循环流化床锅炉用可调二次风阀的制作方法

文档序号:32202832发布日期:2022-11-16 02:31阅读:36来源:国知局

1.本实用新型涉及一种二次风阀,具体的说一种喷射流距远近可调的循环流化床锅炉用可调二次风阀。


背景技术:

2.循环流化床锅炉是工业化程度最高的洁净煤燃烧技术。循环流化床锅炉采用流态化燃烧,主要结构包括燃烧室和循环回炉两大部分。与鼓泡流化床燃烧技术的最大区别是运行风速高,强化了燃烧和脱硫等非均相反应过程,锅炉容量可以扩大到电力工业可以接受的大容量目前,循环流化床锅炉已经很好的解决了热学、力学、材料学等基础问题和膨胀、磨损、超温等工程问题,成为难燃固体燃料能源利用的先进技术。
3.循环流化床锅炉因为具有燃料适应性广、负荷调节性强以及环保性能优异等特点,在我国得到了迅速发展,除白马600mw超临界循环流化床锅炉机组外,我国已有一百多台300~350mw等级的循环流化床锅炉机组投入运行。这些流化床锅炉机组对于我国资源综合利用、完善供电结构以及环境保护发挥了重要作用。目前大部分的循环流化床锅炉运行时炉膛中心区域存在贫氧芯的情况,导致燃烧后燃,含碳量较高的各类煤碳颗粒在旋风分离器内旋流混合继续燃烧,在旋风分离器燃烧不完全的焦炭颗粒和挥发分进入尾部烟道中,则导致尾部烟道检测口检测烟气中一氧化碳含量高和飞灰含碳量高,一氧化碳高达300-3000毫克/立方米(将一氧化碳折算成标煤,损失相当惊人),飞灰含碳量高达10%以上。造成循环流化床锅炉燃烧效率和热效率降低。在流化床锅炉燃烧过程中,一次风主要起到床料的流化作用,同时为密相区内燃料的燃烧补充氧气,二次风中的氧气可以保证燃料的充分燃烧,二次风除了起到补燃作用以外,还具有协助流化、增加气固两相的混合、强化传质传热与燃烧过程等作用。通过调整一次风、二次风的比例还具有降低nox原始排放浓度以及提高脱硫效率的作用,同时,对减轻锅炉磨损也有一定的影响。
4.但目前的流化床锅炉二次风系统的风阀多是固定式结构,不具备有射流距的远近调节功能,所以并不能很好的满足锅炉二次送风的需要,具体的说,在锅炉炉膛差压较高时,炉膛下部的一次风向上的热气流夹带高浓度的物料与二次风穿透射流热气流形成交叉切角,使二次风穿透射流力的刚度无法达到炉膛中心区域,造成炉膛中心贫氧,形成黑心火焰。此种情况表现为二次风贴边壁流的情况,炉膛四周含氧量高,炉膛中心含氧量低。而在锅炉低负荷时,二次风机的压头下降,炉膛上部的物料回落到二次风喷口及炉膛扩散角部区域,该区域物料浓度较大,在该区域形成高浓度的物料内循环状态。这个区域刚好是二次风喷口的位置,这时二次喷口压头低,穿透射流刚度不足,无法达到中心区域,则在中心区域形成贫氧芯。
5.综上所述,提供一种可以满足上述循环流化床锅炉用的智能可调二次风阀系统对本领域有着重要的意义。


技术实现要素:

6.本实用新型的目的在于克服现有技术所存在的不足,提供一种适用于循环流化床二次送风用的可调二次风阀。
7.为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:一种循环流化床锅炉用可调二次风阀,包括阀体、阀芯、喷嘴、可调阀杆、调节装置,阀体一端开口,阀体内设有与开口相连通的一工作流道,阀体侧面设有一与工作流道相配合的进气流道;喷嘴安装在阀体开口处;阀芯置于工作流道内与喷嘴对位配合,可调阀杆从阀体尾端插入工作流道内与阀芯相连,调节装置与可调阀杆相连,用于控制可调阀芯带动阀芯沿流道轴线运动,进而调整阀芯与喷嘴间的配合间隙,调节风压。
8.进一步的说,阀体包括本体、副体、尾盖、中心轴架,副体与本体相接;本体中空且两端开口,一端为与喷嘴相配合的前开口,另一端为与尾盖相配合和后开口,本体中心部分形成一工作流道;副体中空且设有开口,通过该中空结构形成与工作流道相接的进气流道;中心轴架设置在工作流道内,用于与可调阀杆配合,支撑及使可调阀杆沿轴向运动;尾盖中心开设有一安装口,可调阀杆经由该安装口插入工作流道内,安装口与可调阀杆的配合间隙内填有密封填料。
9.进一步的说,调节装置为电动调节装置、手动调节装置和气动调节装置中的一种。
10.进一步的说,喷嘴为渐缩形的锥装喷嘴与拉瓦尔喷嘴中的一种。
11.进一步的说,阀芯呈橄榄状,其外形与喷管的流道形状及尺寸相适配。
12.进一步的说,可调阀杆的尾端与一安装在尾盖上的手轮调节装置相连,通过该手轮调节装置可调节可调阀杆在工作流道内的进深。
13.进一步的说,阀体与喷嘴的连接配合面内设有密封垫。
14.更进一步的说,密封填料为石墨填料。
15.更进一步的说,密封垫为金属石墨缠绕垫。
16.本实用新型实施时,通过控制可调阀杆的进深,可以实现阀芯与喷嘴间隙的调节,通过调节该间隙实现对风压的调节,最终实现二次送风的射流距远近可调。
17.本实用新型通过优化设计的可调二次风阀门,调整二次风阀门开度,进而提高二次风的穿透射流的刚度和强度及长度,致使进一步降低nox和so2的排放,有效降低炉膛中心贫氧芯,增强煤碳颗粒之间相互摩擦和撞击,促进其煤颗粒与氧气充分的混合产生氧化反应,确保煤碳颗粒的燃烧效率,从而提高燃尽率。
附图说明
18.附图被结合在说明书中并构成说明书的一部,附图示出了本说明书的实施例,并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。
19.图1是实施例1的结构示意图。
20.图2是实施例1的阀芯调位后的结构示意图。
21.图3是实施例1的喷嘴结构示意图。
22.图4是实施例1的剖面结构示意图。
23.图5是实施例1应用在循环流化床锅炉时的结构示意图。
24.图6是实施例2的结构示意图。
25.图7是实施例2阀芯调位后的结构示意图。
26.图8是实施例2的喷嘴结构示意图。
27.图9是实施例3的结构示意图。
28.图10是实施例3的另一工作状态下的结构示意图。
29.图11是实施例4的结构示意图。
具体实施方式
30.现在将参照附图来详细描述本说明书的各种示例性实施例。
31.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本说明书及其应用或使用的任何限制。
32.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
33.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.实施例1:
36.如图1-5所示,示出一种使用渐缩形的类锥形喷嘴1结构并使用手轮调节装置2的二次风阀,其结构上,阀体3包括本体4、副体5、尾盖6、中心轴架7,副体5与本体4相接;本体4中空且两端开口,一端为与喷嘴1相配合的前开口,另一端为与尾盖6相配合和后开口,本体4中心部分形成一工作流道8;副体5中空且设有开口,通过该中空结构形成与工作流道8相接的进气流道9;中心轴架7设置在工作流道8内,用于与可调阀杆10配合,支撑及使可调阀杆10沿轴向运动;尾盖6中心开设有一安装口,可调阀杆10经由该安装口插入工作流道8内,安装口与可调阀杆10的配合间隙内填有密封用的石墨填料11。喷嘴1安装在阀体3开口处;橄榄状的阀芯12置于工作流道8内与喷嘴1对位配合,可调阀杆10从阀体3尾端插入工作流道8内与阀芯12相连,用于控制阀芯12沿流道轴线运动,进而调整阀芯12与喷嘴1间的配合间隙,调节风压。可调阀杆10的尾端与一安装在尾盖上的手轮调节装置2相连,通过该手轮调节装置2可调节可调阀杆10在工作流道8内的进深。
37.实施例2:
38.如图6-8所示出一种使用拉瓦尔喷嘴13并使用手轮调节装置14的二次风阀结构,其余结构与实施例1一致,而拉瓦尔喷嘴13的前半部是由大变小向中间收缩至一个窄喉。窄喉之后又由小变大向外扩张至开口。气体受高压流入喷嘴的前半部,穿过窄喉后由后半部逸出。这一架构可使气流的速度因喷截面积的变化而变化,使气流从亚音速到音速,直至加速至超音速。利用其结构特性可以加速出风强度及速度。
39.实施例3:
40.如图9-10所示出了使用电动调节装置15及渐缩形的类锥形喷嘴16结构的二次风
阀结构,其余结构与实施例1一致,上述结构中,利用电机带动可调阀杆伸缩实现阀芯17进深的调节,以达到风阀调控目的。
41.实施例4:
42.如图11所示出了使用气动调节装置18及渐缩形的类锥形喷嘴19结构的二次风阀结构,其余结构与实施例1一致,上述结构中,利用气动杆带动可调阀杆伸缩实现阀芯20进深的调节,以达到风阀调控目的。
43.以上已经描述了本说明书的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人物来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人物能理解本文披露的各实施例。本技术的范围由所附权利要求来限定。
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