循环流化床锅炉布风板结构

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1、万方数据工业炉石油化工设备技术，2004，25(2)·9·Petro—ChemicaIEquipment’I、echn0109y循环流化床锅炉布风板结构胡坤后1王胜斌2(1．华中科技大学煤燃烧国家重点实验室，湖北武汉430082；2．武汉石油化工厂，湖北武汉430082)摘要：分析了75t／h石油焦循环流化床锅炉布风板阻力偏小、气流不均和床层漏渣等问题的原因，从理论计算和冷态试验两方面阐述了布风板改造前后阻力的变化。布风板改造后消除了原有隐患，保证了物料的正常流化和锅炉的稳定燃烧。关键词：循环流化床；锅炉；布风板；风帽中图分类号：TE963文献标识码：B文章编号：1006—

2、8805(2004)02一0009一03l概况循环流化床(CFB)锅炉的布风装置是CFB锅炉燃烧系统的关键部件，它具有两大作用：一是支撑静态的床料；二是使流经布风板的气流产生一定的阻力，保证布风板上气流分布均匀，以维护稳定的物料流化。布风板设计合理与否，直接影响锅炉是否正常流化和燃烧。如果布风板阻力过大，将增大一次风机电耗，而且可能使流化质量下降；反之，如果布风板阻力过小，气流容易不均，也使流化恶化。因此，合理选择布风板结构，是非常重要的。武汉石油化工厂75t／h石油焦CFB锅炉布风装置由于原设计存在一定的问题，阻力过小，造成流化不稳定，风室大量漏渣，经常发生故障停炉。针对

3、此隐患，我们对风帽及布风板进行了几次改进，较好地解决了上述问题。2设计存在的问题布风板由后墙水冷壁下集箱引出的44根声60mm×5mm的管子形成，原设计布风板上装有684个定向风帽，风帽分A型、B型两种，风帽节距120mm，其中A型风帽646个，B型风帽38个，均采用耐热钢精密铸造而成。原设计风帽结构见图1，A型风帽出口由9个≠6mm的小孑L和1个声20mm的大孔组成，B型风帽由9个声6mm的小孔和2个声16mm的大孔组成。布风板截面积为9．804m2。根据以上基础数据，可计算出布风板开孔率77为4％。开孑L率计算公式：叩一￥式中．厶厂——所有风帽出口总面积；S——布风板截

4、面积。开孔率4％基本在设计经验数据之内，略为偏高。一般情况下，压降的大小与布风板上风帽的开孔率的平方成反比。2．1布风板阻力低经空床冷态试验发现，在一次风量(标准状态)为4500m3／h的工况下，布风板阻力仅为1kPa左右，因阻力低使床层气流不均匀，严重影响流化质量，原设计布风板空床冷态试验数据见表1。表l原设计布风板空床冷态试验数据一次风量炉膛出口床层压力／风室_I_li力／布风板(标准状态)／m3·h负压／PaPa11a阻力／Pa27500一4002042()40036850一60O68042170一40—1083084045300一40—309509805】100一3

5、0—lO1260127056750一10一80l50015802．2风帽漏渣锅炉运行十几天后停炉检查，发现风室内部有大量床料，情况严重时漏下的床料接近风室容收稿日期：2003一05—23作者简介：胡坤后(1964一)，男，湖北武汉人，1985年毕业于南京动力工程学院热工专业，现为华中科技大学热工专业在读硕士，现在中国石化集团武汉石油化工厂热电车间从事管理工作，车间主任。已发表论文3篇。万方数据石油化工设备技术积的1／3。曾经因为床层大量漏渣，造成风室二次燃烧，将风室严重烧损。分析其原因，主要是风帽出口大口径喷孔为水平布置(见图1)，结构设计欠妥，而且流化不均匀。风帽连接铃A

6、Ij争蜘A巧9风帽B犁Ixl帽图1原设计风帽结构3布风板结构的改进3．1布风板首次改进针对布风板存在的问题，我们对布风板人口及风帽出口结构进行了改进。(1)风帽进口增加节流圈为了增加布风板阻力，最简易的办法是从风帽进口连接短管着手。原设计风帽连接管为乒43mm×4mm，为了增加其阻力，在其内部增加了乒34mm×4mm的节流圈(见图2)。(2)风帽出口改进喷孔结构风帽连接管节流圈图2初次改进后风帽结构风帽漏渣现象较普遍，漏渣的原因较多，如风帽的结构形式、床料粒度和运行操作控制等，但主要原因是风帽或布风板的结构。本台CFB锅炉风帽采用大小孔径混合的导向喷嘴，漏渣主要发生在大口喷

7、孔处。因此，本次改进在其出口增加向下30。的导向喷嘴(见图2)。(3)改进后的效果安装节流圈后，局部阻力增加，根据流体力学，按照突然缩小和放大计算局部阻力。在环境温度为20℃的条件下，一次风量(标准状态)分别为45000m3／h和50000m3／h时，安装节流圈后理论上布风板的阻力将分别增加255Pa和309Pa。2001年2月进行了布风板加节流圈后CFB锅炉的空床冷态试验，试验数据见表2。表2布风板加节流圈后空床冷态试验数据一次风量(标准状态)／炉膛出口床层压力／风室压力／布风板负压／PaPa阻力／Pam3·h一