第六章布风装置设计介绍.doc

第六章 布风装置设计 第六章 布风装置设计 布风装置结构和尺寸是否合理直接决定着流化床内物料的流化质量，从而影响锅炉的点 火、运行，锅炉的燃烧、负荷特性，以及锅炉的安全性和经济性。 6.1 布风装置的组成和作用 流化床锅炉布风装置主要由布风板 (包括支撑板和风帽 )、风室和排渣管组成。布风装置的主要作用有： 支承静止床料层； (2) 使空气均匀地分布在整个炉膛的截面上，并提供足够的动压头， 使床料和物料均匀地流化， 避免勾流、 腾涌、气泡尺寸过大、 流化死区等不良现象的出现； (3) 将那些已基本烧透、流化性能差、在布风板上有沉积倾向的大颗粒及时排出，避免流化分层， 保证正常流化状态不被破坏，维持安全生产； (4)流化过程中，床料不向风室逆向流动 (漏渣 )。 流化床锅炉采用的布风装置主要有风帽型、 密孔板型等几种型式。 风帽型布风装置是由风 室、布风板、风帽和保护层组成，如图 6-1 所示。密孔板型布风装置是由风室和密孔板构成，如图 6-2 所示。 l-风帽 ; 2-保护层 ; 3-布风板 ; 4-冷渣管 1- 小直孔 ; 2-布风板 ; 3- 风室 图 6-1 风帽型布风装置 图 6-2 密孔板型布风装置 密孔板型布风装置是由链条式炉排演变过来的一种布风装置。密孔板是一条狭长的炉排， 其中开有密集的等边三角形排列的小直孔或锥形小孔，开孔率一般取 10％～ 15%，小孔风速 为 15～ 20m/s，相应的布风板阻力只有 300～ 800Pa 。故所需的风机压头较小，电耗较低。 在布风装置的设计中，均匀布风是追求的主要目标。布风板还必须有足够的刚度和强度， 能支承本身、燃料和床料的重量。压火及热风点火时，布风板不会受热变形，风帽不会烧损， 并考虑到检修清理要方便。 较大容量的循环流化床锅炉大都采用床下热风点火。 为了克服高温 热风带来的热应力，水冷布风装置应运而生。 174 第六章 布风装置设计 6.2 布风装置的风帽形式 6.2.1 蘑菇形风帽 蘑菇形风帽在我国大量使用。 该风帽结构简单， 易于制 造，阻力设计简单，原理清晰，见图 6-3。但是布置数量比较多，主要用于 200t/h 级以下容量的循环流化床锅炉以及鼓泡床锅炉。 6.2.2 S 形风帽 (猪尾巴管形风帽 ) 猪尾巴形布风装置实际上是对密孔板形布风装置的改 进，猪尾巴形的小弯管代替了小直孔或锥形孔， 增大了布风板的阻力， 提高了布风的均匀性。 同时，也避免了细颗粒漏人风室，见图 6-4。该风帽为原奥斯龙的专利。 S 形的小弯管代替了小直孔或锥形孔， 增大了风帽的局部阻力系数， 提高了布风的均匀性。 该类型的风帽一般布置 在耐磨保护层内， 没有裸露在耐火层外的部分， 因此基本没 有磨损问题。但该类型的风帽有如下缺点：由于 S 管开口 是垂直向上的， 因此物料颗粒也最容易直接落入风帽的垂直 部分引起堵塞，导致布风板局部区域流化风量不足而结焦， 由于 S 形结构的固有特点，风帽堵塞后极难清理。奥斯龙 公司提供的循环流化床锅炉，多采用这种风帽。 6.2.3 大直径钟罩式风帽 钟罩式风帽是蘑菇形风帽的变形，最早由 EVT 公司开 始使用。该风帽由内管和外罩两部分组成，见图 6-5。合理 设计内管开孔尺寸及数量使布风板具有合理的阻力特性； 风帽开孔尽量布置成对冲式，合理设计外罩开孔尺寸及数量，使风帽出口速度不至于过高，可大大的降低风帽的磨损情 况；罩体水平方向开孔且孔径较大， 不易被颗粒堵塞； 风帽采用耐热钢精铸而成， 使用寿命长； 风帽数量少， 易于检修；钟罩式风帽特有的结构布置可有效防止物料漏入风室。 钟罩式风帽已经出现了很多变形， 如逆流式、内嵌式等，其原理与钟罩式风帽相同。 6.2.4 定向风帽 定向风帽结构如图 6-6 所示，独特的“ Г ”形定向风帽 是 FW 的专利，炉膛布风板和冷渣器布风板都布置有定向风  (a) (b) 图 6-3 风帽的结构形状 蘑菇形 (b) 圆柱形 1- 小弯管 ; 2- 保护层 ; 3- 布风板 ; 4-风室 ; 5-风室 图 6-4 猪尾巴形布风装置 图 6-5 钟罩式风帽 图 6-6 定向风帽 175 第六章 布风装置设计 帽。 定向风帽在炉底形成的气流流向可以将粗颗粒床料吹向排渣口， 有利于渣的定向流动； 能 尽快将带有石块或其他杂质的床料排出；定向风帽的口径较大，出口向下倾斜，不易堵渣。 但由于定向风帽局部阻力系数低， 为了保证足够的布风板阻力， 必须提高风帽的出口速度，而且风帽开口方向均为排渣口方向，因此风帽经常发生后帽吹前帽的情况，导致严重的磨损。 同时定向式风帽还容易出现床料倒流回布风风箱内等问题。 我国也有采用定向风帽的。 为了解决定向风帽的磨损问题，出现了箭形风帽，见图 6-7，这是原奥