布风装置形式及结构

安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉结构及工作原理介绍工程部二零一三年八月二十四日安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉结构及工作原理介绍一前言二循环流化床锅炉的结构三循环流化床锅炉的工作原理四循环流化床锅炉的特点五自备电站项目设计注意事项安徽海螺川崎工程有限公司一、前言循环流化床燃烧技术是二十世纪七十年代末发展起来的高效低污染清洁煤燃烧技术。

循环流化床锅炉具有燃料适应性广、添加石灰石在炉内低成本脱硫、低温燃烧和分级送风有效降低氮的氧化物生成、低温燃烧形成的灰渣便于综合利用的优点，几十年来得到迅速发展。

安徽海螺川崎工程有限公司二、循环流化床锅炉的结构循环流化床锅炉大致可分成两个部分。

第一部分由炉膛（流化床燃烧室）、气固体分离设备（分离器）、固体物料再循环设备（回料器）等构成，上述形成一个固体物料循环回路；第二部分则为尾部对流烟道，布置有过热器/再热器、省煤器、空气预热器等，与常规煤粉炉相近。

安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉的基本结构安徽海螺川崎工程有限公司典型循环流化床锅炉结构如上图所示，其基本流程为：燃烧所需要的一次风和二次风分别由炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成。

煤和脱硫剂送入炉膛后，迅速被大量惰性高温物料包围，着火燃烧，同时进行脱硫反应，并在上升烟气流的作用下向炉膛上部运动，对水冷壁和炉内布置的其他受热面放热。

粗大粒子进入悬浮区域后在重力及外力作用下偏离主气流，从而贴壁下流。

安徽海螺川崎工程有限公司气固混合物离开炉膛后进入高温旋风分离器，炉膛出口水平烟道内装有多级烟灰分离器，分离出的高温灰落入灰斗，由气流带出炉膛的大量固体颗粒（煤粒、脱硫剂）被分离和收集，通过返料装置（回料器）送入炉膛，进行循环燃烧。

未被分离出来的细粒子随烟气进入尾部烟道，以加热过热器、省煤器和空气预热器，经除尘器排至大气。

飞灰通过分离器经尾部烟道受热面进入除尘器经灰沟冲到沉灰池，床体下部已燃尽的灰渣定期排放。

第六章布风装置设计第六章布风装置设计布风装置构造和尺寸能否合理直接决定着流化床内物料的流化质量，进而影响锅炉的点火、运转，锅炉的焚烧、负荷特征，以及锅炉的安全性和经济性。

6.1布风装置的构成和作用流化床锅炉布风装置主要由布风板 (包含支撑板微风帽 )、风室和排渣管构成。

布风装置的主要作用有：(1)支承静止床料层； (2) 使空气均匀地散布在整个炉膛的截面上，并供给足够的动压头，使床料和物料均匀地流化，防止勾流、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、在布风板上有堆积偏向的大颗粒实时排出，防止流化分层，保证正常流化状态不被损坏，保持安全生产；(4)流化过程中，床料不向风室逆向流动(漏渣 )。

流化床锅炉采纳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、风帽和保护层构成，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练变过来的一种布风装置。

密孔板是一条狭长的炉排，此中开有密集的等边三角形摆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。

布风板还一定有足够的刚度和强度，能支承自己、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多数采纳床下热风点火。

为了战胜高温热风带来的热应力，水冷布风装置应运而生。

第六章布风装置设计6.2布风装置的风帽形式蘑菇形风帽蘑菇形风帽在我国大批使用。

该风帽构造简单，易于制造，阻力设计简单，原理清楚，见图 6-3。

布风装置的结构及原理布风装置对流化床锅炉的重要性，就像心脏对人的重要性一样。

布风装置的结构是否合理直接决定了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，经济性。

一. 布风装置的结构、作用1、流化床布风装置主要有布风板、风室、冷渣管组成。

2、布风装置的主要作用：1）支撑床料。

2）使空气均匀的分布在整个炉膛的横截面上，并提供足够的动压头，使床料均匀地流化，避免死区出现。

3）把那些基本烧透，流化性差，又在布风板上沉积倾向的大颗粒及时排除，避免流化不良。

75t/h循环流化床锅炉点火方式是床下热烟气点火，这就要求布风系统能耐800oC左右的温度，因此其布风装置为水冷布风装置。

包括：风帽型水冷布风板和水冷等压风室。

1、风帽型水冷布风板1）结构：前墙水冷壁管弯曲延伸构成布风板的水冷管，在水冷管之间焊上鳍片密封，形成通常意义上的花板，在鳍片上开孔，安装风帽，风帽与鳍片相交处均焊上加强套管，使风帽严格固定并使风室保持良好气密性，水冷管上的风帽呈顺列布置，由耐火浇注料固定（266个）。

2）风帽的作用：在于使进入流化床的空气产生第二次分流并具有一定的动能，以减少初始气泡的生成和使底部粗颗粒产生强烈的扰动，避免粗颗粒的沉积，减少冷渣含碳损失。

还有产生足够的压降，均匀布风的作用。

2、水冷等压风室风室连接在布风板下，起着稳压和均流的作用，使从风管进入的气体降低流速，将动压转变为静压，风室具有以下特点：1）具有一定的强度和较好的气密性，在工作条件下不变形，不漏风。

2）具有良好的稳压和均流作用。

3）结构简单，易于维护检修。

结构：等压风室结构，其特点是具有倾斜的底面，使风室内的静压沿深度保持不变，有利于提高布风均匀性。

风室内水冷结构的构成是，前墙水冷管与布风板水冷管相交处接三通装置向下延伸至风室后侧构成风室前墙和底部的水冷管，布风板的水冷管向下弯曲与底部水冷管汇集到后联箱，构成风室后墙水冷管，风室两侧下联箱延伸至下部构成风室两侧的水冷管。

布袋风管系统的整套部件组成如下：产品部件+组件+悬挂装置
一、产品部件
通用部件
1、入口、末端、拉链
2、标准弯头、变径、三通等
异型部件：Y型入口、方变圆、弯头入口、三通入口等
功能部件
1、张力环：在布袋风管系统中很多的时候需要用到弯头，但是弯头在不送风的时候就会自然下垂。

但是加装张力环以后，从各个角度看上去近似圆形，从而极大的提升了风管的美观性。

2、穿墙件：在各种空调系统、通风系统中，可以完全的、独立的、使用布袋风管，不需要再和其它材质的风管进行配合。

从而达到节省衔接时间、缩短工期的效果。

3、伸缩段：在现场多变的条件下，满足现场多变的需求。

达到缩短工期的目地。

二、多种形式的出风组件
1、出风方式：纯渗透、条缝渗透、喷射渗透、纯喷射四种方式
2、管内控制形式：PAD、ACD、FAF
PAD：风压调节阀，进行风压的调整，实现压力均衡，保证风速和风压。

ACD：风量调节阀，进行风量的调节，实现风量的均衡，更好的保证出风效果
FAF:过滤器
3、风口实现类型：网格孔、S型条缝孔、线性条缝孔、喷孔、喷嘴、喷环
三、悬挂装置：钢绳悬挂+滑轨悬挂
钢绳悬挂
1、按照材质分：镀锌钢绳、不锈钢钢绳
2、按照悬挂排数：单排、双排、多排
3、按照悬挂钟点方向：12点、2点和10点、3点和9点
滑轨悬挂
1、附壁式滑轨
2、挂式滑轨
美斯系统经过多年在工程项目上的摸索与应用，目前在布袋风管、纤维织物风管、布风管、纤维织物空气分布器领域拥有最为完善的产品部件、组件、挂件，并且所有都经过实践检验。

布风装置形式及结构布风装置形式及结构目前流化床锅炉采用的布风装置主要有两种形式，即风帽式和密孔板式。

风帽式布风装置是由风室、花板、风帽和隔热层组成的，通常把花板和风帽合称为布风板。

密孔板式布风装置是由风室和密孔板构成的。

在我国流化床锅炉中使用最广泛的是风帽式布风板。

图示出了典型的风帽式布风装置结构。

由风机送入的空气从位于布风板下部的风室通过风帽底部的通道，从风帽上部径向分布的小孔流出，由于小孔的总截面积远小于布风板面积，因此气流在小孔出口处取得远大于按布风板面积计算的空塔气流速度。

从风帽小孔中喷出的气流具有较高的速度和动能，进入床层底部，使风帽周围和帽头顶部产生强烈的扰动，并形成气流垫层，使床料中煤粒与空气均匀混合，强化了气固间热质交换过程，延长了煤粒在床内的停留时间，建立了良好的流化状态。

因此，对布风装置的设计要求是：能均匀密集地分配气流，避免在布风板上面形成停滞区。

能使布风板上的床料与空气产生强烈的扰动和混合，要求风帽小孔出口气流具有较大的动能。

空气通过布风板的阻力损失不能太大，但又需要一定的阻力。

具有足够的强度和刚度，能支承本身和床料的重量压火时防止风板受热变形，风帽不烧损，并考虑到检修清理方便。

图风帽式布风装置结构—风帽；—隔热层；—花板；花板—冷渣管；—风室花板的作用是支承风帽和隔热层，并初步分配气流。

花板的截面形状大小决定于密相区底部段的截面，它通常是由厚度为的钢板，或厚度为的整块铸铁板或分块组合而成的。

不论花板的形状是矩形的或圆形的，花板上的开孔也就是风帽的排列均应以均匀分布为原则，因此开孔节距通常是等角形的，节距的大小决定于风帽的大小（一般为风帽帽沿直径的倍）及风帽的个数与气流的小孔流速。

图示出了一个典型的花板结构，为便于固定和支撑，花板的实际加工尺寸要大些，每边应多留。

当采用多块钢板拼接时，必须用焊接或用螺栓连接成整体，以免受热变形，产生扭曲、漏风和隔热层裂缝。

花板的形状原则上按炉型而定，但目前用得最广泛的是矩形花板。

济南细川流化床干燥机布风板的分类济南细川流化床干燥机布风板作为流化床中的一种布风装置，其作用有二：一是支撑物料；二是使济南细川流化床干燥机布风板下方的风室起到匀压作用，让通过济南细川流化床干燥机布风板的气流速度趋向均匀一致，以维持流化床层的稳定。

济南细川流化床干燥机布风板对流化床的直接作用范围仅在0．2—0．3m以内，然而它对整个床层的流化状态有着决定性的影响。

目前工业振动流化床干燥机采用的济南细川流化床干燥机布风板主要有直流型和侧流型两种形式。

1 . 直流型济南细川流化床干燥机布风板：这种济南细川流化床干燥机布风板是目前国内流化床干燥器最常用的，大多采用钢板钻孔或冲孔。

其特点是结构简单，易于设计制造，成本低；但气流方向正对床层，易使床层形成沟流，小孔易于堵塞，停车时容易漏料。

此外，如果板厚选取不当，还会出现济南细川流化床干燥机布风板刚度不足的问题。

板厚常取2 6mm，有时还需要在底部焊筋以提高刚度。

如图1所示有(a)，(b)，(c)三种常用的济南细川流化床干燥机布风板结构形式。

2 . 侧流型济南细川流化床干燥机布风板：有一种是采用组合结构的济南细川流化床干燥机布风板，由基板、垫板和盖板组成(如图2a)。

这种组合结构的流化济南细川流化床干燥机布风板可以防止物料漏人下风室(但仅限于物料粒度≥0．5ram)。

由于采用侧出风结构，可以使物料连续稳定地移向出料口。

其缺点是由于长时间的机械振动，连接基板、垫板和盖板的螺栓、螺母易脱落，且三层板厚一般在8mm以上，加重了床体重量。

还有一种是采用冲制或滚压成型的鱼鳞式上小下大的斜孔(如图2b)，出风孔为0．1mm左右，其特点是制造简单，无装配要求；缺点是只能采用3mm以下的薄板，冲压出的“盖板”实际并未遮盖住出风孔，虽能改善济南细川流化床干燥机布风板的漏料现象，但不能彻底解决漏料问题。

此外，由于振动床长时间的机械振动，易发生疲劳破坏，以致济南细川流化床干燥机布风板很快产生局部裂纹并逐渐扩展至整个济南细川流化床干燥机布风板，从而导致济南细川流化床干燥机布风板断裂。

生活垃圾焚烧系统换热系统和布风装置的设计方案1.1 外置式换热器（EHE）的简介随着循环流化床焚烧炉参数的提高、容量的增大，其尺寸也在增大，而炉膛表面积与体积的比值在下降。

这样，炉膛膜式水冷壁就不可能达到所需的热负荷。

从旋风分离器灰斗出来的循环灰温度约为850～900℃，通过灰控制阀，把炉膛中产生的一部分热量传递给EHE 中的蒸发、发热和再热等受热面，以提供额外的热负荷。

EHE 实质上是低速鼓泡流化床，其结构简图如图1.1所示，可布置过热器、再热器和省煤器等沉浸受热面，具有很高的传热系数。

采用EHE，而不采用在炉膛的上部设置屏式受热面，可大大减少所需的受热面积。

同时，EHE 床的表观流速向当低，其受热面的磨损程度远比炉膛中的受热面小得多。

图1.1外置式换热器结构简图1-与炉膛相同的气体管路；2-冷物料回入炉膛的气体管路； 3-分离器下来的热物料；4-物化空气；5-隔墙；6-受热面1.2 外置式换热器(EHE)的风室压力外置式热换器的一般运行工况如下：流化速度0.4～1.0 m/s ；固体颗粒径为100～300 m μ；碳的质量分数1%；床侧传热系数0.3～0.5 ()2/kW m ⋅℃。

(1) EHE 配风装置的压力：9.80665SE d W p r H =(4-1)式中：SE p ——EHE 配封装置的压力，Pa ；W H ——EHE 溢流堰高，一般为2.7 m ；d r ——EHE 床料流化态时的密度，取13303/kg m 。

则：9.806659.8066 2.7133035215.50SE d W p r H ==⨯⨯= Pa(2) 灰料以溢流状态进入炉膛时EHE 溢流堰处的压力：max Rm EZ SPE EZ R Rm H H p p p H -== (4-2) 式中：SPE p ——EHE 溢流堰处的压力，Pa ；EZ p ——EHE 炉膛入口中心处背压，Pa ；max R p ——炉膛配风装置上压力，Pa ； m R H ——炉膛配风装置至旋风分离器进口烟道中心线的高度，m ；EZ H ——炉膛配风装置至EHE 反料腿炉膛入口中心线的高度，m 。

CFB锅炉风室漏渣原因分析及解决措施摘要：通过对煤制油热电中心循环流化床锅炉的水冷风室漏渣原因进行分析，提出了解决措施和改进办法，取得明显成效。

关键词：循环流化床锅炉；水冷风室；布风板；风帽；漏渣前言煤制油热电生产中心有３台UG-440/10—M循环流化床锅炉，0#炉在2007年5月22日投产运行，其他2台也逐步投运。

运行过程中，3台锅炉先后出现水冷风室左右两侧温异常升高，水冷风室有漏渣现象。

停炉检查发现水冷风室里有大量大颗粒的灰渣，炉膛内较多风帽顶部出现了明显磨损，少数几只风帽顶部出现破口，还有风帽掉落现象。

为此，热电生产中心通过对一次风室漏渣原因进行详细分析和充分调研并对风帽进行了改造，使漏渣情况得到了明显改善。

1设备概况该机组采用的是无锡锅炉厂生产的高温高压、单汽包横置式、单炉膛、自然循环、全悬吊结构、全钢架π型布置CFB锅炉。

一次风从炉底一次风室送入,通过布风板上的“逆流内嵌柱型”风帽来流化床料；二次风从炉膛布风板上部一定高度分两层送入炉内实现分级燃烧。

1.1水冷风室及布风装置风室由向前弯的后水冷壁及两侧水冷壁组成，风室内浇注100mm厚的中质保温混凝土。

防止点火时鳍片超温，并降低风室内的水冷度。

燃烧室一次风从左右两侧风道引入风室。

风室与炉膛被布风板相隔，布风板系水冷壁与扁钢焊制而成，布风板的横断面为14370*3540。

为了保护布风板，布风板上的耐火浇注料厚度为150mm。

在风室的下部设有两根排灰管，定期排除风室积灰。

1.2风帽布风板上均匀布置有1800只“内嵌逆流柱型”风帽，一次风通过这些风帽均匀进入炉膛，流化床料。

风帽采用耐磨耐高温合金，顶部有柱状防磨套，且为一体。

风帽横向纵向节距均为160mm。

1.3的主要技术参数（见表1）表1锅炉主要技术参数表项目参数额定蒸发量 440t/h额定蒸汽压力 10.0Mpa额定蒸汽温度 538℃给水温度 230℃一次热风温度 200℃二次热风温度 200℃排烟温度 138℃热效率 91.52％燃料消耗量 56.134t/h2水冷风室漏渣情况及危害2.1一次风室漏渣情况正常运行时，锅炉左右两侧水冷风室温度均为200℃左右。

布袋风管早在40年前就被应用于丹麦的一家肉食加工车间，那时仅仅通过织物纤维层渗透向室内送风。

经过几十年的发展与新材料的不断涌现，布袋风管送风形式逐渐多样化，通过渗透型纤维层渗透出风和在纤维层上设计各种类型送风口喷射出风，能够符合各类暖通空调的送风要求。

（1）渗透式
渗透式布袋风管的末端装置布风管由渗透性的织物制成，通过纤维层渗透将空气送向指定区域，风速低，无吹风感，没有凝露现象。

（2）小孔喷射式
小孔喷射式布袋风管的末端装置布风管由无渗透性的织物制成，空气从均匀设置的小孔喷出。

（3）条缝喷射式
条缝喷射式布袋风管的末端装置布风管由无渗透性的织物制成，空气从沿管道长度方向设置的条缝喷出。

（4）渗透喷射式
渗透喷射式布袋风管的末端装置布风管由渗透性的织物制成，并在纤维层上设计条形或者小孔送风口，通过纤维层渗透及条形风口、或者小孔喷射同时向指定区域送风，集渗透和定向送风优点于一身。

只需要较少数量的风管就可以实现较大面积的空调效果，适合于制冷、采暖双制系统。