專(zhuān)利名稱(chēng)：一種帶緩沖床的大型循環(huán)流化床鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種循環(huán)流化床鍋爐，特別是一種分離器兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置的大型循環(huán)流化床鍋爐。
背景技術(shù)：
隨著循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的不斷發(fā)展，循環(huán)流化床鍋爐容量也在不斷增大，爐膛放熱容積較爐內(nèi)受熱面積增加得更快，爐膛內(nèi)需要布置更多的受熱面。并且隨鍋爐容量的增大，爐膛截面積也在增大，而二次風(fēng)穿透能力有限，爐膛中心易形成貧氧區(qū)；另外布風(fēng)板面積也隨之增大，床內(nèi)物料的均勻流化難度加大，密相區(qū)床層易出現(xiàn)局部的超溫結(jié)焦。 為解決以上問(wèn)題，在大型循環(huán)流化床鍋爐中，廣泛采用褲衩腿分體爐膛設(shè)計(jì)。爐膛下部分成兩個(gè)密相區(qū)，相應(yīng)地，布風(fēng)板也被分成兩個(gè)部分，縮小了單個(gè)布風(fēng)板的面積，可保證床內(nèi)物料的均勻流化；褲衩腿內(nèi)墻布置二次風(fēng)口，保證二次風(fēng)對(duì)物料良好的穿透性。褲衩腿分體爐膛在兩支腿結(jié)構(gòu)型式上完全對(duì)稱(chēng)，但兩支腿的布風(fēng)板和運(yùn)行中料層阻力特性的差異，再加上一次風(fēng)量、給煤量等原因，造成兩支腿出現(xiàn)床壓差。床壓越大，爐膛上部壓力越低，在沒(méi)有外界干預(yù)下，床料從上部朝壓力小的支腿流動(dòng)，使床壓差進(jìn)一步增大，最終造成一側(cè)支腿內(nèi)的床料全部吹至另一側(cè)支腿內(nèi)，也就是產(chǎn)生所謂的“翻床”現(xiàn)象?！胺病笔挂粋?cè)支腿內(nèi)的床料失去流化，造成爐膛結(jié)焦，嚴(yán)重威脅鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行。在鍋爐運(yùn)行中，投入精細(xì)的自動(dòng)控制可以較好地防止“翻床”現(xiàn)象的出現(xiàn)，但不能從根本上消除“翻床”現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于從根本上解決目前大型循環(huán)流化床鍋爐存在的“翻床”問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)合理的大型循環(huán)流化床鍋爐。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種帶緩沖床的大型循環(huán)流化床鍋爐包括相鄰平行布置的第一爐膛、第二爐膛、旋風(fēng)分離器和至少一個(gè)緩沖床，緩沖床在第一爐膛和第二爐膛中間沿深度方向均勻設(shè)置；旋風(fēng)分離器對(duì)稱(chēng)布置在兩個(gè)爐膛的外側(cè)，第一爐膛和第二爐膛上部完全分隔，下部密相區(qū)通過(guò)緩沖床相連通；所述緩沖床是由緩沖床頂、緩沖床前墻和緩沖床前后墻以及緩沖床布風(fēng)板構(gòu)成的物料通道；所述的緩沖床布風(fēng)板、緩沖床頂、緩沖床前墻和緩沖床后墻均為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)；所述的緩沖床的內(nèi)壁敷設(shè)有耐火材料。所述的緩沖床底部設(shè)有緩沖床前墻聯(lián)箱和緩沖床后墻聯(lián)箱，緩沖床前墻聯(lián)箱與緩沖床前墻相連，緩沖床后墻聯(lián)箱與緩沖床后墻相連。所述的緩沖床布風(fēng)板和第一爐膛或第二爐膛的布風(fēng)板處于同一高度；所述的緩沖床布風(fēng)板由第一爐膛布風(fēng)板和第二爐膛布風(fēng)板分別延伸而成，或是由所述的緩沖床前墻或緩沖床后墻彎折成水平面形成。所述的緩沖床前墻和緩沖床后墻均平行于第一爐膛前墻；靠近第一爐膛內(nèi)側(cè)墻的緩沖床前墻水冷壁管和緩沖床后墻水冷壁管順著第一爐膛內(nèi)側(cè)墻水冷壁管方向彎折至緩沖床頂高度，靠近第二爐膛內(nèi)側(cè)墻的緩沖床前墻水冷壁管和緩沖床后墻水冷壁管順著第二爐膛內(nèi)側(cè)墻水冷壁管方向彎折至緩沖床頂高度，在同一高度，緩沖床前墻水冷壁管間距相等，緩沖床后墻水冷壁管間距相等；在緩沖床頂高度，緩沖床前墻水冷壁管再?gòu)澱鄢伤椒较?，并保持每根水冷壁管與緩沖床前墻的夾角均為Θ，延伸至第一爐膛內(nèi)側(cè)墻所在平面形成緩沖床頂?shù)囊徊糠?，延伸至第一爐膛內(nèi)側(cè)墻所在平面的水冷壁管，再順著第一爐膛內(nèi)側(cè)墻水冷壁管方向彎折上行，形成第一爐膛內(nèi)側(cè)墻的一部分，其中tan Θ = b/a，a為緩沖床頂高度上第一爐膛內(nèi)側(cè)墻和第二爐膛內(nèi)側(cè)墻的間距，b為沖床頂高度上緩沖床前后墻之間的距離；緩沖床后墻水冷壁管彎折方式與緩沖床前墻水冷壁管的彎折方式相同，緩沖床后墻水冷壁管彎折后形成緩沖床頂?shù)牧硪徊糠?，之后再形成第二爐膛內(nèi)側(cè)墻的一部分。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果本發(fā)明在爐膛下部密相區(qū)設(shè)置緩沖床連接兩個(gè)爐膛，當(dāng)鍋爐兩側(cè)爐膛內(nèi)存在床壓差時(shí)，流化的床料通過(guò)緩沖床從壓力較小的一側(cè)爐膛流入壓力較大的一側(cè)，重新建立起壓力平衡，從根本上消除了“翻床”現(xiàn) 象，提高鍋爐運(yùn)行的安全性。緩沖床下部布置的風(fēng)帽使緩沖床內(nèi)物料很好地流化，增強(qiáng)兩側(cè)爐膛下部物料的橫向流動(dòng)，提高了兩側(cè)爐膛內(nèi)物料濃度分布、溫度分布的均勻性。兩側(cè)爐膛上部完全分隔，并相隔一定距離，與褲衩腿分體爐膛中間帶水冷隔墻設(shè)計(jì)的鍋爐相比，爐膛四周水冷壁受熱狀況更為一致，水冷壁內(nèi)工質(zhì)受熱更為均勻，有利于提高超臨界循環(huán)流化床鍋爐水動(dòng)力安全性。兩側(cè)爐膛上部完全分隔也便于在爐膛內(nèi)布置翼型墻等擴(kuò)展受熱面。


圖I為本發(fā)明提供的帶緩沖床的大型循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖(帶有兩個(gè)緩沖床的實(shí)施例)。圖2為圖I的A-A視圖。圖3為圖I的B-B視圖。圖4為圖I的C向視圖，即緩沖床頂結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖2的D向視圖，即緩沖床前墻結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_第一爐膛；2_第二爐膛；3_緩沖床；4_旋風(fēng)分離器；5_第一爐膛布風(fēng)板；6-第二爐腔布風(fēng)板；7_緩沖床布風(fēng)板；8_緩沖床頂；9_第一爐腔風(fēng)室；10-緩沖床風(fēng)室；11-第二爐膛風(fēng)室；12_第一爐膛外側(cè)墻；13_第一爐膛后墻；14_第二爐膛后墻；15_第二爐膛外側(cè)墻；16_第二爐膛前墻；17_第一爐膛前墻；18_第一爐膛內(nèi)側(cè)墻；19_第二爐膛內(nèi)側(cè)墻；20_緩沖床如墻；21_緩沖床后墻；22_緩沖床如墻聯(lián)箱；22_緩沖床后墻聯(lián)箱。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理、結(jié)構(gòu)及具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的說(shuō)明。附圖中自始自終相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件或者具有相同功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的。圖I、圖2和圖3為本發(fā)明提供的帶緩沖床的大型循環(huán)流化床鍋爐實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該大型循環(huán)流化床鍋爐包括相鄰平行布置的第一爐膛I、第二爐膛2、旋風(fēng)分離器4和至少一個(gè)緩沖床3，緩沖床在第一爐膛和第二爐膛中間沿深度方向均勻設(shè)置；旋風(fēng)分離器對(duì)稱(chēng)布置在兩個(gè)爐膛的外側(cè)，第一爐膛I和第二爐膛2上部完全分隔，下部密相區(qū)通過(guò)緩沖床3相連通。緩沖床3是由緩沖床頂8、緩沖床前墻20和緩沖床前后墻21以及緩沖床布風(fēng)板7構(gòu)成的物料通道；緩沖床布風(fēng)板7、緩沖床頂8、緩沖床前墻20和緩沖床后墻21均為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁敷設(shè)有耐火材料。當(dāng)鍋爐兩側(cè)爐膛內(nèi)存在床壓差時(shí)，流化的床料通過(guò)緩沖床3從壓力較小的一側(cè)爐膛流入壓力較大的一側(cè)，實(shí)現(xiàn)壓力自平衡，從根本上消除“翻床”現(xiàn)象；同時(shí)床料通過(guò)緩沖床3進(jìn)行橫向流動(dòng)，提高了兩側(cè)爐膛內(nèi)物料濃度分布、溫度分布的均勻性。緩沖床底部設(shè)有緩沖床前墻聯(lián)箱22和緩沖床后墻聯(lián)箱23，緩沖床前墻聯(lián)箱22與緩沖床前墻20相連，緩沖床后墻聯(lián)箱23與緩沖床后墻21相連。
緩沖床布風(fēng)板7與第一爐膛I或第二爐膛2的布風(fēng)板處于同一高度；緩沖床布風(fēng)板由第一爐膛布風(fēng)板5和第二爐膛布風(fēng)板6分別延伸而成，或是由緩沖床前墻20或緩沖床后墻21彎折成水平面形成，如圖3所示。圖4和圖5分別是緩沖床頂結(jié)構(gòu)示意圖和緩沖床前墻結(jié)構(gòu)示意圖。緩沖床前墻20和緩沖床后墻21均平行于第一爐膛前墻17?？拷谝粻t膛內(nèi)側(cè)墻18的緩沖床前墻水冷壁管和緩沖床后墻水冷壁管順著第一爐膛內(nèi)側(cè)墻水冷壁管方向彎折至緩沖床頂高度，靠近第二爐膛內(nèi)側(cè)墻19的緩沖床前墻水冷壁管和緩沖床后墻水冷壁管順著第二爐膛內(nèi)側(cè)墻水冷壁管方向彎折至緩沖床頂高度，在同一高度，緩沖床前墻水冷壁管間距相等，緩沖床后墻水冷壁管間距相等；在緩沖床頂8高度，緩沖床前墻20水冷壁管再?gòu)澱鄢伤椒较?，并保持每根水冷壁管與緩沖床前墻20的夾角均為Θ，延伸至第一爐膛內(nèi)側(cè)墻18所在平面形成緩沖床頂8的一部分，延伸至第一爐膛內(nèi)側(cè)墻18所在平面的水冷壁管，再順著第一爐膛內(nèi)側(cè)墻水冷壁管方向彎折上行，形成第一爐膛內(nèi)側(cè)墻18的一部分，其中tan Θ = b/a，a為緩沖床頂8高度上第一爐膛內(nèi)側(cè)墻和第二爐膛內(nèi)側(cè)墻的間距，b為沖床頂8高度上緩沖床前后墻之間的距離。在緩沖床頂8高度，緩沖床后墻21水冷壁管再?gòu)澱鄢伤椒较?，并保持每根水冷壁管與緩沖床后墻21的夾角均為Θ，延伸至第二爐膛內(nèi)側(cè)墻19所在平面形成緩沖床頂8的另一部分，延伸至第二爐膛內(nèi)側(cè)墻19所在平面的水冷壁管，再順著第二爐膛內(nèi)側(cè)墻水冷壁管方向彎折上行，形成第二爐膛內(nèi)側(cè)墻19的一部分，其中Θ定義和前文一致。由此形成的緩沖床前墻20、緩沖床后墻21以及緩沖床頂8可以看成是第一爐膛內(nèi)側(cè)墻18和第二爐膛內(nèi)側(cè)墻19的延伸和擴(kuò)展，形成方式合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求
1.一種帶緩沖床的大型循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述大型循環(huán)流化床鍋爐包括相鄰平行布置的第一爐膛(I)、第二爐膛(2)、旋風(fēng)分離器(4)和至少一個(gè)緩沖床(3)，緩沖床在第一爐膛和第二爐膛中間沿深度方向均勻設(shè)置；所述的旋風(fēng)分離器對(duì)稱(chēng)布置在兩個(gè)爐膛的外側(cè)，所述的第一爐膛(I)和第二爐膛(2)上部完全分隔，下部密相區(qū)通過(guò)緩沖床(3)相連通，所述緩沖床(3)是由緩沖床頂(8)、緩沖床前墻(20)和緩沖床前后墻(21)以及緩沖床布風(fēng)板(7)構(gòu)成的物料通道；所述的緩沖床布風(fēng)板(7)、緩沖床頂(8)、緩沖床前墻(20)和緩沖床后墻(21)均為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種帶緩沖床的大型循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于緩沖床底部設(shè)有緩沖床前墻聯(lián)箱(22)和緩沖床后墻聯(lián)箱(23)，所述的緩沖床前墻聯(lián)箱(22)與緩沖床前墻(20)相連，緩沖床后墻聯(lián)箱(23)與緩沖床后墻(21)相連。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的一種帶緩沖床的大型循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述的緩沖床布風(fēng)板(7)與第一爐膛(5)或第二爐膛(6)的布風(fēng)板處于同一高度；所述的緩 沖床布風(fēng)板由第一爐膛布風(fēng)板(5)和第二爐膛布風(fēng)板(6)分別延伸而成，或是由所述的緩沖床前墻(20)或緩沖床后墻(21)彎折成水平面形成。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種帶緩沖床的大型循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述的緩沖床前墻(20)和緩沖床后墻(21)均平行于第一爐膛前墻(17);靠近第一爐膛內(nèi)側(cè)墻(18)的緩沖床前墻水冷壁管和緩沖床后墻水冷壁管順著第一爐膛內(nèi)側(cè)墻水冷壁管方向彎折至緩沖床頂高度，靠近第二爐膛內(nèi)側(cè)墻(19)的緩沖床前墻水冷壁管和緩沖床后墻水冷壁管順著第二爐膛內(nèi)側(cè)墻水冷壁管方向彎折至緩沖床頂高度，在同一高度，緩沖床前墻水冷壁管間距相等，緩沖床后墻水冷壁管間距相等；在緩沖床頂高度，緩沖床前墻(20)的水冷壁管再?gòu)澱鄢伤椒较颍⒈３置扛浔诠芘c緩沖床前墻(20)的夾角均為e，延伸至第一爐膛內(nèi)側(cè)墻(18)所在平面形成緩沖床頂(8)的一部分，延伸至第一爐膛內(nèi)側(cè)墻(18)所在平面的水冷壁管，再順著第一爐膛內(nèi)側(cè)墻水冷壁管方向彎折上行，形成第一爐膛內(nèi)側(cè)墻(18)的一部分，其中tan 9 = b/a，a為緩沖床頂(8)高度上第一爐膛內(nèi)側(cè)墻(18)和第二爐膛內(nèi)側(cè)墻(19)的間距，b為沖床頂(8)高度上緩沖床前后墻之間的距離；緩沖床后墻(21)水冷壁管彎折方式與緩沖床前墻(20)水冷壁管的彎折方式相同，緩沖床后墻(21)水冷壁管彎折后形成緩沖床頂(8)的另一部分，之后再形成第二爐膛內(nèi)側(cè)墻(19)的一部分。
5.按權(quán)利要求I所述的一種帶緩沖床的大型循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述的緩沖床(3)的內(nèi)壁敷設(shè)有耐火材料。
全文摘要
一種帶緩沖床的大型循環(huán)流化床鍋爐，涉及一種循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本發(fā)明提供的循環(huán)流化床鍋爐具有相鄰平行布置的兩個(gè)爐膛，兩個(gè)爐上部完全分隔，下部密相區(qū)通過(guò)緩沖床相連通。緩沖床是由緩沖床頂、緩沖床前墻和緩沖床前后墻以及緩沖床布風(fēng)板構(gòu)成的物料通道，緩沖床是由兩側(cè)爐膛延伸擴(kuò)展而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，均為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。兩側(cè)爐膛下部物料通過(guò)緩沖床橫向流動(dòng)，提高了兩側(cè)爐膛內(nèi)物料濃度分布、溫度分布的均勻性；上部完全分離，便于在爐膛內(nèi)布置翼型墻等擴(kuò)展受熱面，爐膛四周水冷壁受熱狀況更為一致，利于提高鍋爐水動(dòng)力安全性。鍋爐兩側(cè)爐膛的床壓通過(guò)緩沖床自平衡，從根本上消除了“翻床”現(xiàn)象，提高了鍋爐運(yùn)行的安全性。
文檔編號(hào)F23C10/18GK102635854SQ20121012386
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者仇曉龍, 呂俊復(fù), 吳玉新, 張海, 楊海瑞 申請(qǐng)人:清華大學(xué)