一种用于循环流化床锅炉的钟罩型卡扣式风帽的制作方法

本实用新型属于循环流化床锅炉领域，具体涉及一种用于循环流化床锅炉的钟罩型卡扣式风帽。

背景技术：

随着经济和生活水平的日益提高，人们将会对环境给予越来越大的关注。为加强环境保护、实现节能减排目标，对煤电行业提出了更为严格的环保标准和节能改造目标。循环流化床锅炉具有燃料适应性广、负荷调节性好、燃烧效率高、可实现资源高效综合利用、污染物排放强度低等优点，在国内煤电、化工、造纸、印染等行业得到应用广泛。

风帽是循环流化床锅炉布风装置的关键设备，风帽的结构参数对于锅炉流化风量，布风板上物料的流化质量有着重要影响。循环流化床锅炉风帽有许多形式，典型结构有钟罩式，t形，猪尾形和定向风帽等。其中钟罩式风帽由于具有布风均匀性好，不易堵塞，磨损较小，安装维护方便以及可有效防止漏渣等优点，已成为目前流化床锅炉主流使用的风帽。

钟罩型风帽的风帽外罩固定一般采用焊接的方式与芯管进行连接，或者提高风帽外罩的重量将其自由放置不与风帽进行连接，靠自重固定在芯管上。采用风帽外罩与芯管焊接的方式，安装时将风帽外罩下部与芯管对应连接板进行焊接，焊接工作量较大，检修时拆除困难。采用提高风帽外罩的重量将其自由放置的方式虽然安装和检修便利，但是由于风帽一般采用价格较高的耐热不锈钢铸造，因此生产成本较高，而且当锅炉流化风短时间出现较大波动时，不能完全避免风帽的脱落问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种用于循环流化床锅炉的钟罩型卡扣式风帽，风帽连接处设置卡扣，风帽安装和维护方便，能够有效解决风帽外罩在锅炉热态运行中脱落的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于循环流化床锅炉的钟罩型卡扣式风帽，包括风帽外罩和芯管，风帽外罩套设在芯管外侧；

芯管的中部沿圆周方向设置有至少两个芯管卡扣；风帽外罩的底部入口处内壁沿圆周方向开设卡槽，芯管卡扣与卡槽的数量保持相同；

使用状态下，芯管卡扣卡入卡槽中；

卡槽包括沿风帽外罩轴向开设的轴向竖槽和沿风帽外罩圆周方向开设的周向横槽，轴向竖槽和周向横槽连通；轴向竖槽宽度大于芯管卡扣的宽度，周向横槽的厚度大于芯管卡扣的厚度，周向横槽开槽位置下方低于卡扣下端，开槽位置上方高于卡扣上端。

周向横槽的长度大于芯管卡扣沿圆周方向的长度，周向横槽的宽度逐渐减小。

芯管卡扣与风帽卡槽的内壁之间设有间隙，风帽外罩内侧与芯管的外侧设有间隙。

芯管卡扣的数量为2～5个，芯管卡扣均匀分布在芯管周向。

在周向横槽内侧增加一内周向横槽，芯管卡扣应同时配合有勾爪，内周向横槽的宽度大于勾爪的厚度。

芯管下部设置有用于限定芯管的轴向安装位置的定位圈。

风帽外罩下部圆周方向开设有若干个风帽外罩小孔；在使用状态下，风帽外罩小孔的轴线与水平方向的夹角为8°～16°。

芯管的上部沿圆周方向开设两至三层芯管小孔，相邻两层芯管小孔交错布置，其中一层各小孔周向位置处于另一层最接近的两个小孔周向位置中间。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型所述风帽的风帽外罩与芯管在安装时不需要焊接，芯管卡扣沿风帽外罩底部穿入风帽，到达风帽外罩卡槽位置，旋转即可实现风帽外罩与芯管的固定；相对于常规的钟罩型风帽安装和维护方便；芯管卡扣和风帽外罩卡槽配合实现限位功能，能够防止风帽外罩在热态运行中脱落，大大提高运行过程中风帽的可靠性，并且在风帽设计时可适当降低风帽外罩的重量，相对于常规的钟罩型风帽具有更优的经济性。

进一步的，周向横槽的宽度逐渐减小，周向横槽的宽度最小处小于等于芯管卡扣的厚度，周向横槽的长度大于芯管卡扣的长度，芯管卡扣能够与周向横槽相互卡紧，防止风帽外罩松动。

进一步的，在周向横槽内侧增加一内周向横槽，同时芯管卡扣应同时配合有勾爪，内周向横槽的宽度大于勾爪的厚度，卡槽设置有2～5个，风帽外罩与芯管之间连接更加平衡，振动不易使风帽发生转动，有效防止风帽外罩脱落。

进一步的，芯管下部设置有定位圈，用于限定芯管的安装位置，保证风帽的安装高度一致，并且在合理的误差范围内。

进一步的，风帽外罩和芯管小孔的数量、形状和尺寸的设计，具有合理的阻力特性，能够优化物料的流化质量，提高床温分布的均匀性，同等条件下降低锅炉流化风的风量，实现低硫低氮燃烧；从而提高了锅炉运行的安全性，经济性和环保特性。

进一步的，风帽外罩小孔的轴线与水平方向的夹角为8°～16°，能提高布风板上物料流化的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型的安装及结构示意图。

图2为本实用新型的风帽外罩结构示意图。

图3为图1中的芯管结构示意图。

其中，1为风帽外罩、2为风帽外罩小孔、3为卡槽、31为轴向竖槽、32为周向横槽、33为内周向横槽、4为芯管、5为芯管定位圈、6为芯管卡扣，7为芯管小孔，8为布风板，9为水冷管，10为耐磨耐火浇注料层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，一种用于循环流化床锅炉的钟罩型卡扣式风帽，包括风帽外罩1、风帽外罩小孔2、芯管4、芯管定位圈5、芯管小孔7和芯管卡扣6；风帽外罩1的底部入口处开设2～4个卡槽3，风帽外罩1下部圆周方向设置有6～12个风帽外罩小孔2，风帽外罩小孔2的数量，尺寸和形状根据风帽外罩小孔2出口的空气流速等参数选取，风帽外罩小孔2与水平方向夹角为8～16°，可提高布风板上物料流化的均匀性；芯管4的顶部沿圆周方向布置有2～5个芯管卡扣6；芯管4下部设置有定位圈5，定位圈5用于限定芯管4的轴向安装位置；芯管4上部沿圆周方向布置2～3层芯管小孔7，芯管小孔7的数量、尺寸和形状根据芯管小孔出口7的空气流速等参数设置。

芯管卡扣6底面到芯管4外壁顶面的高度小于风帽外罩1底面到风帽外罩1内壁顶面的深度。

如图1，图2所示，卡槽3包括沿风帽外罩1轴向开设的轴向竖槽31和沿风帽外罩1圆周方向开设的周向横槽32，轴向竖槽31和周向横槽32连通；轴向竖槽31的宽度大于芯管卡扣6的宽度，周向横槽32的宽度大于芯管卡扣6的厚度。在周向横槽32内侧可增加一内周向横槽33，同时芯管卡扣6应同时配合有勾爪61，内周向横槽33的宽度大于勾爪61的厚度。

作为本实用新型一个可选实施例，周向横槽32的宽度逐渐减小，周向横槽32的宽度大于芯管卡扣6的厚度，其宽度最大处靠近轴向竖槽31，周向横槽32的长度大于芯管卡扣6的长度，芯管卡扣6的横向开设有“”形开口，所述“”形开口讲芯管卡扣6分为上下两层。

周向横槽32开槽位置下方低于卡扣6下端，开槽位置上方高于卡扣上端。

风帽在安装时芯管卡扣6沿风帽外罩底部穿入风帽内部，到达风帽外罩的卡槽3，旋转后实现风帽外罩1与芯管4的连接与固定，防止风帽外罩1在热态运行中脱落。

具体的，在使用状态下，风帽外罩小孔2与水平方向夹角在8～16°，可提高布风板上物料流化的均匀性，风帽外罩1采用耐热不锈钢整体铸造而成。

如图1和图2所示，芯管4下部设置有芯管定位圈5，用于限定芯管4的轴向安装位置，芯管4上部圆周方向布置3层芯管小孔7，芯管小孔7的数量、尺寸和形状根据小孔出口的空气流速等参数选取；芯管4的顶部沿圆周方向布置有4个芯管卡扣6。

参考图1和图3，风帽外罩小孔2和芯管小孔7的数量、尺寸和形状决定风帽阻力特性，在设计时根据锅炉燃煤的成分，颗粒度等参数选取；使布风板具有均匀的气流速度分布，取得良好的流化工况，并维持流化床层的稳定。

参考图1至图3，在安装时芯管卡扣6沿风帽外罩底穿入风帽内部，芯管卡扣到达风帽外罩卡槽3，旋转后实现风帽外罩与芯管的固定；将芯管4插入到水冷管9之间的布风板8开孔上，芯管定位圈5起到限定芯管插入布风板深度的作用，保证风帽外罩1的标高一致；全部风帽安装完成后根据设计要求敷设绝热层，绝热层采用耐磨耐火浇注料制作。

本实用新型优选的，风帽外罩1的底部入口设置有4个卡槽3，卡槽3入口宽度与芯管卡扣6宽度相同，保证芯管4穿入风帽外罩1后正常配合并固定。

综上所述，风帽是循环流化床锅炉布风装置的关键设备，风帽的结构参数对于锅炉流化风量，布风板上物料的流化质量有着重要影响；本实用新型所述用于循环流化床锅炉的钟罩型卡扣式风帽安装和维护方便，能够有效解决风帽外罩在锅炉热态运行中脱落的问题。并具有合理的阻力特性，能够优化物料的流化质量，提高床温分布的均匀性，同等条件下降低锅炉流化风的风量，实现低硫低氮燃烧。从而提高了锅炉运行的安全性，经济性和环保特性。

风帽外罩小孔的数量、尺寸和形状根据风帽外罩小孔出口的空气流速等参数选取。

所述风帽在安装时芯管卡扣6沿风帽外罩底部穿入风帽内部，芯管卡扣3到达风帽外罩卡槽3，旋转实现风帽外罩与芯管的固定；防止风帽外罩在热态运行中脱落。