一种风帽结构及循环流化床送风系统的制作方法

本申请涉及循环流化床技术领域，尤其是涉及一种风帽结构及循环流化床布风装置。

背景技术：

循环流化床锅炉采用工业化程度最高的洁净煤燃烧技术，其主要功能是将气固物料实现流态化，循环流化床的流态化过程主要依赖于循环流化床的送风系统，风帽是安装在送风系统末端的重要结构，风帽的功能是实现循环流化床内的均匀布风以及维持炉内气固两相流动的稳定性。

送风系统中，风帽内的风压需要保持在一定范围内，相关技术中风帽的出风风道多沿水平方向，风压过小，难以扰动床料，而且会导致床料漏入风室内，造成风帽漏渣现象，风室内堆积床料，影响锅炉运行的稳定性；风压过大会造成送风系统阻力过大，进而增加送风系统耗电量，影响运行经济性。

技术实现要素：

为了改善风帽漏渣现象，提高锅炉运行的稳定性和经济性，本申请采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种风帽结构，采用如下的技术方案：

一种风帽结构，包括

芯管，其一端为开口设置，用于气流的输送，所述芯管的外壁上均布有排气孔；

外罩，罩设在芯管的外部；以及

排风管，固定在外罩的外壁上，与外罩的内部连通，所述排风管沿外罩侧壁的周向均布有多组，且排风管的开口倾斜向下设置；

其中，所述外罩与芯管之间形成有封闭的夹层，气流能够沿芯管内部流动经排气孔进入夹层内，并从排风管排出。

通过采用上述技术方案，气流进入芯管内后，经排气孔进入夹层内，夹层内形成足够的气压，最终从排风管排出，由于排风管倾斜向下设置，排风管出口处的气流具有水平方向和竖直方向的空气动能，竖直方向的空气动能能够很容易的将周围的床料充分搅动起来，使床料与空气充分混合，同时由于气流具备竖直方向上的分力，能够加速炉内空气在竖直方向的流动性；排风管向下倾斜，床料也很通过排风管进入风室内，有效改善漏渣现象。在保证床料流动性的同时，能够有效提高流化床运行的稳定性以及经济性。

优选的，所述排气孔对应设置在夹层的上部，所述排风管对应设置在夹层的下部。

通过采用上述技术方案，气流经排气孔进入夹层内后，能够由上向下运动，气流充满夹层，在夹层内形成足够的气压，提高排风管内排出的气流的动能，将炉内的床料充分搅起。

优选的，所述芯管的外壁上固定有圆环，所述圆环位于靠近芯管进风口的一端，所述圆环的侧表面上设有外螺纹，所述外罩与圆环螺纹连接。

通过采用上述技术方案，外罩与圆环螺纹连接，圆环的设置方便外罩的安装拆卸，同时圆环将夹层的下部封闭。

优选的，所述排风管的轴线与外罩的径向线不在同一直线上，多个排风管相对外罩的轴心呈圆形阵列；

所述外罩与芯管转动连接。

通过采用上述技术方案，气流由夹层进入排风管时，对排风管的内壁产生冲击力，推动排风管转动，由于多个排风管相对外罩的轴心呈圆形阵列，即排风管相对外罩侧壁的倾斜方向一致，因此气流能够推动排风管朝同一方向旋转，排风管和外罩相对芯管转动时，能够在风帽结构的周围形成风场，风帽结构的周围均可受到气流的冲力作用，避免形成盲区，提高了炉内床料的流动性。

优选的，所述芯管的两端均设有轴承，所述外罩通过轴承与芯管转动连接。

通过采用上述技术方案，外罩的内壁与轴承的外圈相配合，外罩通过两个轴承与芯管转动连接，减小了外罩转动所需的摩擦阻力，外罩的转动更为顺畅。

第二方面，本申请提供一种风帽结构，采用如下的技术方案：

一种循环流化床送风系统，包括如上述所述的一种风帽结构，还包括

风室，用于安装在循环流化床的下部；

布风板，设在风室内，所述风帽结构安装于布风板上；以及

进风罩，设在风室的一侧壁上，气流能够经进风罩进入风室内并由风帽结构排入循环流化床内。

优选的，所述风帽结构沿布风板均匀设置有多排，相邻排之间的风帽结构交错布置。

通过采用上述技术方案，风帽结构采用交错排列的方式，避免风帽结构间形成送风盲区，使燃烧室内的布风情况更加均匀。

优选的，所述风室内由进风罩一端向内依次设置有第一导风板和第二导风板；

所述第一导风板和第二导风板的两端固定在风室的侧壁上，所述第二导风板位于第一导风板的斜上方，且所述第二导风板的倾斜角度大于第一导风板的倾斜角度；

所述第一导风板和第二导风板上均开设有通孔。

通过采用上述技术方案，通过第一导风板和第二导风板的设置，并在第一导风板和第二导风板上开设通孔，气流进入风室后，能够沿着第一导风板和第二导风板流动，而且通过板间的通孔均匀布风，气流在第一导风板和第二导风板的阻挡下速度得到降低，在风室内形成小范围的循环流动，在布风板的下方均匀散开，提高气流经风帽结构进入燃烧室后的流动均匀性，使燃烧室内的碳颗粒有足够的时间燃烧，保证了烟气质量，提高了系统的稳定性和经济性。

优选的，所述风室内还设有第三导风板，所述第三导风板位于第一导风板和第二导风板的上方，且在竖直平面内，所述第三导风板位于第一导风板和第二导风板之间；

所述第三导风板倾斜设置，且其上开设有通孔。

通过采用上述技术方案，气流沿着第一导风板流动时可能会出现空气粒子无法撞击在第二导风板上的情况，而没有接触到第二导风板的空气粒子会撞击在第三导风板上，被第三导风板偏转，使得风室内的布风情况更加均匀。

优选的，所述第三导风板平行于第二导风板。

通过采用上述技术方案，气流能够从第二导风板和第三导风板之间平稳通过，防止因第二导风板和第三导风板的两个端口之间宽度不同而导致风速的改变。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.由于排风管倾斜向下设置，排风管出口处的气流具有水平方向和竖直方向的空气动能，竖直方向的空气动能能够很容易的将周围的床料充分搅动起来，使床料与空气充分混合，同时由于气流具备竖直方向上的分力，能够加速炉内空气在竖直方向的流动性；排风管向下倾斜，床料也很通过排风管进入风室内，有效改善漏渣现象。在保证床料流动性的同时，能够有效提高流化床运行的稳定性以及经济性。

2.将排风管相对外罩的径向方向倾斜设置，并将外罩转动设置在芯管上，外罩和排风管在气压的作用下绕芯管的轴线旋转，能够在风帽结构的周围形成风场，风帽结构的周围均可受到气流的冲力作用，避免形成盲区，提高了炉内床料的流动性。

3.在风室内设置第一导风板、第二导风板和第三导风板，燃烧室内的布风情况更加均匀，使燃烧室内的碳颗粒有足够的时间燃烧，保证了烟气质量，提高了系统的稳定性和经济性。

附图说明

图1是本申请实施例给出的一种风帽结构的示意图。

图2是图1的剖视图。

图3是本申请实施例给出的另一种风帽结构的示意图。

图4是图2的俯视图。

图5是图3的剖视图。

图6是本申请实施例给出的循环流化床送风系统的整体结构示意图。

图7是图6的俯视图。

图8是为体现图6内部结构的示意图。

图中，11、芯管；12、排气孔；13、圆环；14、轴承；21、外罩；22、排风管；31、夹层；4、风室；41、布风板；42、进风罩；51、第一导风板；52、第二导风板；53、第三导风板。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1，为本申请实施例公开的一种风帽结构，包括芯管11、外罩21和排风管22。

芯管11的一端设置为开口，另一端闭口，芯管11外壁上远离其开口的一端沿周向均布有排气孔12，气流经芯管11的开口端进入后，能够通过排气孔12排出。

外罩21罩设在芯管11外；排风管22固定在外罩21的外壁上，且排风管22沿外罩21侧壁的周向均布有多组，排风管22的开口均倾斜向下设置，具体的，本实施例中，排风管22的轴线与外罩21的轴线之间的夹角为60°。外罩21的开口端与排风管22的外壁相对固定，外罩21的内壁与芯管11的外壁之间形成有封闭的夹层31。

气流进入芯管11内后，经排气孔12进入夹层31内，夹层31内形成足够的气压，最终从排风管22排出，由于排风管22倾斜向下设置，排风管22出口处的气流具有水平方向和竖直方向的空气动能，竖直方向的空气动能能够很容易的将周围的床料充分搅动起来，使床料与空气充分混合，同时由于气流具备竖直方向上的分力，能够加速炉内空气在竖直方向的流动性；排风管22向下倾斜，床料也很通过排风管22进入风室内，有效改善漏渣现象。在保证床料流动性的同时，能够有效提高流化床运行的稳定性以及经济性。

参照图2，排气孔12位于芯管11的上端，与夹层31的上部相对应；排风管22位于外罩21的下部，与夹层31的下部相对应。气流经排气孔12进入夹层31内后，能够由上向下运动，气流充满夹层31，在夹层31内形成足够的气压，提高排风管22内排出的气流的动能，将炉内的床料充分搅起。

芯管11外壁的下部固定有圆环13，圆环13的侧表面上设置有外螺纹，外罩21的内壁上设有与圆环13配合的内螺纹，外罩21与圆环13螺纹连接，圆环13的设置方便外罩21的安装拆卸，同时圆环13将夹层31的下部封闭。

参照图3、图4和图5，作为本申请提供的一种风帽结构的另一种具体实施方式，将外罩21与芯管11转动连接，排风管22的轴线与外罩21的径向线之间形成有夹角，而且多个排风管22相对外罩21的轴心呈圆形阵列。气流由夹层31进入排风管22时，对排风管22的内壁产生冲击力，推动排风管22转动，由于多个排风管22相对外罩21的轴心呈圆形阵列，即排风管22相对外罩21侧壁的倾斜方向一致，因此气流能够推动排风管22朝同一方向旋转，排风管22和外罩21相对芯管11转动时，能够在风帽结构的周围形成风场，风帽结构的周围均可受到气流的冲力作用，避免形成盲区，提高了炉内床料的流动性。

参照图5，芯管11的两端均装配有轴承14，两个轴承14之间为夹层31，外罩21的内壁与轴承14的外圈相配合，外罩21通过两个轴承14与芯管11转动连接，减小了外罩21转动所需的摩擦阻力，外罩21的转动更为顺畅。

参照图6和图7，本申请还公开了一种循环流化床送风系统，包括上述所述的风帽结构、风室4、布风板41和进风罩42。需要说明的是，风室4安装在炉膛的下部；布风板41与风室4的内壁固定连接，风帽结构安装在布风板41上，风帽结构的芯管11与风室4的内部相连通；进风罩42固定在风室4的一侧壁上，具体使用时，可在进风罩42的端部连接风机，通过风机将气流鼓入风室4内，风室4内的空气通过风帽结构排进炉内。

参照图7，风帽结构在布风板41上均匀设置有多排，且相邻排之间的风帽结构交错设置。风帽结构采用交错排列的方式，避免风帽结构间形成送风盲区，使燃烧室内的布风情况更加均匀。

参照图8，风室4靠近进风罩42一端的下部固定有第一导风板51，第一导风板51倾斜设置，本实施例中第一导风板51与风室4底面之间的夹角为30°；风室4内在第一导风板51的下游位置固定有第二导风板52，第二导风板52位于第一导风板51的斜上方，第二导风板52倾斜设置，第二导风板52的倾斜角度大于第一导风板51的倾斜角度，且本实施例中第二导风板52与风室4底面之间的夹角为60°。第一导风板51和第二导风板52上均开设有通孔。

应当了解的是，当空气以很高的速度进入风室4内时，会导致风室4内部气流流动的不均匀性和气压的不均匀性，这种空气流动的不均匀性会导致动力损失，影响经济型；而且经风帽结构排进炉内的气流分布不均，气压不均，会导致炉内一些碳颗粒未充分燃烧即被气流带离了燃烧室，导致排烟温度升高，锅炉热效率下降，影响整个系统的稳定性和经济性。

通过第一导风板51和第二导风板52的设置，并在第一导风板51和第二导风板52上开设通孔，气流进入风室4后，能够沿着第一导风板51和第二导风板52流动，而且通过板间的通孔均匀布风，气流在第一导风板51和第二导风板52的阻挡下速度得到降低，在风室4内形成小范围的循环流动，在布风板41的下方均匀散开，提高气流经风帽结构进入燃烧室后的流动均匀性，使燃烧室内的碳颗粒有足够的时间燃烧，保证了烟气质量，提高了系统的稳定性和经济性。

风室4内还固定有第三导风板53，第三导风板53位于第一导风板51和第二导风板52的上方，且在一个竖直平面内，第三导风板53位于第一导风板51和第二导风板52之间；第三导风板53倾斜设置且其表面开设有通孔。气流沿着第一导风板51流动时可能会出现空气粒子无法撞击在第二导风板52上的情况，而没有接触到第二导风板52的空气粒子会撞击在第三导风板53上，被第三导风板53偏转，使得风室4内的布风情况更加均匀。

进一步的，第三导风板53与第二导风板52相互平行，气流能够从第二导风板52和第三导风板53之间平稳通过，防止因第二导风板52和第三导风板53的两个端口之间宽度不同而导致风速的改变。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。