一种气垫式播煤装置的制作方法

本实用新型涉及循环流化床锅炉技术领域，尤其涉及一种气垫式播煤装置。

背景技术：

循环流化床锅炉因其具有高可靠性，高稳定性，高可利用率，极佳的环保特性以及广泛的燃料适应性，特别是对劣质燃料的适应性，使其越来越受到人们的广泛关注。为了延长燃料在炉膛内的停留时间，提高燃烧效率，通常给煤点一般设置在炉膛下部的密相区。由于循环流化床锅炉的给煤点少，给煤存在一定的不均匀性，为防止局部煤料堆积，增加煤料在炉膛内的燃烧时间，提高燃烧效率，一般在炉膛与给煤管的交接部位设置气力播煤装置，即通过气力播煤装置将风引入炉膛，以期将煤料均匀播开，使煤料在炉膛内充分燃烧。

现有的气力播煤装置的结构如图1所示，该气力播煤装置主要在给煤管下部与炉膛交接部位设置一根与给煤管相互平行的管道作为播煤风管，播煤风管的入风口与锅炉的二次热风相连，播煤风管的喷风方向位于给煤管出口的下方并与给煤管平行，通过播煤风的射流作用将煤播开，防止在给煤管附近燃料局部堆积，避免影响流化而造成局部结焦。但该气力播煤装置具有以下缺点：播煤风管采用单根小直径管道，仅对落在其吹扫区域内燃料进行吹离；同时，播煤风取自二次热风，而二次热风的风压偏低，再加上播煤风管的直径偏小，流阻增加，导致播煤风动量不足，对燃料的播撒作用微弱；采用将播煤风管与给煤管平行布置的结构形式，使播煤风的射流方向与给煤的下落方向一致，一方面造成播煤在横截面上的播撒作用微弱，另一方面也促使给煤中的大颗粒快速沉降，不利于燃料的燃尽；播煤风的风源取自二次热风，使得二次风机不间断运行，造成能源浪费；因播煤效果差，限制了锅炉的低负荷运行能力。

综上所述，现有气力播煤装置易发生给煤管下部流化不良，造成局部结焦，特别是低负荷运行工况，流化减弱，给煤不均更易引发床温偏差过大或结焦事故。为改善这种工况，在实际运行中常采用较大一次风量运行，使床料处于完全流化状态，因供风过剩而影响燃烧并造成炉膛磨损，不利于安全稳定运行，也限制了锅炉的低负荷运行性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述存在的问题，提供一种流化充分、提高燃料利用率、避免燃料局部焦结、提高燃烧效率的气垫式播煤装置。

本实用新型提供一种气垫式播煤装置，所采取的技术方案是：

一种气垫式播煤装置，包括给煤管和播煤接管，所述给煤管倾斜连接在炉膛水冷壁上，所述播煤接管的两端分别为连通一次热风或高压风的接风口和连接给煤管的播煤喷口，所述播煤接管通过播煤喷口与给煤管连通并连接在炉膛水冷壁上，所述播煤喷口与水平方向下倾一定角度α，α通常呈10度~35度，所述给煤管与水平方向下倾一定角度β，β通常呈10度~70度且β＞α；所述播煤喷口和所述给煤管间存在一定的角度差（β-α），所述播煤喷口是上宽下窄的中空缝体结构，所述播煤喷口的横截面积小于接风口的横截面积。

所述给煤管下部的端口与播煤喷口连接，所述端口设置有缺口，所述播煤喷口的上表面设置有与缺口相匹配的接口。

所述播煤接管包括播煤喷口、接风口和连接播煤喷口和接风口的锥形连接管，形成喷口效应。

所述给煤管下部的端口缺口位于播煤喷口内，所述给煤管的煤料通过播煤喷口上表面的接口滑落到播煤喷口内，形成风托煤气垫结构。

所述播煤喷口与水平方向下倾一定角度α，α通常呈10度~35度。

所述播煤喷口是上宽下窄的中空缝体结构；所述播煤喷口的横截面积小于接风口的横截面积。

所述给煤管与水平方向下倾一定角度β，β通常呈10度~70度，且β＞α。

本实用新型的有益效果是：

播煤接管的接风口和播煤喷口横截面积差使播煤喷口处形成喷射流，且风源采用压力较高的一次热风或高压风，增强射流在横截面方向上的刚性和宽度，有利于增加播煤风射程，更利于煤在横截面方向上的抛散，播煤效果更佳；将给煤管下部和播煤喷口上表面设计成相应的缺口和接口形状，形成密封结构，使来自给煤管的煤料滑落到播煤喷口内部的气垫上，形成风托煤气垫结构，一方面起到气垫缓冲作用，不会因燃煤直接撞击播煤装置而发生粘结，避免落煤管出口发生堵煤现象，同时也延长了播煤喷口的寿命；由于给煤散落在气垫上，流动性增强，在高压播煤风的射流作用下，更易克服炉膛背压而增大输送距离，而播煤喷口截面形状及播煤风的扩散效应，也有利于煤在床面上均匀播撒，防止给煤在给煤口附近局部堆积。

播煤喷口和给煤管分别与水平方向下倾一定角度，且播煤喷口和给煤管存在一定的角度差（β-α），形成风托煤气垫结构，这样在气垫式播煤装置工作时，既形成风托煤气垫，又因播煤喷口喷射流位于水平面下部一定区域范围内，一方面可以延长煤中较细颗粒在炉膛内的停留燃烧时间，另一方面可以延缓煤中较大颗粒沉落炉床的时间，有利于燃料的流化和燃尽，提高燃料利用率。

播煤喷口是上宽下窄的中空缝体结构，并使播煤喷口的横截面积小于接风口的横截面积；再通过接风口、锥形连接管以及播煤喷口流通截面逐渐减小的导流作用下，在播煤喷口形成喷射效应，以提高播煤风速，增强携带及播煤能力；同时采用上宽下窄的播煤喷口截面形状，更利于煤在横截面方向上的抛散，播煤效果更佳。

由于播煤喷口的射流对炉内烟气产生扰动作用，相当于在给煤口部位形成一层保护气幕，削弱了炉内正压（上升气流）的作用，也辅助增强播煤风密封作用，对防止热烟气反窜也起到一定的促进作用。且播煤风源取自压头较高的一次热风或高压风，能不间断提供播煤风力，避免了使用二次风机时不得不持续开启而造成能源浪费。

本实用新型提供的气垫式播煤装置，能更好满足流化床均匀布料的需求，以使煤和炉膛内的物料更好的混合，促使床内温度均匀，有效防止煤料在给煤口附近区域局部堆积，造成流化不良而引发结焦事故，同时也有利于锅炉的经济运行，有利于高效燃烧和降低污染物生成，也极大的提高了锅炉的低负荷运行能力。

附图说明

图1为现有技术气力播煤装置的结构示意图；

图2本实用新型气垫式播煤装置的实施例一结构示意图；

图3为图2中A-A的截面结构示意图；

图4为播煤喷口的截面结构示意图；

图5为给煤管下部的结构示意图。

图中：1-炉膛水冷壁，2-给煤管，3-播煤接管，4-播煤喷口，5-接风口，6-连接管，7-接口，8-缺口。

具体实施方式

本实用新型气垫式播煤装置的实施例一，如图1~5所示，包括给煤管2和播煤接管3，所述给煤管2倾斜连接在炉膛水冷壁1上，所述播煤接管3与给煤管2连通并连接在炉膛水冷壁1上，所述播煤喷口4与水平方向的夹角为α，α的范围为10度~35度，所述给煤管2与水平方向的夹角为β，β的范围为10度~70度且β＞α；所述播煤喷口4和所述给煤管2间存在一定的角度差（β-α）；所述播煤接管3的两端分别为连通一次热风或高压风的接风口5和连接给煤管2的播煤喷口4，所述播煤喷口4是上宽下窄的中空缝体结构；所述播煤喷口4的横截面积小于接风口5的横截面积，这样可形成喷射型的播煤喷口，增强射流在横截面方向上的刚性和宽度，有利于增强播煤风射程，更利于煤在横截面方向上的抛散，且布风均匀，防止煤料在给煤口附近局部堆积。

如图4~5所示，给煤管2下部的端口与播煤喷口4连接，所述给煤管2下部的端口设置有缺口8，所述播煤喷口4的上表面设置有与缺口8相配的接口7，这样使给煤管与播煤风接管密封连接，给煤管下部包含在播煤喷口喷射的范围内，煤料落在播煤喷口形成的气垫之上，形成风托煤气垫结构，以便给煤落在播煤喷口内部，有利于煤的输送和散播。

播煤接管3包括播煤喷口4、接风口5和连接播煤喷口和接风口的锥形连接管6。

在本实施例中，播煤喷口与水平方向的夹角α为15度，接风口接压头较高的一次热风。给煤管与水平方向的夹角β为55度，播煤喷口和给煤管间存在一定的角度差（β-α=40度）。这样在气垫式播煤装置工作时，因落煤方向与播煤方向构成一定角度（β-α），自然形成风托煤气垫结构，同时因播煤喷口的喷射流位于水平面下部一定区域范围内，使播煤风射流方向与水平方向下倾一定角度α，一方面可以延长煤中较细颗粒在炉膛内的停留燃烧时间，另一方面可以延缓煤中较大颗粒沉落炉床的时间，有利于燃料的流化和燃尽，提高燃料利用率。

在本实用新型的其他实施例中，接风口接由高压风机所提供的高压风。

本实用新型提供的气垫式播煤装置，将给煤管下部和播煤喷口上表面设计成缺口连接密封结构，使来自给煤管的煤滑落到播煤喷口内部，通过播煤接管的导流作用在播煤喷口内形成一层射流气垫，形成风托煤气垫结构，一方面起到缓冲作用，不会因煤料直接撞击到播煤喷口而发生粘结，避免播煤管出口发生堵塞现象，延长了播煤管的寿命，同时由于给煤散落在气垫上，流动性增强，在高压播煤风的射流作用下，更易克服炉膛背压而增大输送距离

播煤喷口是上宽下窄的中空缝体结构，并使播煤喷口的横截面积小于接风口的横截面积；再通过接风口、锥形连接管以及播煤喷口流通截面逐渐减小的导流作用下，在播煤喷口形成喷射效应，能有效减少阻力，以提高播煤风速，增强携带及播煤能力；同时采用上宽下窄的播煤喷口截面形状，更利于煤在横截面方向上的抛散，播煤效果更佳。

播煤风源采用压头较高的一次热风或高压风，可使播煤喷口具有更强的射流动量，以增强播煤效果；另一方面，播煤喷口的射流对炉内空气产生扰动作用，在给煤口部位形成一层保护气幕，削弱了炉内正压（上升气流）的作用，也辅助增强播煤风密封作用，并有利于防止炉膛内热烟气反窜；因播煤风取自压头较高的一次热风或由很小的高压风机所提供的高压风，从而减少而二次风机的启用，节约能源。

本实用新型提供的气垫式播煤装置能更好满足流化床床面均匀布料的需求，以使煤和炉膛内的物料更好的混合，促使床内温度均匀，有效防止煤料在给煤口附近区域局部堆积，造成流化不良而引发结焦事故，同时也有利于锅炉的经济运行，有利于高效燃烧和降低污染物生成，也极大的提高了锅炉的低负荷运行能力。

本实用新型的其他实施例中，播煤喷口的形状可以为两侧端上翘的圆环弧形，截面为中空缝体结构，与播煤接管装置形成喷口效应；且使给煤管的煤料滑落到播煤喷口内。

本实用新型提供的气垫式播煤装置也可应用于生物质给料装置等其他燃料的给料装置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡熟悉此项技术者，运用本实用新型的原则及技术特征，所作的各种变更及装饰，皆应涵盖于本权利要求书所界定的保护范畴之内。