專利名稱：循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐，特別是一種循環(huán)流化床鍋爐的高溫循環(huán) 物料回送裝置。
背景技術(shù)：
物料回送裝置是循環(huán)流化床鍋爐中的關(guān)鍵部件，其與爐膛、分離器 一起構(gòu)成高溫固體物料循環(huán)回路。回送裝置的主要功能是將溫度較高的 固體物料連續(xù)、穩(wěn)定地從低壓區(qū)回送到高壓區(qū)，并防止煙氣反竄。
針對物料回送裝置的研究已經(jīng)進(jìn)行了多年。非機(jī)械閥由于克服了機(jī) 械閥在高溫下易于卡塞、磨損、材料等級高、價格昂貴等缺點(diǎn)，而得到 了廣泛的應(yīng)用。目前，應(yīng)用最普遍的非機(jī)械式高溫循環(huán)物料回送裝置是
u形返料器。u形返料器形似字母"u"，包括一豎直的下降段、 一豎直
的上升段，以及一段將二者底部相連的水平段，各段底部均帶有風(fēng)帽或 布風(fēng)管形式的布風(fēng)裝置，用以通入流化風(fēng)，上升段上部還通過溢流口與 一返料段相連。分離器分離出來的高溫物料從下降段進(jìn)入返料器，經(jīng)水 平段進(jìn)入上升段，并在流化風(fēng)的作用下，自下而上從溢流口流出，流入 返料段，通過連接管段送回爐膛。
隨著循環(huán)流化床鍋爐的大型化，爐膛逐漸增大，爐膛的橫截面積也 越來越大，大量循環(huán)物料集中從與分離器數(shù)目相等的返料口返回爐膛時， 返料口下方的床層易出現(xiàn)流化不均勻、溫度分布也不均勻的現(xiàn)象。為了
消除這種不均勻性，中國發(fā)明專利200410002070.7披露了一種循環(huán)流化 床反應(yīng)器，其中返料器包含兩個返料段，沿上升段的圓周方向分布，互 成60 180°的角，并關(guān)于返料器縱軸對稱。這種返料器對應(yīng)的爐膛側(cè) 壁上的返料口數(shù)量比使用常規(guī)返料器增加了一倍，可以有效地減輕大床
面上集中返料帶來的不均勻性，但是這種返料器返料段及其與爐膛側(cè)壁 的連接管道中會帶有多處斜管，膨脹設(shè)計難度較大，易出現(xiàn)膨脹密封及 變形問題，影響運(yùn)行安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)流化床鍋爐的返料器，可以將高溫循 環(huán)物料分多點(diǎn)送回爐膛，減輕物料集中回送至大面積床面時引起的流化
和溫度的不均勻性；同時還具有簡單的膨脹特性。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，包括一豎直下降段、 一豎直上升段、 一連接二者底部的水平段，以及相應(yīng)的布風(fēng)裝置，上升段上部設(shè)有至少
兩個溢流口，溢流口高度相等，且每個溢流口均有一個返料段與之相連； 上升段與下降段橫截面積之比值》1;水平段為一具有水平對稱軸的豎直 柱體；該對稱軸與下降段中心線所在的平面為循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料 器的對稱平面；上升段為一豎直柱體，其橫截面的寬度大于深度，寬度 為垂直于返料器對稱平面的尺度，深度為平行于返料器對稱平面的尺度。
其中，上升段可以為一橫截面為矩形或長圓形的柱體。
上述循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，返料段中心線均平行于返料器對 稱平面，且出口都向下指向爐膛；返料段可以為兩個，且關(guān)于返料器對 稱平面相互對稱；返料段也可以為三個，其中一個的中心線位于返料器 對稱平面上，其余兩個關(guān)于返料器對稱平面相互對稱。
上述循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，上升段上部帶有兩個溢流口，位 于上升段橫截面寬度方向的兩端，與溢流口相連的兩個返料段的中心線 處于同一平面，且關(guān)于返料器對稱平面對稱；上升段上部寬度方向中心 還可以帶有一個溢流口， 一個中心線位于返料器對稱平面上的返料段與 之相連。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計靈活，能滿足循環(huán)流化床鍋爐的具 體設(shè)計需要；靈活的上升段與返料段設(shè)計，可避免斜向膨脹，簡化膨脹
密封，避免運(yùn)行中的變形和泄漏；在大型循環(huán)流化床鍋爐中，釆用該多 點(diǎn)返料器可將高溫循環(huán)物料沿爐膛寬度方向盡可能均勻地送回爐膛，減 輕物料集中在少數(shù)返料點(diǎn)送回大面積床面時，引起的流化和溫度的不均 勻性。


圖1 3是本發(fā)明實(shí)施例l的示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例1在循環(huán)流化床鍋爐中的應(yīng)用示意圖。 圖5 7是本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖。 圖8 10是本發(fā)明實(shí)施例3的示意圖。 圖11 13是本發(fā)明實(shí)施例4的示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖1、 2、 3和4所示為實(shí)施例1，循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，包 括一圓柱形下降段l， 一長方體形上升段3，和一連接二者底部的水平段 2，其橫截面近似等腰梯形；上升段3的橫截面為矩形，其長邊垂直于水 平段2水平對稱軸方向，且上升段3橫截面積與下降段1橫截面積之比 值為3.6;還包括兩個與上升段3上部兩溢流口 31分別相連的兩返料段4， 兩個溢流口 31高度相等；這兩個返料段4以返料器對稱平面相互對稱、 且其中心線相互平行，出口均向下指向爐膛IO方向，通過連接管段5與 爐膛10上的返料口 101連通。
實(shí)施例2
如圖5、 6和7所示為實(shí)施例2，循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，包括 一圓柱形下降段l， 一長方體形上升段3，和一連接二者底部的水平段2，
其橫截面近似等腰梯形；上升段3的橫截面為矩形，其長邊垂直于水平 段2水平對稱軸方向，且上升段3橫截面積與下降段1橫截面積之比值 為2;還包括三個與上升段3上部溢流口 31相連的返料段4，其中心線 相互平行，出口都指向爐膛10;其中一個返料段4的中心線位于返料器 對稱平面上，其余兩個以返料器對稱平面相互對稱；三個溢流口 31高度 相等。
實(shí)施例3
如圖8、 9和10所示為實(shí)施例3，循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，包括 一圓柱形下降段l， 一柱形上升段3，和一連接二者底部的接近長方體形 的水平段2;上升段3的橫截面為長圓形，其長邊垂直于返料器對稱平 面，且上升段3與下降段1橫截面積之比值為1;上升段3上部帶有兩個 溢流口 31，其位于上升段3橫截面寬度方向的兩端，即兩圓形端頭處； 與溢流口 31相連的兩個返料段4的中心線處于同一平面，且以返料器對 稱平面對稱，出口向下分別指向兩個相反的方向，通過連接管段5與爐 膛IO上的返料口 101連通。
為了簡化返料器與爐膛IO之間的連接管段5的膨脹特性，連接管段 5通常為一系列中心線位于同一垂直于爐墻的平面的管段(一般是兩段 平行的向下傾斜管段，以一段豎直向下的管段相連)，來連接返料器返料 段4與爐膛10的返料口 101。這樣，爐膛10側(cè)壁上兩個返料口 101之間 的距離就直接決定于兩個返料段4出口之間的距離。這種返料段4設(shè)于 上升段3兩端的設(shè)計，可以通過調(diào)節(jié)返料段4的長度，來適應(yīng)返料口101 之間的不同間距。
實(shí)施例4
如圖ll、 12和13所示為實(shí)施例4，循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，包 括一圓柱形下降段l， 一柱形上升段3，和一連接二者底部的水平段2; 上升段3的橫截面為長圓形，其長邊垂直于水平段2水平對稱軸方向，
且上升段3橫截面積與下降段1橫截面積之比值為3;還包括三個分別與 上升段3上部三個溢流口 31相連的返料段4，其中兩個返料段4位于上 升段3橫截面寬度方向的兩端，該與溢流口 31相連的兩個返料段4的中 心線處于同一平面，且以返料器對稱平面對稱；第三個返料段4中心線 位于返料器對稱平面上，直徑與前兩個相等；三個溢流口 31高度也相等。
權(quán)利要求
1、一種循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，包括一豎直下降段(1)、一豎直上升段(3)、一連接二者底部的水平段(2)，以及相應(yīng)的布風(fēng)裝置，其特征在于a)、上升段(3)上部設(shè)有至少兩個溢流口(31)，溢流口(31)高度相等，且每個溢流口(31)均有一個返料段(4)與之相連；b)、上升段(3)與下降段(1)橫截面積之比值≥1；c)、水平段(2)為一具有水平對稱軸的豎直柱體；該對稱軸與下降段(1)中心線所在的平面為循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器的對稱平面；d)、上升段(3)為一豎直柱體，其橫截面的寬度大于深度，寬度為垂直于返料器對稱平面的尺度，深度為平行于返料器對稱平面的尺度。
2、 按權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，其特征在于，所 述上升段(3)為一橫截面為矩形或長圓形的柱體。
3、 按權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，其特征在于，所 述返料段(4)中心線均平行于返料器對稱平面，且出口都向下指向爐 膛(IO)。
4、 按權(quán)利要求3所述的循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，其特征在于，所 述返料段(4)為兩個，且關(guān)于返料器對稱平面相互對稱。
5、 按權(quán)利要求3所述的循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，其特征在于，所 述返料段(4)為三個，其中一個的中心線位于返料器對稱平面上，其 余兩個關(guān)于返料器對稱平面相互對稱。
6、 按權(quán)利要求l、 2或4所述的循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，其特征在 于，所述上升段(3)上部帶有兩個溢流口(31)，位于上升段(3)橫截面 寬度方向的兩端，與兩個溢流口(31)相連的兩個返料段(4)的中心線 處于同一平面，且關(guān)于返料器對稱平面對稱。
7 按權(quán)利要求1、 2或5所述的循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器，其特征在 于，所述上升段(3)上部帶有三個溢流口(31)，其中，兩個位于上升 段(3)橫截面寬度方向的兩端，與兩個溢流口(31)相連的兩個返料段(勺 的中心線處于同一平面，且以返料器對稱平面對稱；上升段(3)橫截 面寬度方向中心還帶有一個溢流口(31)， 一個中心線位于返料器對稱 平面上的返料段(4)與之相連。
全文摘要
本發(fā)明一種循環(huán)流化床鍋爐高溫物料回送裝置，可以將高溫循環(huán)物料分多點(diǎn)送回爐膛，減輕物料集中回送至大面積床面時引起的流化和溫度的不均勻性，同時還具有簡單的膨脹特性；包括一豎直下降段、一豎直上升段、一連接二者底部的水平段，以及相應(yīng)的布風(fēng)裝置，上升段上部設(shè)有至少兩個高度相等的溢流口，且每個溢流口均有一個返料段與之相連；上升段與下降段的橫截面積之比值≥1；水平段為一具有水平對稱軸的豎直柱體；該對稱軸與下降段中心線所在的平面為循環(huán)流化床鍋爐多點(diǎn)返料器的對稱平面；上升段為一豎直柱體，其橫截面的寬度大于深度。
文檔編號F23C10/00GK101169242SQ20061011403
公開日2008年4月30日 申請日期2006年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月25日
發(fā)明者包紹麟, 呂清剛, 孫運(yùn)凱, 王東宇, 贠小銀, 那永潔, 鳴 高 申請人:中國科學(xué)院工程熱物理研究所