[发明专利]沸腾炉沸腾床层的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及沸腾炉技术领域，具体涉及沸腾床层的冷却装置。

背景技术

沸腾炉是一种新型的燃烧设备，其燃烧原理是：将破碎成小粒径的燃料颗粒用风吹起至一定高度后燃烧。沸腾炉的炉体由上至下主要包括上部炉膛、沸腾床层、气室。温度是决定沸腾炉内燃烧质量的重要因素，温度过低容易导致燃料颗粒不完全燃烧，温度过高则容易使得燃料颗粒结焦、粘腐。因此沸腾床层内设置有冷却装置，冷却装置移走沸腾床层多余的热能，并将热能加以利用。冷却装置主要包括设置在沸腾床层中的若干换热管。

在沸腾炉使用过程中发现目前的冷却装置存在以下缺陷：一、换热管的管壁温度较低，沸腾炉内高温状态的颗粒物容易粘结在换热管的管壁上而结渣，从而容易使得管子过热而损坏。二、在气流地带动下燃料颗粒不断对换热管的管壁形成冲刷，使换热管的管壁磨损，从而大大缩短换热管的使用寿命。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：提供一种能大大减少管壁磨损、并能有效缓解管壁结渣的沸腾炉沸腾床层的冷却装置。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：沸腾炉沸腾床层的冷却装置，包括：设置在沸腾床层内的若干换热管，每根换热管的进、出水端均分别与进水集管和出水集管相连通，进水集管和出水集管均设置在沸腾炉外，并且进水集管和出水集管均为绕沸腾炉的炉体周向布置的弯管，进水集管位于出水集管的内侧，位于沸腾床层内的每根换热管上均间隔设置有若干防磨环，每个防磨环均包括一对防磨挡片，一对防磨挡片均焊接固定在换热管的管壁上，一对防磨挡片的端部之间形成两个膨胀间隙。

进一步地，前述的沸腾炉沸腾床层的冷却装置，其中，每根换热管均为U型弯管。

更进一步地，前述的沸腾炉沸腾床层的冷却装置，其中，换热管在进水集管和出水集管内侧的沸腾床层中成组设置，每组换热管由上至下依次布置，相邻两组换热管绕沸腾床层的周向间隔布置。

进一步地，前述的沸腾炉沸腾床层的冷却装置，其中，每根换热管上的相邻一对防磨环之间的间距均为30～50mm。

进一步地，前述的沸腾炉沸腾床层的冷却装置，其中，相邻两个防磨环的膨胀间隙在换热管的周向上相互错开布置。

更进一步地，前述的沸腾炉沸腾床层的冷却装置，其中，进水集管和出水集管分别通过分配管与换热管的进、出水端相连通。

本发明的优点是：每根换热管上都设置了防磨环，这样能有效防止沸腾床层内的高温状态的颗粒物粘结在换热管的表面而结渣，从而有效避免换热管过热损坏；同时还能大大减少沸腾床层内颗粒物对换热管管壁的冲刷，从而大大延长换热管的使用寿命；此外还能大大提高换热管的换热面积，从而大大提高换热效果。

附图说明

图1是所述的沸腾炉沸腾床层的冷却装置的布置结构示意图。

图2是图1中C-C剖视方向所示的沸腾炉沸腾床层的冷却装置的结构示意图。

图3是图2中换热管的结构示意图。

图4是图3中A-A剖视方向所示的结构示意图。

图5是图3中B-B剖视方向所示的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2所示，沸腾炉沸腾床层的冷却装置，包括：设置在沸腾床层11内的若干换热管2，每根换热管2的进、出水端分别与进水集管3和出水集管4相连通。本实施例中，进水集管3和出水集管4均设置在沸腾炉1的炉体外，并且进水集管3和出水集管4均为绕沸腾炉1的炉体周向布置的弯管，进水集管3位于出水集管4的内侧。进水集管3和出水集管4分别通过分配管6与换热管2的进水端和出水端相连通。

如图2、图3所示，本实施例中位于沸腾床层11内的每根换热管2均为U型弯管。每根换热管2在“U型弯”两侧的管子21也可以根据沸腾床层11内的安装环境等实际情况进行弯曲，如图3所示。换热管2采用U型弯管的目的在于：有效提高换热管2的刚度，从而能抵御沸腾床层11内颗粒物的冲刷。换热管2在进水集管3和出水集管4内侧的沸腾床层11中成组设置，每组换热管2由上至下依次布置，相邻两组换热管2绕沸腾床层11的周向间隔布置。

如图3、图4、图5所示，本实施例中，每根换热管2上均间隔设置有若干防磨环5，每个防磨环5均包括一对防磨挡片51，一对防磨挡片51均焊接固定在换热管2的管壁上，一对防磨挡片51的端部之间分别形成膨胀间隙52。设置膨胀间隙52的作用是：为换热管2留有膨胀余量。每根换热管2上相邻两个防磨环5的膨胀间隙52在换热管2的周向上相互错开布置，这样的优点在于：让换热管2得到更好的膨胀。为了便于安装，相邻两个防磨环5的膨胀间隙52在周向上错开90度。本实施例中每根换热管2上的相邻一对防磨环51之间的间距均为30～50mm。每根换热管2上都设置了防磨环5，这样的优点在于：一、能有效防止沸腾床层11内的高温状态的颗粒物粘结在换热管2的表面结渣，从而有效防止换热管2过热损坏。二、大大减少沸腾床层11内颗粒物对换热管2管壁的冲刷，从而大大延长换热管2的使用寿命。三、能大大提高换热管2的换热面积，从而大大提高换热效果。