[发明专利]循环流化床锅炉多点返料器

说明书

技术领域

本发明涉及循环流化床锅炉，特别是一种循环流化床锅炉的高温循环物料回送装置。

背景技术

物料回送装置是循环流化床锅炉中的关键部件，其与炉膛、分离器一起构成高温固体物料循环回路。回送装置的主要功能是将温度较高的固体物料连续、稳定地从低压区回送到高压区，并防止烟气反窜。

针对物料回送装置的研究已经进行了多年。非机械阀由于克服了机械阀在高温下易于卡塞、磨损、材料等级高、价格昂贵等缺点，而得到了广泛的应用。目前，应用最普遍的非机械式高温循环物料回送装置是U形返料器。U形返料器形似字母“U”，包括一竖直的下降段、一竖直的上升段，以及一段将二者底部相连的水平段，各段底部均带有风帽或布风管形式的布风装置，用以通入流化风，上升段上部还通过溢流口与一返料段相连。分离器分离出来的高温物料从下降段进入返料器，经水平段进入上升段，并在流化风的作用下，自下而上从溢流口流出，流入返料段，通过连接管段送回炉膛。

随着循环流化床锅炉的大型化，炉膛逐渐增大，炉膛的横截面积也越来越大，大量循环物料集中从与分离器数目相等的返料口返回炉膛时，返料口下方的床层易出现流化不均匀、温度分布也不均匀的现象。为了消除这种不均匀性，中国发明专利200410002070.7披露了一种循环流化床反应器，其中返料器包含两个返料段，沿上升段的圆周方向分布，互成60～180°的角，并关于返料器纵轴对称。这种返料器对应的炉膛侧壁上的返料口数量比使用常规返料器增加了一倍，可以有效地减轻大床面上集中返料带来的不均匀性，但是这种返料器返料段及其与炉膛侧壁的连接管道中会带有多处斜管，膨胀设计难度较大，易出现膨胀密封及变形问题，影响运行安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种循环流化床锅炉的返料器，可以将高温循环物料分多点送回炉膛，减轻物料集中回送至大面积床面时引起的流化和温度的不均匀性；同时还具有简单的膨胀特性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

循环流化床锅炉多点返料器，包括一竖直下降段、一竖直上升段、一连接二者底部的水平段，以及相应的布风装置，上升段上部设有至少两个溢流口，溢流口高度相等，且每个溢流口均有一个返料段与之相连；上升段与下降段横截面积之比值≥1；水平段为一具有水平对称轴的竖直柱体；该对称轴与下降段中心线所在的平面为循环流化床锅炉多点返料器的对称平面；上升段为一竖直柱体，其横截面的宽度大于深度，宽度为垂直于返料器对称平面的尺度，深度为平行于返料器对称平面的尺度。

其中，上升段可以为一横截面为矩形或长圆形的柱体。

上述循环流化床锅炉多点返料器，返料段中心线均平行于返料器对称平面，且出口都向下指向炉膛；返料段可以为两个，且关于返料器对称平面相互对称；返料段也可以为三个，其中一个的中心线位于返料器对称平面上，其余两个关于返料器对称平面相互对称。

上述循环流化床锅炉多点返料器，上升段上部带有两个溢流口，位于上升段横截面宽度方向的两端，与溢流口相连的两个返料段的中心线处于同一平面，且关于返料器对称平面对称；上升段上部宽度方向中心还可以带有一个溢流口，一个中心线位于返料器对称平面上的返料段与之相连。

本发明的优点是结构简单，设计灵活，能满足循环流化床锅炉的具体设计需要；灵活的上升段与返料段设计，可避免斜向膨胀，简化膨胀密封，避免运行中的变形和泄漏；在大型循环流化床锅炉中，采用该多点返料器可将高温循环物料沿炉膛宽度方向尽可能均匀地送回炉膛，减轻物料集中在少数返料点送回大面积床面时，引起的流化和温度的不均匀性。

附图说明

图1～3是本发明实施例1的示意图。

图4是本发明实施例1在循环流化床锅炉中的应用示意图。

图5～7是本发明实施例2的示意图。

图8～10是本发明实施例3的示意图。

图11～13是本发明实施例4的示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1、2、3和4所示为实施例1，循环流化床锅炉多点返料器，包括一圆柱形下降段1，一长方体形上升段3，和一连接二者底部的水平段2，其横截面近似等腰梯形；上升段3的横截面为矩形，其长边垂直于水平段2水平对称轴方向，且上升段3横截面积与下降段1横截面积之比值为3.6；还包括两个与上升段3上部两溢流口31分别相连的两返料段4，两个溢流口31高度相等；这两个返料段4以返料器对称平面相互对称、且其中心线相互平行，出口均向下指向炉膛10方向，通过连接管段5与炉膛10上的返料口101连通。