[发明专利]一种循环流化床锅炉回料装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉的回料装置，属于循环流化床锅炉设备技术领域。

背景技术

固体物料循环返送炉膛是循环流化床锅炉的重要特征，物料循环系统是循环流化床锅炉的重要组成部分。物料循环回路主要由提升段、分离器和回料装置构成，回料装置的工作性能直接影响到循环流化床锅炉的安全稳定运行。回料装置主要起两方面的作用。一方面将分离器分离下来的固体颗粒由低压的分离器返送回较高压的炉膛，实现锅炉燃料及石灰石的往复循环燃烧和反应；另一方面，通过循环物料在回料阀料腿内形成料封，防止炉内的正压烟气反窜进入负压的分离器内造成烟气短路，破坏分离器内的正常气固两相流动及炉内正常燃烧和传热。

目前国内外大型循环流化床普遍采用U型回料阀。U阀又被称为流动密封阀，实际运行情况表明，U型阀结构简单、运行可靠，能够很好地满足稳定返料和密封的要求，适合循环流化床锅炉的布置。图1是典型U型阀的结构原理图，主要由下行立管移动床、上行鼓泡返料床和连接用水平通道构成。实际运行时，移动床和返料床床提供的返料风压主要用于克服以下阻力：1)回料阀布风板阻力；2)下降管料柱压力；3)阀内水平通道阻力；4)上升管物料阻力；5)返料斜管进炉膛入口处炉内压力。

随着循环流化床锅炉容量不断增大，物料的循环流量不断增大。在较高的运行负荷下，返料阀水平通道的流动阻力明显升高，造成返料风机风压不够而无法返料。为克服返料风机压头不足的问题，一种较常见的做法是在移动床下端自上而下布置三至五路横向松动风以减小总流动阻力，如图2所示。但这种做法使得返料风系统复杂，增加设备成本和运行控制难度，不利于大规模推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种循环流化床锅炉回料装置，以解决上述传统U型阀在高循环流量下水平通道阻力过大的问题。

本发明的技术方案如下：

一种循环流化床锅炉回料装置，包括竖直料腿、移动填充床、返料床和返料管，其特征在于：所述移动填充床呈倾斜布置，并与竖直方向呈30°～60°夹角；所述的移动填充床、返料床和返料管形成“倒N形”结构；在移动填充床底部布置有移动填充床风箱，在返料床底部布置有返料床风箱。

本发明所述的移动填充床风箱的气流方向与竖直方向呈60°～120°夹角。

本发明具有以下突出优点及效果：①采用倾斜式移动填充床，有效利用了物料的重力作用，大大减小了传统U型阀水平通道流动阻力，使回料阀在高负荷和大回料量下能够稳定回料；②相对于带横向松动风的U型阀减少了布风风箱个数，减少设备投资，降低运行控制复杂性，有利于大规模推广和应用。

附图说明

图1为现有U型回料阀的结构示意图。

图2为一种改进的带水平松动风的U型阀结构示意图。

图3为本发明提供的一种低流动阻力的“倒N型”回料阀结构示意图。

图4为倾斜移动填充床斜面倾角示意图。

图5为移动填充床气流方向示意图。

图中标记：1-竖直立管；2-移动填充床；3-返料床；4-返料管；5-移动填充床风箱；6-返料床风箱；7-水平通道；8-水平松动风风箱。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的原理、结构及实施方式。

如图3所示，本发明提供的一种循环流化床锅炉回料装置，包括竖直料腿1、移动填充床2、返料床3和返料管4；所述移动填充床呈倾斜布置，并与竖直方向的夹角α为30°～60°（如图4所示）；所述的移动填充床2、返料床3和返料管4形成“倒N形”结构；在移动填充床2底部布置有移动填充床风箱5，在返料床底部布置有返料床风箱6。

本发明所述的移动填充床2下部布置的移动填充床风箱6的气流方向与竖直方向的夹角β为60°～120°(如图5所示)。

如图3所示，竖直料腿1与循环流化床锅炉的旋风分离器相连，竖直料腿1后接有倾斜移动填充床2，在流化风和床料重力的共同作用下，物料被运送至移动填充床后接有的返料床3，在返料床流化风的作用下床料被运送至返料管4，通过返料管返回炉膛。通过合理配置倾斜移动填充床2和返料床3的流化风量使得物料在回料阀中流动阻力较小，进而在相同的输送量和炉膛压力下减小罗茨风机的出口风压，降低设备运行成本和控制难度，实现稳定安全返料。

相对于图1所示的传统U型阀回料器和图2所示的一种带水平松动风的改进型U型阀回料器，本发明在没有增加布风风箱个数的前提条件下，利用物料重力作用的倾斜式移动填充床的结构设计有效克服了传统U型阀水平通道流动阻力大的问题。