循环流化床锅炉的风帽设计

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1、文章编号:1004-8774(2012)02-14-02循环流化床锅炉的风帽设计强，张燕，李光耀刘(南通万达锅炉有限公司，江苏南通226005)摘要:介绍了国内循环流化床锅炉用风帽的主要类型、优缺点，同时根据多台流化床锅炉实际设计和运行的经验，对风帽用材质选择进行了探讨，并给了一个设计实例。关键词:循环流化床锅炉;风帽设计;类型;材料中图分类号:TK229.6+6;TK223.26文献标识码:A第一作者:刘强(1983－)，大学本科，助理工程师，毕业至今主要从事循环流化床锅炉等产品的开发与设计工作。TheDesignofAirCapofCirculatingF

2、luidizedBedLIUQiang，ZHANGYan，LIGuang-yao(NantongWandaBoilerCo．Ltd，Nantong226005，China)BoilerAbstract:IntroducedthemaintypeofdomesticCFBboileraircapandtheiradvantagesanddis-advantages，meanwhile，throughthedesigningandoperatingexperienceofmanyCFBboilers，themate-rialofaircapwerediscusse

3、d，finally，andesigningexamplewasgiven．Keywords:circulatingfluidizedbedboiler;designofaircap;type;material前言循环流化床(CFB)锅炉具有燃烧效率高、燃料适用性广泛等特点，近几十年来在国内发展迅速。目前投入使用的流化床锅炉普遍采用风帽式布风装置，因此风帽设计成为整个锅炉设计的关键之一。风帽的工作环境十分恶劣，它是炉内高温高磨损下的易损部件。风帽的结构与质量直接影响着流化床锅炉的流化工况和燃烧的稳定性，是流化床锅炉安全运行的保证。锅炉设计时既要考虑到风帽的结构，

4、也要选择合适的风帽材料，保证锅炉安全经济运行。0图1蘑菇状风帽另外，送风风压在运行中会产生波动，常常出现床料通过风帽孔回吸进入风室的现象，造成风室积渣;风室积渣后，又会使床压波动加剧，影响布风均匀性;风室积渣又会结焦危及锅炉的安全运行。风室积渣通过风帽孔吹入炉内时会卡住风帽小孔，导致风帽堵孔、通风不足而过热烧坏。基于以上问题，新投运的锅炉和老锅炉改造时大都对这种风帽进行了改造。风帽的类型风帽的形式多种多样，主要常见的可分为以下几种:蘑菇状(或菌状)风帽、钟罩式风帽、定向风帽以及伞状、柱状等其它类型的风帽。1．1蘑菇状风帽蘑菇状风帽(见图1)直径较小，多为40～

5、50mm，风帽小孔采用侧向开孔。蘑菇状风帽布风均匀性较好，流化质量优良［1］，但其布置密度较大，间距小时易产生对吹磨损，加上国内流化床锅炉的煤粒度一般都是宽筛分的，导致磨损现象严重。1钟罩式风帽钟罩式风帽(见图2)是一种新型的节能风帽，许多改造炉趋向于用钟罩式风帽代替蘑菇状风帽。钟罩式风帽具有以下优点:一是耐磨性好:钟罩式风帽孔径较大，设计间距大可有效防止风孔对吹，减少磨损;铸造工艺先进，1．2收稿日期:2011-10-24·研究与开发·循环流化床锅炉的风帽设计15采用优质耐热合金钢，使用寿命较长;二是安装更换方便:该风帽采用迷宫布置，风帽与中心管之间保持0．

6、5～1mm间隙，用手插拔即可装卸，并且更换时耐火材料不损坏，大大降低维修成本;三是有利于排大渣:风帽之间距离较大，大块渣不会卡在风帽之间，运行周期再长不会沉积大渣，保持锅炉流化正常。风帽的材料选择循环流化床锅炉正常运行的床温一般控制在850～950℃，再考虑其他的因素，要求风帽能承受1100℃左右的高温且应具有耐高温氧化和抗腐蚀性能［2］。在锅炉正常运行时，风帽中有空气流通，可以得到冷却，但压火停炉时，因没有空气通过，帽头浸埋在高温床料中，容易烧损。所以风帽的材料选取至关重要［1］。以往多采用高铬镍奥氏体耐热铸钢，如ZGCr25Ni20Si2，在高温下具有良好

7、的抗氧化性;镍元素和铬元素含量接近，对抗腐蚀不利，且镍元素的成本较高。现在更多的使用低镍和无镍钢，如低镍耐热铸钢ZG8Cr33Ni9N、双相无镍钢ZG8Cr26Mn7N以及新型稀土铬镍锰氮耐热合金铸钢ZG4Cr25Ni4Mn3NRe等［2］。选择适合的风帽材料，对降低风帽更换的频率，延长其使用寿命有重要意义。23设计实例我公司设计的一台TG—30/5．3—M型次高温图2钟罩式风帽不可否认，使用钟罩式风帽仍不能避免磨损，而且，钟罩式风帽也有自身的缺陷，如阻力较大增加风机电耗、风帽易脱落漏渣、重量大、造价高等。1．3定向风帽定向风帽主要有单口风帽和双口风帽(见图3

8、)两种。其基本用途一是定向吹动，在炉底