一种循环流化床锅炉风帽装置的制作方法

本实用新型涉及循环流化床锅炉技术领域，尤其涉及一种循环流化床锅炉风帽装置。

背景技术：

cfb(circulatingfluidizedbed，循环流化床)锅炉是近20年来发展起来的一种新型清洁煤燃烧技术，在短短的20多年期间，cfb锅炉技术得到迅速发展，其工程应用已由小型cfb锅炉发展到600mw超临界cfb锅炉，cfb锅炉的技术基础是流态化，循环流化床锅炉内燃料的流态化燃烧主要通过炉膛布风风帽装置实现。

风帽装置包括外罩及内芯管，具体为外罩和内芯管上设有通孔，流化风经内芯管底部进入，穿过内芯管上的通孔进入内芯管与外罩的间隙内，最后穿出外罩上的通孔吹向物料以实现物料的流态化燃烧。但是现有内芯管开孔都为水平直孔，流化风从内芯管通孔直接吹向钟罩，90°急转后向下流动进入外罩通孔，流场较为紊乱，对外罩的冷却效果不佳，风帽装置相对易烧损。

因此，亟需一种循环流化床锅炉风帽装置，用以解决如上提到的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供的一种循环流化床锅炉风帽装置，避免了芯管小孔直接吹向外罩，有助于形成有序的流场，提高对外罩的冷却效果，降低风帽装置相对易烧损的风险。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种循环流化床锅炉风帽装置，包括外罩和一端置于所述外罩内的芯管，所述芯管与所述外罩形成封闭的气腔，所述芯管位于所述外罩内的一端的外周壁开设有多个连通于所述气腔的芯管小孔，所述芯管小孔连通所述气腔的一端低于远离所述气腔的另一端；

将所述芯管小孔连通所述气腔的一端端面的中心点定义为第一点，过所述第一点以及所述芯管的轴线的平面定义为第一平面，所述芯管小孔的轴线以所述第一点为圆心相对于所述第一平面偏转第一角度，所述第一角度为锐角。

可选地，多个所述芯管小孔周向均匀布置于所述芯管上。

可选地，所述芯管小孔设有若干组，每组均包括多个周向布置于所述芯管上的所述芯管小孔，相邻两组的所述芯管小孔沿所述芯管轴线方向错列设置。

可选地，所述芯管小孔的轴线与水平面的夹角为1°～20°。

可选地，所述第一角度为1°～65°。

可选地，所述外罩底端的外周壁上周向开设有多个连通于所述气腔的外罩小孔。

可选地，多个所述外罩小孔周向均匀分布于所述外罩上。

可选地，所述外罩小孔的轴线与水平面的夹角为1°～20°，且所述外罩小孔连通所述气腔的一端高于远离所述气腔的另一端。

可选地，将所述外罩小孔远离所述气腔的一端端面的中心点定义为第二点，过所述第二点以及所述外罩的轴线的平面定义为第二平面，所述外罩小孔的轴线以所述第二点为圆心相对于所述第二平面偏转第二角度，所述第二角度为锐角。

可选地，所述外罩小孔的轴线与水平面的夹角与所述芯管小孔的轴线与水平面的夹角相等，且所述第二角度的大小、偏转方向和所述第一角度的大小、偏转方向一致。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种循环流化床锅炉风帽装置。通过将芯管小孔设置为倾斜孔，避免了芯管小孔的风直接吹向外罩而造成流场紊乱，同时多个芯管小孔相对第一平面偏转同一角度及方向，有助于形成稳定有序的旋转流场，提高了流化风对外罩的冷却效果，从而降低了风帽装置间相对易烧损的风险。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的循环流化床锅炉风帽装置的纵向剖视图；

图2是本实用新型实施例提供的芯管小孔沿第一平面偏转的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的外罩小孔沿第二平面偏转的结构示意图。

图中：

1、外罩；11、外罩小孔；2、芯管；21、芯管小孔；3、气腔；4、第一平面；5、第二平面。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型实施例提供的循环流化床锅炉风帽装置包括外罩1和一端置于外罩1内的芯管2。芯管2与外罩1形成封闭的气腔3。具体地，芯管2为中空结构，且位于外罩1内一端的芯管2顶部为封闭状，远离外罩1一端的芯管2底部为开口状，以便于流化风从芯管2的开口端进入芯管2中空内。进一步地，外罩1也为一端开口另一端封闭的中空结构，芯管2的封闭端从外罩1的开口端插入外罩1内部的中空结构中，外罩1的开口处与芯管2的外周壁紧密贴合以实现密封。为便于芯管2与外罩1的安装，在芯管2外周上设有一圈环形凸起，外罩1的开口端的底部置于环形凸起上，且与环形凸起可拆卸连接(螺纹连接、卡合式连接)以便于风帽装置的维修和运输。更进一步地，芯管2的外侧壁到外罩1的内侧壁的距离优选为20～25毫米，且芯管2与外罩1为同轴设置以便于形成均匀的流化风。

芯管2位于外罩1内的一端的外周壁开设有多个连通于气腔3的芯管小孔21，以便于芯管2内的流化风传送至气腔3。进一步地，芯管小孔21连通气腔3的一端低于远离气腔3的另一端，即芯管小孔21为倾斜孔以避免流化风直吹外罩1内壁，造成流场紊乱。更进一步地，如图2所示，将芯管小孔21连通气腔3的一端端面的中心点定义为第一点，过第一点以及芯管2轴线的平面定义为第一平面4，芯管小孔21的轴线以第一点为圆心相对于第一平面4偏转第一角度b，第一角度b为锐角，将多个芯管小孔21相对第一平面4朝同一方向偏转同一角度，以便于芯管2内的流化风通过芯管小孔21流入气腔3内，在气腔3内形成稳定有序的旋转流场，有助于提高流化风对外罩1的冷却效果，降低了风帽装置相对易烧损的风险。

为获得均匀的流化风，多个芯管小孔21周向均匀布置于芯管2上。可选地，芯管小孔21可设为若干组，每组均包括多个周向布置于芯管2上的芯管小孔21，相邻两组的芯管小孔21沿芯管2轴线方向错列设置以便于形成较强和均匀的流化风场。在实际使用中，根据芯管2阻力设计需要，一般在芯管2上周向布置1-3组芯管小孔21。本实施例中，如图1所示，芯管小孔21设为三组，从上而下三组芯管小孔21依次排列，其中，第一组和第三组的芯管小孔21成对应设置，位于中间的第二组的芯管小孔21与第一组和第三组的芯管小孔21成错列排布。具体地，芯管小孔21的轴线与水平面的夹角a为1°～20°，且其第一角度b为1°～65°。此种芯管小孔21的设置的优势在于：(1)在芯管2与外罩1组成的气腔3内形成环形流场，增强流化风对外罩1的冷却效果；(2)形成的环形流场，可通过调节第一角度b的大小调节气腔3受到的阻力，增加了一种风帽装置各处阻力分配调节的手段；(3)芯管小孔21下倾且气腔3内流化风的旋转流动，能够减少物料从芯管2漏入气腔3的可能性，防漏渣能力提高。

进一步地，如图1所示，外罩1底端的外周壁上周向开设有多个连通于气腔3的外罩小孔11以将气腔3内的流化风射出外罩1，以对外部物料进行扰动，实现流化床锅炉的低氮燃烧。具体地，为了防止底部物料沉积板结，外罩小孔11的最高点距离外罩1底部的距离控制在25～35毫米，以保证风对底部物料的充分扰动。

更进一步地，多个外罩小孔11周向均匀分布于外罩1上以便于形成均匀流场。外罩小孔11的轴线与水平面的夹角α为1°～20°，且外罩小孔11连通气腔3的一端高于远离气腔3的另一端以避免风直接射向相邻的风帽装置，减小了风帽装置的对吹磨损。如图3所示，将外罩小孔11远离气腔3的一端端面的中心点定义为第二点，过第二点以及外罩1轴线的平面定义为第二平面5，外罩小孔11的轴线以第二点为圆心相对于第二平面5偏转第二角度β，第二角度β为锐角。外罩小孔11的轴线与水平面的夹角α与芯管小孔21的轴线与水平面的夹角a相等，且第二角度β的大小、偏转方向和第一角度b的大小、偏转方向一致。

此种外罩小孔11设置的优势在于：(1)与芯管小孔21相配合，优化气腔3内的流场，提高了外罩小孔11射流截面速度均匀性，在进入风帽装置的风量相同的情况下速度均匀性提高后能进一步强化对底部物料的扰动；(2)外罩小孔11的倾斜及偏转设置解决了风直接吹向相邻的风帽装置而导致风帽装置间的对吹磨损问题；(3)在该设置下，外罩小孔11出口风速可适当提高，速度控制在30m/s～60m/s，提高了射流的刚性，进一步强化对底部物料的扰动；同时风速提高后可拉大风帽装置之间的距离以减少风帽装置的布置数量，风帽装置数量减少且流化能力提高后有利于减少流化床锅炉的一次风量；(4)外罩小孔11下倾除了能加强对下部物料的扰动外还能减少炉内物料进入风帽装置的可能性，减少了风帽装置漏渣的可能性。

本实用新型提供的一种循环流化床锅炉风帽装置，通过将芯管小孔21设置为倾斜孔，避免了芯管小孔21的风直接吹向外罩1而造成流场紊乱，同时多个芯管小孔21相对第一平面4偏转同一角度及方向，有助于形成稳定有序的旋转流场，提高了流化风对外罩1的冷却效果，降低风帽装置间相对易烧损的风险。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。