一种自排泄大颗粒废料的布风装置及方法
技术领域
本发明涉及一种自排泄大颗粒废料的布风装置及方法。主要应用领域包括燃煤循环流化床锅炉、燃烧生物质循环流化床锅炉、生物质气化鼓泡床锅炉、生物质气化流化床锅炉等。该发明针对流化床锅炉、鼓泡床锅炉的适应能力强，应用领域广。
背景技术
循环流化床锅炉、鼓泡床锅炉由于自身运行的特殊要求，所用燃料一般需要经过预处理，将大颗粒的燃料破碎成符合运行条件的燃料，然后送入炉膛内燃烧或气化。大规模工业化预处理用料时，不可避免的会出现大颗粒燃料或大颗粒的石块、废金属等，超出了流化床锅炉要求的正常工作尺寸，造成了炉内布风板上大颗粒物料的聚集，布风不均匀，长时间运行，会在炉内形成堵料，影响流化床锅炉或鼓泡床锅炉的正常运行。
循环流化燃烧的特点是宽筛分的燃料在适当气流作用下，在布风板床层上，作流化运动的同时，进行燃烧或气化。通常我们所说的床料处于流化状态，是指床料颗粒在一定的空间高度内,在气体动力的作用下呈不规则的上下翻腾运动。流化燃烧系统由流化床、炉膛、分离器、返料装置等组成。流化床由等压风室、布风板、风帽和导流板等组成。循环流化燃烧的首要条件就是通过气体动力使所有床料都处于流化状态，同时分离下来的未完全燃烧的渣料会通过返料器重新返回炉内，继续参与燃烧。如果大颗粒的燃料进入炉内，往往会因沉积而形成死滞区，破坏正常的流化状态，严重时会引起床温下降而被迫停炉，或因局部形成死滞区而造成结焦停炉。
另外，大粒径的燃料在燃烧过程中，由于粒径大、燃烧反应表面积小，燃烧速度比较低，燃尽时间比较长，因此为了保证锅炉燃烧的正常炉膛床压会进行排渣，这就导致大颗粒燃料在炉内停留时间不足，不足以保证其燃尽。这些问题不仅会对流化床锅炉设备造成一定危害，降低使用寿命，也会因停炉检修造成一定的人力物力消耗和经济损失。
目前循环流化床锅炉的排料装置主要布置在布风板的中心，排料孔较大，占用了较大的布风面积；排料装置也有的布置侧面，由于排料口有一定的高度，流化的物料可以排出，大颗粒废料难以流化，不易排出，容易引起堵料。
发明内容
综上所述，为了处理大颗粒物料、布风的均匀性、运行的稳定性以及节约成本的必要性，本发明提供了一种自排泄大颗粒废料的布风装置及方法，该装置是利用大颗粒渣料的重力因素、组装而成的布风板以及简易的弹簧装置，当大颗粒渣料达到一定重量时，大于弹簧的支撑力后，大颗粒侧的布风板发生向下倾斜，排出一部分细料和大颗粒渣料；物料重量减轻后，布风板在弹簧装置的支撑下回到原来位置，从而起到自动排泄大颗粒渣料的作用。在自动排泄大颗粒渣料的过程中，不可避免地会有一些正常尺寸的渣料排出炉外，只需要在渣料排出之后将其通过筛分装置筛分处理，满足正常工作需求的物料可重新进入流化床运行。
本发明流化床锅炉布风装置，正常运行时，没有排料口，不占用布风面积；排料时，靠重力会自动从侧壁面排出大颗粒渣料和部分燃烧后的物料，且装置简单，投资成本低；也不会造成停炉检修引起的一系列问题，提高一定的经济效益。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种自排泄大颗粒废料的布风装置，包括炉膛、颗粒燃料、布风板、弹簧装置、三角支撑固定架、纵向支柱、横向支柱、送风装置、排渣口控制阀及渣料排渣口；其中，
所述横向支柱垂直固定在纵向支柱上，并通过三角支撑固定架进行加固；所述纵向支柱支撑布风板，所述横向支柱的两端固定弹簧装置，弹簧装置的另一端与布风板连接；所述布风板上设有通气孔，布风板由固定布风板和活动布风板组成，所述活动布风板通过连接铰链与固定布风板连接，活动布风板的边缘向下倾斜一定角度。
进一步，所述纵向支柱支撑布风板的中心。
进一步，所述弹簧装置的一端固定在横向支柱上，另一端与活动布风板连接。
进一步，所述活动布风板的边缘向下倾斜5-15°。
一种自排泄大颗粒废料的布风方法，包括以下步骤：
（1）颗粒燃料进入炉膛内，并在布风板上流化燃烧或气化；
（2）随着流化的进行，颗粒燃料中的大颗粒物料在布风板上聚集，在重力因素及活动布风板的倾角下，流动到活动布风板侧向边缘，当物料重力大于弹簧的支撑力时，大颗粒物料从活动布风板侧边缘落下；
（3）大颗粒物料在风室中经过流化风的冷却后，经渣料排渣口被有效排出；同时活动布风板在弹簧装置支撑力的作用下，重新回到原处，流化床锅炉继续运行；
（4）经渣料排渣口排出的物料通过筛分装置筛分处理，满足正常工作需求的物料可重新进入流化床运行。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明针对大颗粒渣料因其粒径大、重量大、燃烧反应表面积小，会影响流化床锅炉的热效率以及正常运行的稳定性，提供一种自排泄大颗粒废料的布风装置，利用物料的重力因素和弹簧的支撑力可以自动排出大颗粒渣料，可以及时有效地缓解大颗粒渣料引起的布风不均匀和堵料问题，避免引起停炉，使流化床锅炉可以高效率的工作。
2、本发明布风装置的结构简单、使用方便，能够在易于进入大颗粒渣料的床层上使用。同时采用了弹簧装置，保证排泄过程的自动性；也采用了支柱及三角支撑固定架，保证了装置的使用安全。
3、本发明布风装置的布风板的活动布风板采用一定的倾角，固定布风板风量加大，活动布风板风量相对较小，这样可以保证物料在炉膛内形成内循环，提高炉膛的燃烧效率。
4、本发明布风装置可以有降低因燃料未被完全利用流化床锅炉的热损失、有效避免停炉引起的人力物力消耗以及带来的经济损失，保证流化床锅炉正常运行的稳定性。
附图说明
图1为自排泄大颗粒废料的布风装置的结构示意图；
图2为图1的右视图；
图3为布风板的结构示意图；
图中，1、炉膛，2、颗粒燃料，3、布风板，3-1、通气孔，3-2、连接铰链，3-3、固定布风板，3-4、活动布风板，4、弹簧装置，5、三角支撑固定架，6、纵向支柱，7、横向支柱，8、送风装置，9、排渣口控制阀，10、渣料排渣口。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
图1和2示出了本实施例的自排泄大颗粒废料的布风装置的结构。如图1所示，该布风装置包括炉膛1、颗粒燃料2、布风板3、弹簧装置4、三角支撑固定架5、纵向支柱6、横向支柱7、送风装置8、排渣口控制阀9及渣料排渣口10；其中，
所述横向支柱7垂直固定在纵向支柱6上，并通过三角支撑固定架5进行加固；所述纵向支柱7支撑布风板3，所述横向支柱6上固定弹簧装置4，弹簧装置4的另一端与布风板3连接。
如图3所示，所述布风板3上设有通气孔3-1，布风板3由位于中央的固定布风板3-3和位于周围的四个活动布风板3-4组成，所述活动布风板3-4通过连接铰链3-2与固定布风板3-3连接，活动布风板3-4的边缘向下倾斜一定角度，可以倾斜5-15°。本实施例中倾斜10°。
本实施例中，所述纵向支柱6支撑布风板3的中心。所述四个弹簧装置4的一端分别固定在两个横向支柱7上，另一端与活动布风板3-4连接。作为一种具体的实施方式，弹簧装置4的一端通过焊接工艺固定在横向支柱7上，另一端通过焊接工艺在布风板3上加固，也可以通过挂钩等机械装置与布风板3连接，达到可自由拆卸的效果，便于装置更新升级或维修。
使用时，空气由送风装置8送入，并通过布风板3与颗粒燃料2混合，在床层上形成流化；不同粒径的颗粒燃料2在炉膛1内流化并反应，大颗粒燃料或废料在布风板3上由于重力因素和活动布风板3-4的倾斜作用，流动到活动布风板3-4的边缘，当重力大于弹簧装置4的支撑力时，弹簧装置4发生形变，大颗粒物料从边缘排出，并经送风装置8送出的风冷却后，集聚在渣料排渣口10，通过渣料排渣口处的排渣口控制阀9定期排出。随后，活动布风板3-4上物料重量减轻，弹簧装置4回到原来位置，布风板3复位，流化床锅炉继续运行。
本发明流化床锅炉布风装置，正常运行时，没有排料口，不占用布风面积；排料时，靠重力会自动从侧壁面排出大颗粒渣料和部分燃烧后的物料，且装置简单，投资成本低；也不会造成停炉检修引起的一系列问题，提高一定的经济效益。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
