[发明专利]一种提高气固流动换热均匀性的循环流化床外置式换热器

说明书

一种提高气固流动和气固换热均匀性的循环流化床外置式换热器，包括前墙(1)、后墙(2)、顶板(3)、底部布风板(4)、左侧墙(5)、右侧墙(6)、冷却仓A的风室(8)、混合仓的风室(9)、隔墙A(10)、混合仓(11)、冷却仓A(12)、循环灰入口(15)、循环灰出口(16)、入口蒸汽联箱A(17)、出口蒸汽联箱A(18)、受热面管屏A(19)；由于冷却仓A(12)的内壁面粗糙度小于100μm且与底部布风板(4)呈80‑90度，本发明中的外置式换热器有效地消除了冷却仓A(12)四周壁面的气固停滞区，提高了换热器内气固流动和气固换热的均匀性，降低了工质热偏差。

技术领域：

本发明属于循环流化床发电技术领域，具体涉及一种提高气固流动与气固换热均匀性的循环流化床锅炉外置式换热器。

背景技术：

循环流化床锅炉以其燃烧效率高、燃料适应性广、污染物排放低的特点成为处理大规模劣质煤以及原煤洗选后的低热值煤的最佳选择。目前循环流化床锅炉正朝着大型化、高参数化、超(超)临界的方向快速发展。随着锅炉容量的不断增大以及环保排放要求的不断提高，在循环流化床锅炉外循环回路上设置外置式换热器，就成为优化炉内燃烧、深度控制污染物排放的一个重要措施。

外置式换热器内通常布置有过热器或再热器，受热面管屏既可垂直循环灰流向布置，也可平行循环灰流向布置。无论哪种布置方式，都要求沿循环灰流动方向的横断面上，具有良好的气固流化和气固传热均匀性。目前国内外大型循环流化床锅炉的外置式流化床换热器，均采用钢制壳体+内衬耐火耐磨材料结构，其内表面敷设的耐火材料的粗糙度很大；加之锅炉循环灰的粒径随着锅炉蒸汽参数(温度和压力)和炉膛高度的提高而变细，外置式换热器内呈现出四周边壁区域颗粒浓度远高于中心区域的流化不均匀现象，并由此导致了受热面管屏的受热不均匀、工质产生热偏差的现象。针对这一问题，公开号为CN105650629A的中国专利提出了一种消除外置式换热器工质热偏差的方法。该发明将外置式换热器壳体的第一侧墙和第二侧墙向外倾斜，与底面布风板延伸面呈30-90°夹角。同时通过在部分外置式换热区域不布置受热面或在边壁区域受热面内不流通工质等手段，实现消除热偏差的效果。这种方法主要通过躲避边壁区域来消除热偏差，但是外置式换热器内的气固流化不均匀现象依然存在。

发明内容：

本发明的目的就是为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种提高气固流动和气固换热均匀性的循环流化床外置式换热器。

本发明所述的一种提高气固流动和气固换热均匀性的循环流化床外置式换热器，包括前墙1、后墙2、顶板3、底部布风板4，左侧墙5、右侧墙6、冷却仓A的风室8、混合仓的风室9、隔墙A 10、混合仓11、冷却仓A 12、循环灰入口15、循环灰出口16、入口蒸汽联箱A 17、出口蒸汽联箱A 18、受热面管屏A 19；其中，前墙1、后墙2、顶板3、底部布风板4、左侧墙5和右侧墙6组成外置式换热器的壳体；后墙2上布置有循环灰出口16；冷却仓A的风室8和混合仓的风室9位于底部布风板4之下；隔墙A 10将外置式换热器分为混合仓11 和冷却仓A 12；受热面管屏A 19呈蛇形管布置在冷却仓A 12中。

外置式换热器的壳体和隔墙A 10采用耐火材料，冷却仓A 12内的隔墙A 10、后墙2、左侧墙5和右侧墙6的内壁面表面粗糙度小于100μm并与冷却仓A 12内的底部布风板4呈80-90度；与底部布风板4呈80-90度且内壁面表面粗糙度小于100μm的后墙2、左侧墙5 以及右侧墙6的高度与隔墙A 10高度一致。

外置式换热器的壳体和隔墙A 10采用耐火材料，冷却仓A 12内的隔墙A 10壁面以及与隔墙A 10高度一致的后墙2、左侧墙5、右侧墙6内壁面敷有表面粗糙度小于100μm的平整耐热钢板；平整耐热钢板与底部布风板4呈80-90度且采用汽水冷却来保证钢板温度。