专利名称：一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法
技术领域：
本发明涉及一种用于流化床内燃烧气体燃料的布风方法，具体涉及一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法。
背景技术：
目前，流化床燃烧技术的燃料主要以固体燃料为主，比如煤、煤矸石、固体废弃物等，流化床的床料主要为砂子和固体燃料的颗粒，在燃烧时，一部分空气从流化床的底部风室经过布风板进入流化床装置，形成流化风，吹动堆积在布风板上的砂子和固体燃料颗粒，燃料颗粒和空气充分混合发生燃烧反应。对于燃烧固体燃料的流化床装置而言，流化风仅为空气一股气流，所以现有的布风方法主要针对空气一股气体流作为流化风的情况。常见的流化床布风装置主要有布风板式和布风管式两种主要形式。布风管式结构主要由多条平行、带有风帽的管束组成；布风板式主要由带有风帽的布风板、布风板下的风室和排渣系统组成。布风板式的布风装置较布风管好，布风板有支撑床料，可以均匀布风，避免出现流化死区，易于排渣等优点。随着对燃烧污染物排放的要求越来越严格，流化床燃烧气体燃料特别是一些低热值气体燃料受到了越来越多的重视，对于气体燃料在流化床燃烧过程中的安全输送问题和布风方法问题成为探讨的热点。对于气体燃料在流化床中燃烧时的布风方法，主要有两种一种方法是将气体燃料和空气分组输送，一部分管束输送燃气，由布风板上部的密相区输送至炉膛；另一部分输送空气，通过风室和布风板输送至炉膛，形成流化风。但这种非预混输送方式不利于锅炉内部气体的充分混合和均匀流化布风，且气流间隔大；另一种方法是气体燃料与空气采用预混的方式，混合均匀后通过风室和布风板进入流化床内，形成流化风，该布风方法可以实现燃料气体和空气的充分混合，但由于采用预混的方式，容易发生气体燃料的爆炸危险。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法。该方法通过双气流通道实现可燃气体与空气的分开输送，气体在进入反应炉膛之前采用非预混的方式，有效防止了发生爆炸的危险，同时又实现了燃料气体和空气进入反应炉膛后较好地混合和流化燃烧。为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案
一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法，在该方法中采用了一种双气流通道风帽，该双气流通道风帽包括风帽外壳、空气进气管和燃气进气管；所述风帽外壳内具有一通道，所述风帽外壳内设有一将通道分割为燃气流道和空气流道的隔板；所述空气进气管的一端伸进风帽外壳内并与风帽外壳内的空气流道相通，空气进气管与风帽外壳密封配合；所述燃气进气管的一端穿过空气进气管、空气流道和隔板伸进燃气流道，燃气进气管与空气进气管间隙配合，燃气进气管与隔板密封配合；在风帽外壳上设有多个、且相对燃气进气管对称设置的燃气出气孔，所述燃气出气孔与燃气流道相通；在风帽外壳上设有多个、且相对燃气进气管对称设置的空气出气孔，所述空气出气孔与空气流道相通；
该方法包括如下步骤
1)、气体燃料进入燃气进气室，在燃气进气管的引导下进入燃气流道，并经燃气出气孔喷出风帽外壳，进入流化床装置；
2)、空气进入空气进气室，在空气进气管的引导下进入空气流道，并经空气出气孔喷出风帽外壳，进入流化床装置。作为本发明的一种优选方案，所述燃气出气孔和空气出气孔向下倾斜，且与水平线的夹角均为15度。作为本发明的另一种优选方案，所述空气进气管通过密封垫圈与风帽外壳密封配
八
口 ο作为本发明的又一种优选方案，所述燃气进气管通过密封圈与隔板密封配合。作为本发明的一种改进方法，所述空气进气室位于燃气进气室的上部，燃气进气管穿过空气进气室，燃气进气管的另一端与燃气进气室连通。与现有技术相比，本发明的一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法，具有如下优点1、气体燃料和空气经过双气流通道风帽，采用非预混的方式，进入流化床装置内燃烧。在进入流化床装置之前，燃气和空气采用非预混的方式通过风帽进入流化床装置内，有效的避免了气体燃料产生爆炸的危险，同时保证了气体燃料与空气在流化床内的充分混合，保障了系统的稳定、高效地运行。2、在控制流量大小、气流速率和燃气与空气混合比例的问题上，通过调节燃气进气室和空气进气室的进气量，就可以达到控制流化床装置中气流流量的目的。3、本发明实现了燃气和空气的非预混输送方式，使燃气和空气通过双通道后进入流化床，在锅炉内进行充分混合并燃烧。非预混大大增强了锅炉燃烧的安全性、可靠性，为锅炉稳定运行提供了保障。
图1为一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法的结构示意图。附图中I一风帽外壳；2—空气进气管；3—燃气进气管；4一燃气流道；5—空气流道；6—隔板；7—燃气出气孔；8—空气出气孔；9一密封垫圈；10—密封圈；11一空气进气室；12—燃气进气室。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细地描述。一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法，在该方法中采用了一种双气流通道风帽，如图1所示，该双气流通道风帽包括风帽外壳1、空气进气管2和燃气进气管
3。风帽外壳I内具有一通道，风帽外壳I内设有一将通道分割为燃气流道4和空气流道5的隔板6。空气进气管2的上端伸进风帽外壳I内并与风帽外壳I内的空气流道5相通，在空气进气管2与风帽外壳I之间设置有密封垫圈9，空气进气管2通过密封垫圈9与风帽外壳I密封配合，空气进气管2的下端直接与空气进气室11连通。燃气进气管3的上端穿过空气进气管2、空气流道5和隔板6并伸进燃气流道4。燃气进气管3与空气进气管2间隙配合，在燃气进气管3与隔板6之间设置有密封圈10，燃气进气管3通过密封圈10与隔板6密封配合，密封圈10保证密封的同时加强了燃气进气管3的牢固性。空气进气室11位于燃气进气室12的上部，燃气进气管3穿过空气进气室11，燃气进气管3的下端直接与燃气进气室12连通。在本实施例中，空气进气管2的轴线与燃气进气管3的轴线重合。在风帽外壳I上设有多个、且相对燃气进气管3对称设置的燃气出气孔7，燃气出气孔7与燃气流道4相通。在风帽外壳I上设有多个、且相对燃气进气管3对称设置的空气出气孔8，空气出气孔8与空气流道5相通。该方法包括如下步骤
I)、气体燃料进入燃气进气室12，在燃气进气管3的引导下进入燃气流道4，并经燃气出气孔7喷出风帽外壳1，进入流化床装置。2)、空气进入空气进气室11，在空气进气管2的引导下进入空气流道5，并经空气出气孔8喷出风帽外壳1，进入流化床装置。燃气出气孔7和空气出气孔8均设置4个，燃气出气孔7和空气出气孔8向下倾斜，且与水平线的夹角均为15度，可有效防止炉膛内颗粒在重力作用下堵塞气孔。这样使得气流喷出方向一致，有助于炉膛内的气体混合。同时气流向下喷出也可以防止风帽之间的对吹，防止了气流的冲刷，有效延长了风帽的工作寿命。风帽底部设有螺纹，与布风板直接旋拧连接，当风帽使用时间长而磨损严重时，可直接拆卸更换。燃气进气管3与隔板6处加装密封圈10，防止燃气流道4和空气流道5因为高压而相互泄露。风帽外壳I的底部与空气进气管2处加装密封垫圈9，不仅增加了风帽外壳I底部的摩擦阻力，确保牢固，而且增强了风帽外壳的密封性，防止空气向外泄露。燃气和空气通过双通道分别进行输送，实现了气体输送的非预混并最终由气孔喷入炉膛。当燃气和空气分别进入炉膛后，在气流和床料的扰动下，燃气与空气易于发生混合并实现充分燃烧。有效的避免了气体燃料在进入炉膛前发生爆炸的危险，实现了气体燃料在流化床装置中安全、高效的燃烧。该方法还可以通过控制空气进气室和燃气进气室的进气量来控制气流流量、气流速率和两种气体的混合比例，操作简单、高效。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法，其特征在于在该方法中采用了一种双气流通道风帽，该双气流通道风帽包括风帽外壳(I)、空气进气管(2 )和燃气进气管(3);所述风帽外壳(I)内具有一通道，所述风帽外壳(I)内设有一将通道分割为燃气流道(4)和空气流道(5)的隔板(6);所述空气进气管(2)的一端伸进风帽外壳(I)内并与风帽外壳(I)内的空气流道(5)相通，空气进气管(2)与风帽外壳(I)密封配合；所述燃气进气管(3)的一端穿过空气进气管(2)、空气流道(5)和隔板(6)伸进燃气流道(4)，燃气进气管(3)与空气进气管(2)间隙配合，燃气进气管(3)与隔板(6)密封配合；在风帽外壳(I)上设有多个、且相对燃气进气管(3)对称设置的燃气出气孔(7)，所述燃气出气孔(7)与燃气流道(4)相通；在风帽外壳(I)上设有多个、且相对燃气进气管(3)对称设置的空气出气孔(8)，所述空气出气孔(8)与空气流道(5)相通； 该方法包括如下步骤 I )、气体燃料进入燃气进气室(12)，在燃气进气管(3)的引导下进入燃气流道(4)，并经燃气出气孔(7)喷出风帽外壳(I )，进入流化床装置； 2)、空气进入空气进气室(11)，在空气进气管(2)的引导下进入空气流道(5)，并经空气出气孔(8)喷出风帽外壳(1)，进入流化床装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法，其特征在于所述燃气出气孔(7)和空气出气孔(8)向下倾斜，且与水平线的夹角均为15度。
3.根据权利要求1所述的一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法，其特征在于所述空气进气管(2)通过密封垫圈(9)与风帽外壳(I)密封配合。
4.根据权利要求1所述的一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法，其特征在于所述燃气进气管(3)通过密封圈(10)与隔板(6)密封配合。
5.根据权利要求1所述的一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法，其特征在于所述空气进气室(11)位于燃气进气室(12)的上部，燃气进气管(3)穿过空气进气室(11 )，燃气进气管(3)的另一端与燃气进气室(12)连通。
全文摘要
本发明公开了一种用于流化床内燃烧气体燃料的非预混布风方法，气体燃料进入燃气进气室，在燃气进气管的引导下进入燃气流道，并经燃气出气孔喷出风帽，进入流化床装置；空气进入空气进气室，在空气进气管的引导下进入空气流道，并经空气出气孔喷出风帽，进入流化床装置。在进入流化床装置之前，燃气和空气采用非预混的方式通过风帽进入流化床装置内，有效的避免了气体燃料产生爆炸的危险，同时保证了气体燃料与空气在流化床内充分混合，保障了系统稳定、高效地运行。
文档编号F23K5/00GK103062761SQ20131003159
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者杨仲卿, 闫云飞, 张力, 耿豪杰, 陈艳容, 丁林 申请人:重庆大学