專利名稱：一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的布風方法，具體涉及一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法。
背景技術：
目前，流化床燃燒技術的燃料主要以固體燃料為主，比如煤、煤矸石、固體廢棄物等，流化床的床料主要為砂子和固體燃料的顆粒，在燃燒時，一部分空氣從流化床的底部風室經(jīng)過布風板進入流化床裝置，形成流化風，吹動堆積在布風板上的砂子和固體燃料顆粒，燃料顆粒和空氣充分混合發(fā)生燃燒反應。對于燃燒固體燃料的流化床裝置而言，流化風僅為空氣一股氣流，所以現(xiàn)有的布風方法主要針對空氣一股氣體流作為流化風的情況。常見的流化床布風裝置主要有布風板式和布風管式兩種主要形式。布風管式結構主要由多條平行、帶有風帽的管束組成；布風板式主要由帶有風帽的布風板、布風板下的風室和排渣系統(tǒng)組成。布風板式的布風裝置較布風管好，布風板有支撐床料，可以均勻布風，避免出現(xiàn)流化死區(qū)，易于排渣等優(yōu)點。隨著對燃燒污染物排放的要求越來越嚴格，流化床燃燒氣體燃料特別是一些低熱值氣體燃料受到了越來越多的重視，對于氣體燃料在流化床燃燒過程中的安全輸送問題和布風方法問題成為探討的熱點。對于氣體燃料在流化床中燃燒時的布風方法，主要有兩種一種方法是將氣體燃料和空氣分組輸送，一部分管束輸送燃氣，由布風板上部的密相區(qū)輸送至爐膛；另一部分輸送空氣，通過風室和布風板輸送至爐膛，形成流化風。但這種非預混輸送方式不利于鍋爐內(nèi)部氣體的充分混合和均勻流化布風，且氣流間隔大；另一種方法是氣體燃料與空氣采用預混的方式，混合均勻后通過風室和布風板進入流化床內(nèi)，形成流化風，該布風方法可以實現(xiàn)燃料氣體和空氣的充分混合，但由于采用預混的方式，容易發(fā)生氣體燃料的爆炸危險。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法。該方法通過雙氣流通道實現(xiàn)可燃氣體與空氣的分開輸送，氣體在進入反應爐膛之前采用非預混的方式，有效防止了發(fā)生爆炸的危險，同時又實現(xiàn)了燃料氣體和空氣進入反應爐膛后較好地混合和流化燃燒。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下技術方案
一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法，在該方法中采用了一種雙氣流通道風帽，該雙氣流通道風帽包括風帽外殼、空氣進氣管和燃氣進氣管；所述風帽外殼內(nèi)具有一通道，所述風帽外殼內(nèi)設有一將通道分割為燃氣流道和空氣流道的隔板；所述空氣進氣管的一端伸進風帽外殼內(nèi)并與風帽外殼內(nèi)的空氣流道相通，空氣進氣管與風帽外殼密封配合；所述燃氣進氣管的一端穿過空氣進氣管、空氣流道和隔板伸進燃氣流道，燃氣進氣管與空氣進氣管間隙配合，燃氣進氣管與隔板密封配合；在風帽外殼上設有多個、且相對燃氣進氣管對稱設置的燃氣出氣孔，所述燃氣出氣孔與燃氣流道相通；在風帽外殼上設有多個、且相對燃氣進氣管對稱設置的空氣出氣孔，所述空氣出氣孔與空氣流道相通；
該方法包括如下步驟
1)、氣體燃料進入燃氣進氣室，在燃氣進氣管的引導下進入燃氣流道，并經(jīng)燃氣出氣孔噴出風帽外殼，進入流化床裝置；
2)、空氣進入空氣進氣室，在空氣進氣管的引導下進入空氣流道，并經(jīng)空氣出氣孔噴出風帽外殼，進入流化床裝置。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述燃氣出氣孔和空氣出氣孔向下傾斜，且與水平線的夾角均為15度。作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述空氣進氣管通過密封墊圈與風帽外殼密封配
八
口 ο作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案，所述燃氣進氣管通過密封圈與隔板密封配合。作為本發(fā)明的一種改進方法，所述空氣進氣室位于燃氣進氣室的上部，燃氣進氣管穿過空氣進氣室，燃氣進氣管的另一端與燃氣進氣室連通。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法，具有如下優(yōu)點1、氣體燃料和空氣經(jīng)過雙氣流通道風帽，采用非預混的方式，進入流化床裝置內(nèi)燃燒。在進入流化床裝置之前，燃氣和空氣采用非預混的方式通過風帽進入流化床裝置內(nèi)，有效的避免了氣體燃料產(chǎn)生爆炸的危險，同時保證了氣體燃料與空氣在流化床內(nèi)的充分混合，保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效地運行。2、在控制流量大小、氣流速率和燃氣與空氣混合比例的問題上，通過調(diào)節(jié)燃氣進氣室和空氣進氣室的進氣量，就可以達到控制流化床裝置中氣流流量的目的。3、本發(fā)明實現(xiàn)了燃氣和空氣的非預混輸送方式，使燃氣和空氣通過雙通道后進入流化床，在鍋爐內(nèi)進行充分混合并燃燒。非預混大大增強了鍋爐燃燒的安全性、可靠性，為鍋爐穩(wěn)定運行提供了保障。


圖1為一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法的結構示意圖。附圖中I一風帽外殼；2—空氣進氣管；3—燃氣進氣管；4一燃氣流道；5—空氣流道；6—隔板；7—燃氣出氣孔；8—空氣出氣孔；9一密封墊圈；10—密封圈；11一空氣進氣室；12—燃氣進氣室。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地描述。一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法，在該方法中采用了一種雙氣流通道風帽，如圖1所示，該雙氣流通道風帽包括風帽外殼1、空氣進氣管2和燃氣進氣管
3。風帽外殼I內(nèi)具有一通道，風帽外殼I內(nèi)設有一將通道分割為燃氣流道4和空氣流道5的隔板6。空氣進氣管2的上端伸進風帽外殼I內(nèi)并與風帽外殼I內(nèi)的空氣流道5相通，在空氣進氣管2與風帽外殼I之間設置有密封墊圈9，空氣進氣管2通過密封墊圈9與風帽外殼I密封配合，空氣進氣管2的下端直接與空氣進氣室11連通。燃氣進氣管3的上端穿過空氣進氣管2、空氣流道5和隔板6并伸進燃氣流道4。燃氣進氣管3與空氣進氣管2間隙配合，在燃氣進氣管3與隔板6之間設置有密封圈10，燃氣進氣管3通過密封圈10與隔板6密封配合，密封圈10保證密封的同時加強了燃氣進氣管3的牢固性?？諝膺M氣室11位于燃氣進氣室12的上部，燃氣進氣管3穿過空氣進氣室11，燃氣進氣管3的下端直接與燃氣進氣室12連通。在本實施例中，空氣進氣管2的軸線與燃氣進氣管3的軸線重合。在風帽外殼I上設有多個、且相對燃氣進氣管3對稱設置的燃氣出氣孔7，燃氣出氣孔7與燃氣流道4相通。在風帽外殼I上設有多個、且相對燃氣進氣管3對稱設置的空氣出氣孔8，空氣出氣孔8與空氣流道5相通。該方法包括如下步驟
I)、氣體燃料進入燃氣進氣室12，在燃氣進氣管3的引導下進入燃氣流道4，并經(jīng)燃氣出氣孔7噴出風帽外殼1，進入流化床裝置。2)、空氣進入空氣進氣室11，在空氣進氣管2的引導下進入空氣流道5，并經(jīng)空氣出氣孔8噴出風帽外殼1，進入流化床裝置。燃氣出氣孔7和空氣出氣孔8均設置4個，燃氣出氣孔7和空氣出氣孔8向下傾斜，且與水平線的夾角均為15度，可有效防止爐膛內(nèi)顆粒在重力作用下堵塞氣孔。這樣使得氣流噴出方向一致，有助于爐膛內(nèi)的氣體混合。同時氣流向下噴出也可以防止風帽之間的對吹，防止了氣流的沖刷，有效延長了風帽的工作壽命。風帽底部設有螺紋，與布風板直接旋擰連接，當風帽使用時間長而磨損嚴重時，可直接拆卸更換。燃氣進氣管3與隔板6處加裝密封圈10，防止燃氣流道4和空氣流道5因為高壓而相互泄露。風帽外殼I的底部與空氣進氣管2處加裝密封墊圈9，不僅增加了風帽外殼I底部的摩擦阻力，確保牢固，而且增強了風帽外殼的密封性，防止空氣向外泄露。燃氣和空氣通過雙通道分別進行輸送，實現(xiàn)了氣體輸送的非預混并最終由氣孔噴入爐膛。當燃氣和空氣分別進入爐膛后，在氣流和床料的擾動下，燃氣與空氣易于發(fā)生混合并實現(xiàn)充分燃燒。有效的避免了氣體燃料在進入爐膛前發(fā)生爆炸的危險，實現(xiàn)了氣體燃料在流化床裝置中安全、高效的燃燒。該方法還可以通過控制空氣進氣室和燃氣進氣室的進氣量來控制氣流流量、氣流速率和兩種氣體的混合比例，操作簡單、高效。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法，其特征在于在該方法中采用了一種雙氣流通道風帽，該雙氣流通道風帽包括風帽外殼(I)、空氣進氣管(2 )和燃氣進氣管(3);所述風帽外殼(I)內(nèi)具有一通道，所述風帽外殼(I)內(nèi)設有一將通道分割為燃氣流道(4)和空氣流道(5)的隔板(6);所述空氣進氣管(2)的一端伸進風帽外殼(I)內(nèi)并與風帽外殼(I)內(nèi)的空氣流道(5)相通，空氣進氣管(2)與風帽外殼(I)密封配合；所述燃氣進氣管(3)的一端穿過空氣進氣管(2)、空氣流道(5)和隔板(6)伸進燃氣流道(4)，燃氣進氣管(3)與空氣進氣管(2)間隙配合，燃氣進氣管(3)與隔板(6)密封配合；在風帽外殼(I)上設有多個、且相對燃氣進氣管(3)對稱設置的燃氣出氣孔(7)，所述燃氣出氣孔(7)與燃氣流道(4)相通；在風帽外殼(I)上設有多個、且相對燃氣進氣管(3)對稱設置的空氣出氣孔(8)，所述空氣出氣孔(8)與空氣流道(5)相通； 該方法包括如下步驟 I )、氣體燃料進入燃氣進氣室(12)，在燃氣進氣管(3)的引導下進入燃氣流道(4)，并經(jīng)燃氣出氣孔(7)噴出風帽外殼(I )，進入流化床裝置； 2)、空氣進入空氣進氣室(11)，在空氣進氣管(2)的引導下進入空氣流道(5)，并經(jīng)空氣出氣孔(8)噴出風帽外殼(1)，進入流化床裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法，其特征在于所述燃氣出氣孔(7)和空氣出氣孔(8)向下傾斜，且與水平線的夾角均為15度。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法，其特征在于所述空氣進氣管(2)通過密封墊圈(9)與風帽外殼(I)密封配合。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法，其特征在于所述燃氣進氣管(3)通過密封圈(10)與隔板(6)密封配合。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法，其特征在于所述空氣進氣室(11)位于燃氣進氣室(12)的上部，燃氣進氣管(3)穿過空氣進氣室(11 )，燃氣進氣管(3)的另一端與燃氣進氣室(12)連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于流化床內(nèi)燃燒氣體燃料的非預混布風方法，氣體燃料進入燃氣進氣室，在燃氣進氣管的引導下進入燃氣流道，并經(jīng)燃氣出氣孔噴出風帽，進入流化床裝置；空氣進入空氣進氣室，在空氣進氣管的引導下進入空氣流道，并經(jīng)空氣出氣孔噴出風帽，進入流化床裝置。在進入流化床裝置之前，燃氣和空氣采用非預混的方式通過風帽進入流化床裝置內(nèi)，有效的避免了氣體燃料產(chǎn)生爆炸的危險，同時保證了氣體燃料與空氣在流化床內(nèi)充分混合，保障了系統(tǒng)穩(wěn)定、高效地運行。
文檔編號F23K5/00GK103062761SQ20131003159
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權日2013年1月28日
發(fā)明者楊仲卿, 閆云飛, 張力, 耿豪杰, 陳艷容, 丁林 申請人:重慶大學