一冷却室，最后低温渣从 第三冷却室13的排渣孔进入除渣系统30。如图2、图3所示，所述的CFB锅炉冷渣器流化孔14a的高H为220mm，宽W为185mm， 流渣孔21与分隔墙20交界面的截面为流线型，所述流线型截面由第一圆弧段51、直线段和 第二圆弧段52连接而成，第一圆弧段51和第二圆弧段52的半径R的范围为50 60mm，且 第二圆弧段52与Q点的定向流化风孔14b的射流路径相切，使流渣沿着流线型气流方向流 动，确保了流道的畅通，其中Q点喷嘴是离分隔墙20墙面最近的一个冷却风喷嘴33a，在本 实施例中，只是将其角度朝分隔墙20墙面的方向旋转了 30度(原设计Q点喷嘴角度是向 外偏转15度，如图中虚线箭头所示)。所述的冷却风喷嘴33a设置在流渣孔21的两侧，且冷却风喷嘴33a为隐式喷嘴， 其外端面与流化室14的内壁相平齐或者低于流化室14的内壁(只要不外露于流化室14 内壁)，该冷却风喷嘴33a呈圆柱体状，其轴线与流化室14底面的夹角α的范围在30° 60°都能取得较好的喷气冷却效果，本实施例中夹角α选用45°。[0021] 本实用新型由于将CFB锅炉冷渣器的流渣孔21上端面的截面从直线改成了流线 型，减小了流道的阻力，使流渣的流化更畅通，取消了设置在底部的冷却风喷嘴33a，也使流 渣不受冷却风喷嘴33a伸出流渣孔21部分的障碍，侧面设置的隐形冷却风喷嘴33a保证了 冷却风进入流化室14，并不容易使流化过程中流渣掉入冷却风喷嘴33a导致喷嘴堵塞的现 象，在很大程度上避免了由于流渣孔21堵塞引起的结焦问题和锅炉运行问题，并大幅度降 低了冷渣器改造的工程投资费用。
权利要求一种循环流化床锅炉冷渣器，包括至少两个相邻设置的流化室，流化室间用分隔墙隔开，所述分隔墙底部设有连通相邻两个流化室的流渣孔，所述流化室内设有冷却风喷嘴以提供流化冷却风，其特征在于所述的流渣孔与分隔墙的交界面的截面为流线型；所述的冷却风喷嘴为隐式喷嘴，其外端面与流化室的内壁相平齐或者低于流化室的内壁。
2.如权利要求1所述的循环流化床锅炉冷渣器，其特征在于所述的流渣孔与分隔墙 的交界面的截面为由第一圆弧段、直线段和第二圆弧段连接而成的流线型。
3.如权利要求2所述的循环流化床锅炉冷渣器，其特征在于所述第一圆弧段和第二 圆弧段的半径R的范围为50mm 60mm。
4.如权利要求1所述的循环流化床锅炉冷渣器，其特征在于所述的冷却风喷嘴设置 在流渣孔的两侧。
5.如权利要求4所述的循环流化床锅炉冷渣器，其特征在于所述的冷却风喷嘴相 对于流化室底面倾斜设置，所述冷却风喷嘴的轴线与流化室底面之间的夹角α范围为 30° 60°。
6.如权利要求5所述的循环流化床锅炉冷渣器，其特征在于所述冷却风喷嘴的轴线 与流化室底面之间的夹角α范围为30° 45°。
专利摘要本实用新型提供了一种循环流化床锅炉冷渣器，所述循环流化床锅炉冷渣器将原有的显式冷却风喷嘴改成了隐式冷却风喷嘴，而且将流渣孔的上端面截面改为流线型，由第一圆弧段、直线段和第二圆弧段连接而成。由于所述的隐式冷却风喷嘴使流渣孔底部流道变得平坦，且锅炉冷渣器的流渣孔与分隔墙的接触截面为流线型，有效的减小了流渣孔的流动阻力，便于流渣在选择室和冷却室间流动，较好的避免了流渣在流渣孔内堵塞的现象，从而大大优化了锅炉冷渣器的冷却和流化效果，较好的解决了锅炉结焦的运行故障，保证了排放的环保要求。
文档编号F23C10/24GK201697121SQ200920209248
公开日2011年1月5日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者陈增宏, 陈梅娟 申请人:华东电力试验研究院有限公司;上海明华电力技术工程有限公司