一种流化床锅炉的布风装置及循环流化床锅炉的制作方法

本实用新型涉及锅炉，具体地，涉及一种流化床锅炉的布风装置及循环流化床锅炉。

背景技术：

循环流化床锅炉(CFB锅炉)燃烧技术由于其燃料适应性广、炉内直接脱硫脱硝、节约能源、燃烧效率高、负荷调节比大和负荷调节快等一系列优点而日益为热工界所瞩目。20世纪80年代以来，循环流化床燃烧技术以其高效率、低污染的优点被逐渐用于发电锅炉。从长远来看，CFB锅炉符合我国煤炭资源、动力用煤特点以及燃煤锅炉环境污染矛盾突出的实际情况，因此在我国采用劣质煤发电的电厂中越来越受重视。

循环流化床锅炉运行的主要特点是燃料随床料在炉内多次循环，这为燃料提供了足够的燃尽时间，可使飞灰含碳量大大下降，对于燃用高热值燃料、运行良好的循环流化床锅炉来说，燃烧效率可达98％～99％，相当于煤粉燃烧锅炉的燃烧效率。循环流化床锅炉同时也具有其他形式锅炉没有的优点和技术特点：(1)循环流化床锅炉里的燃烧属于低温燃烧，因此氮氧化物排放量远低于煤粉炉，约为200ppm左右；(2)燃料及脱硫剂经多次循环反复进行低温燃烧和脱硫反应，可实现在燃烧过程中直接脱硫，脱硫效率高且技术设备经济简单，具有良好的环保性和经济性；(3)燃料适应性广并且燃烧效率高，一般燃烧方式难以正常燃烧的石煤、煤研石、泥煤、油页岩、低热值无烟煤以及各种工业垃圾等劣质燃料都可以在循环流化床锅炉中有效燃烧；(4)排出的灰渣活性好，易于实现综合利用，无二次灰渣污染；(5)负荷调节范围大，低负荷可降到满负荷的30％左右。因此在我国环保要求日益严格，电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高、国民经济发展水平不平衡、燃煤和环保的矛盾日益突出的情况下，随着循环流化床锅炉技术的发展和完善，将成为人们首选的高效率低污染的新型燃烧技术。

床温是循环流化床燃烧状态的重要参数，直接反映炉内复杂燃烧状况并影响循环物料的热量传递，直接影响锅炉能否安全连续运行。床温一般控制在850～950℃范围内，选用这一温度的主要原因如下：①在该温度下灰不会被融化，从而减少结渣的危险性；②该床温是常用的石灰石脱硫剂的最佳反应温度，能最大限度的发挥脱硫剂的脱硫效果，有效除去SO₂，具有较高的脱硫效率；③在该温度下燃烧，燃烧气体中氮化物气体较少；④在该温度下煤中的碱金属不会升华，可以降低受热面结渣。床温过高超过灰变形温度会导致炉内高温结焦，物料无法循环流化燃烧，脱硫剂脱硫效果下降；床温过低对煤粒着火和燃烧不利，燃烧效率下降，锅炉出力下降，而且锅炉运行不稳定，容易造成熄火：过高或过低的床温还影响脱硫效率和石灰石耗量，所以床温影响到整个锅炉的安全、经济运行，同时又影响到锅炉运行的环境效果。

然而，在床温上升过程中，中间部位的床温始终高于两侧部位的床温，这是循环流化床大宽深比单炉膛的显着特性。产生这种现象的原因如下：排渣口靠近返料口，返料口返回的都是细灰，所以冷渣器排出的也只是这个区域的细颗粒，大渣根本排不出去，床内出现床料粒径分布不均现象，导致床料流化不均，从而使床温出现偏差；此外，上锅炉水冷风室采用双侧进风，中间部分静压最高，风帽流速最大，导致中间物料尤其粗物料向两侧流动，使中间床料厚度降低、温度升高，而大渣均留向两侧。大渣存积过多使得两侧的床层空隙率增大、流化不好，从而降低了两侧床温。因此，提供合适的床温调节方式对循环流化床锅炉至关重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种流化床锅炉的布风装置，所述布风装置能够实现不同位置风量的调节，从而有效地控制床温。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种流化床锅炉的布风装置，所述布风装置上具有外围布风区和被该外围布风区围绕的中间布风区，所述外围布风区上和所述中间布风区上各自设有至少一个布风通道，所述中间布风区的各个所述布风通道中分别设有用于配置布风风量的节流装置。

根据一个实施方式，所述中间布风区被分为中间重节流区和位于该中间重节流区两侧的轻节流区，所述中间重节流区和轻节流区各自布置有所述布风通道，且所述中间重节流区和轻节流区各自的所述节流装置配置为使得所述中间重节流区的布风通道的布风风量小于所述轻节流区的布风通道的布风风量。

根据一个实施方式，所述布风装置包括布风板，该布风板具有与所述外围布风区、各个所述轻节流区以及中间重节流区分别对应的外围布风安装部、轻节流布风安装部和中间重节流部分安装部，所述外围布风安装部、轻节流布风安装部和中间重节流部分安装部分别设置有贯穿该布风板的厚度的风管，各个所述风管的一端端部分别安装有风帽，所述风帽具有与各自对应的所述风管连通的布风孔，所述风管的管孔、所述风帽的中空腔和所述布风孔形成所述布风通道。

根据一个实施方式，所述中间重节流区和所述轻节流区的风管中设置有作为所述节流装置的节流圈，并且所述中间重节流区的风管中设置的节流圈的内径小于所述轻节流区的风管中设置的节流圈的内径；所述中间重节流布风安装部位于所述布风板中部，其面积占所述布风板总面积的25％～35％；所述轻节流布风安装部的总面积占所述布风板总面积的30％～40％；所述外围布风安装部的总面积约占所述布风板总面积的25％～35％。

根据一个实施方式，所述中间重节流区的节流圈内径为所述风管内径的70％～80％；所述轻节流区的节流圈内径为所述风管内径的80％～90％。

根据一个实施方式，所示风管的内径为53～55毫米，所述中间重节流区的节流圈的内径为39～41毫米，所述轻节流区中的节流圈的内径的44～47毫米。

优选地，所述所示风管的内径为54毫米，所述中间重节流区的节流圈的内径为40毫米，所述轻节流区中的节流圈的内径的45毫米。

根据一个实施方式，所述节流圈焊接在所述风管的另一端的内周侧。

根据一个实施方式，所述外围布风安装部上具有在安装状态下与锅炉后墙的返料口对应的区域，该外围布风安装部与所述锅炉后墙返料口对应的区域形成有倒三角区域。

本实用新型还提供了一种循环流化床锅炉，包括上述布风装置。

本实用新型的布风装置通过在所述中间布风区的各个所述布风通道中分别设有用于配置布风风量的节流装置，调节了炉膛内风量，使两端风量增加，中间的风量减少，从而可有效的降低流化床锅炉炉膛中心温度，改善床温偏差。

本实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实施方式，但并不构成对本实施方式的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型具体实施方式的布风装置的示意图。

图2是根据本实用新型具体实施方式的布风装置的中间布风区的局部剖视示意图。

图3是根据本实用新型具体实施方式的布风装置的外围布风区的局部剖视示意图。

附图标记说明

1：布风板 2：布风通道

3：布风装置 4：中间重节流区

5：轻节流区 6：外围布风区

7：倒三角区域 8：节流圈

9：风帽 10：风管

11：布风孔

具体实施方式

以下结合附图对本实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实施方式，并不用于限制本实施方式。

本实用新型针对循环流化床大宽深比单炉膛床温两端温度低，中间温度高的特点，提出了一种可调节流化床床层风量分布的布风布置。

图1描述了根据本实用新型具体实施方式的布风装置，如图1所示，所述布风装置上具有外围布风区6和被该外围布风区6围绕的中间布风区，所述外围布风区6上和所述中间布风区上各自设有至少一个布风通道2，所述中间布风区的各个所述布风通道中分别设有用于配置布风风量的节流装置。

通过设定不同的节流区，降低了重节流区风帽的平均风量，抑制了中心区高温，同时有效提高了两侧床温，解决了床内出现床料粒径分布不均现象，以及由此导致床料流化不均，大渣存积过多，床层空隙率增大、流化不好等问题。

如图1所示，所述中间布风区可被分为中间重节流区4和位于该中间重节流区4两侧的轻节流区5，所述中间重节流区4和轻节流区5各自布置有所述布风通道2，且所述中间重节流区4和轻节流区5各自的所述节流装置配置为使得所述中间重节流区4的布风通道的布风风量小于所述轻节流区5的布风通道的布风风量。

所述布风装置包括布风板1，该布风板1具有与各个所述外围布风区6、各个所述轻节流区5以及中间重节流区4分别对应的外围布风安装部、轻节流布风安装部和中间重节流部分安装部。

所述中间重节流布风安装部位于所述布风板中部，其面积占所述布风板总面积的25％～35％；所述轻节流布风安装部的总面积占所述布风板总面积的30％～40％；所述外围布风安装部的总面积约占所述布风板总面积的25％～35％。

如图1所示，所述外围布风安装部上具有在安装状态下与锅炉后墙的返料口对应的区域，该外围布风安装部与所述锅炉后墙返料口对应的区域形成有倒三角区域7。采用这种前墙节流稍轻、后墙节流稍重的设计，可调节前后墙温差。

图2是根据本实用新型具体实施方式的布风装置的中间布风区的局部剖视示意图。如图2所示，轻节流布风安装部和中间重节流部分安装部分别设置有贯穿该布风板1的厚度的风管10，各个所述风管10的一端端部分别安装有风帽9，所述风帽9具有与各自对应的所述风管10连通的布风孔11，所述风管10的管孔、所述风帽9的中空腔和所述布风孔11形成所述布风通道。

所述中间重节流区和所述轻节流区的风管10中设置有作为所述节流装置的节流圈8，并且所述中间重节流区4的风管10中设置的节流圈8的内径小于所述轻节流区5的风管10中设置的节流圈8的内径。所述中间重节流区的节流圈内径为所述风管内径的70％～80％；所述轻节流区的节流圈内径为所述风管内径的80％～90％。

所示风管的内径为53～55毫米，所述中间重节流区的节流圈的内径为39～41毫米，所述轻节流区中的节流圈的内径的44～47毫米。优选地，所述所示风管的内径为54毫米，所述中间重节流区的节流圈的内径为40毫米，所述轻节流区中的节流圈的内径的45毫米。

所述节流圈可焊接在所述风管的另一端的内周侧。

图3是根据本实用新型具体实施方式的布风装置的外围布风区的局部剖视示意图。如图3所示，外围布风安装部设置有贯穿该布风板1的厚度的风管10，各个所述风管10的一端端部分别安装有风帽9，所述风帽9具有与各自对应的所述风管10连通的布风孔11，所述风管10的管孔、所述风帽9的中空腔和所述布风孔11形成所述布风通道。

本实用新型还提供了一种循环流化床锅炉，其包括上述布风装置。

将该发明应用于我国在役300MW循环流化床锅炉，其风帽芯管管径为Φ54毫米。其中，中间重节流区和轻节流区分别采用口径为Φ40毫米和Φ45毫米的节流圈。研究表明，采用该实用新型可以使得外围布风区风帽的平均风量上升约4.07％，有效提高两侧床温；中间重节流区风帽的平均风量下降约6.62％，从而有效抑制中心区高温；轻节流区风帽的平均风量下降约0.75％，通过对不同区域添加不同程度的节流圈，炉膛内风量得到了调节，两端风量增加，中间的风量减少，从而可有效的降低流化床锅炉炉膛中心温度，改善床温偏差的目的得以实现。

以上结合附图详细描述了本实施方式的优选实施方式，但是，本实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实施方式的技术构思范围内，可以对本实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实施方式的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实施方式的思想，其同样应当视为本实施方式所公开的内容。