專利名稱：一種風(fēng)帽氣體分布板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)帽氣體分布板，特別是循環(huán)流化床燃燒裝置和氣化裝置采用的風(fēng)帽氣體分布板。
背景技術(shù)：
風(fēng)帽氣體分布板是流化床煤燃燒和氣化裝置中普遍采用的一種氣體分布板，空氣或富氧空氣、水蒸氣通過(guò)多個(gè)氣體風(fēng)帽導(dǎo)入流化床反應(yīng)器中。由于大型流化床煤燃燒和氣化裝置的截面長(zhǎng)度通常大于1m，寬度也大于1m，致使風(fēng)帽氣體分布板上不同風(fēng)帽氣體通入量呈現(xiàn)不均勻分布，試驗(yàn)研究業(yè)已證明分布板上最大氣量風(fēng)帽與最小氣量風(fēng)帽之比可達(dá)4.19。換言之，氣體分布板上不同風(fēng)帽出現(xiàn)了嚴(yán)重的氣體不均勻分布狀況。某些風(fēng)帽通過(guò)氣量小，風(fēng)帽周圍區(qū)域固體顆粒處于非流化狀態(tài)(產(chǎn)生死區(qū))，這些區(qū)域必然帶來(lái)高溫顆粒團(tuán)聚，進(jìn)而造成流化床煤燃燒和氣化裝置大面積結(jié)焦，甚至停運(yùn)。
風(fēng)帽設(shè)計(jì)是決定風(fēng)帽氣體分布板操作性能的關(guān)鍵，現(xiàn)有流化床煤燃燒和氣化裝置中采用的風(fēng)帽依照射流孔方向區(qū)分，包括(1)水平射流孔風(fēng)帽；(2)傾斜射流孔風(fēng)帽；(3)加導(dǎo)向板射流孔風(fēng)帽。按照風(fēng)帽頂部形狀來(lái)區(qū)分包括(1)有帽頭風(fēng)帽；(2)無(wú)帽頭風(fēng)帽。上述風(fēng)帽都采用了射流孔直接噴入流化床的形式，由于其結(jié)構(gòu)不盡合理以及設(shè)計(jì)方法缺陷，現(xiàn)有風(fēng)帽在操作過(guò)程中普遍存在如下問(wèn)題(1)固體顆粒倒流進(jìn)入予分布?xì)馐覇?wèn)題。流化床表觀氣速較低時(shí)，流化床氣體分布板壓降小，流化床壓力波動(dòng)曲線出現(xiàn)負(fù)的數(shù)值，即流化床預(yù)分布?xì)馐覊簭?qiáng)小于分布板上方壓強(qiáng)，固體顆粒倒吸進(jìn)入預(yù)分布?xì)馐抑校?2)風(fēng)帽磨蝕問(wèn)題。傳統(tǒng)的風(fēng)帽設(shè)計(jì)射流孔具有明顯的水平方向射流速度，射流卷吸的固體顆粒具有較大的水平動(dòng)量，使氣體分布板、相鄰氣體風(fēng)帽及其流化床邊壁區(qū)域產(chǎn)生嚴(yán)重的磨蝕。(3)風(fēng)帽松動(dòng)問(wèn)題。由于風(fēng)帽氣體分布板的氣體不均勻分布，部分風(fēng)帽氣體通量較大，風(fēng)帽上方氣泡大，使風(fēng)帽承受強(qiáng)烈的振動(dòng)，進(jìn)而使風(fēng)帽松動(dòng)，給風(fēng)帽氣體分布板正常操作帶來(lái)極大隱患。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，本發(fā)明的目的是要提供一種由帶外管的風(fēng)帽組成的風(fēng)帽氣體分布板，使風(fēng)帽氣體分布板能夠?qū)崿F(xiàn)氣體均勻分布，有效避免嚴(yán)重氣體不均勻分布現(xiàn)象發(fā)生，防止高溫固體顆粒局部粘結(jié)、結(jié)焦和停運(yùn)事故。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的它主要由開(kāi)有多孔的氣體分布母板、固定于母板上的射流孔呈對(duì)稱分布的進(jìn)氣風(fēng)帽、固定螺母等組成，其特征在于進(jìn)氣風(fēng)帽上裝有外管，氣體從射流孔噴出通過(guò)外管向下折入流化床中，避免了水平射流氣體直接進(jìn)入流化床中。為了減小水平方向射流速度分量，風(fēng)帽外管氣體出口處設(shè)計(jì)了平滑過(guò)渡出口，平滑過(guò)渡出口與水平方向的夾角應(yīng)在65～80°范圍內(nèi)，這樣既減小了氣體動(dòng)量損失，又減小了水平射流深度，在同樣的截面上可以布置安裝更多風(fēng)帽。在風(fēng)帽的進(jìn)口處安裝變阻力螺母，調(diào)節(jié)進(jìn)口變阻力螺母直徑可改變風(fēng)帽氣體阻力。


圖1為依據(jù)本發(fā)明所提出的帶有外管的氣體分布風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各部件名稱說(shuō)明如下1.氣體進(jìn)口；2.變阻力開(kāi)口螺帽；3.風(fēng)帽進(jìn)氣內(nèi)管；4.風(fēng)帽固定螺母；5.氣體分布母板；6.氣體射流孔；7.風(fēng)帽外管；8.外管出口平滑過(guò)渡段；9.氣體出口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)及最佳實(shí)施方式。
如圖所示，本發(fā)明主要包括氣體進(jìn)口1，變阻力開(kāi)口螺帽2，風(fēng)帽進(jìn)氣內(nèi)管3，風(fēng)帽固定螺母4，多個(gè)氣體射流孔6，風(fēng)帽氣體排出外管7，氣體出口平滑過(guò)渡段8等構(gòu)成。風(fēng)帽進(jìn)氣內(nèi)管3通過(guò)固定螺母4固定于氣體分布母板5上，變阻力開(kāi)口螺帽2為可改變內(nèi)徑螺帽，安裝于風(fēng)帽進(jìn)氣內(nèi)管3的進(jìn)口端。風(fēng)帽進(jìn)氣內(nèi)管3的出口端安裝風(fēng)帽外管7，外管出口處8為平滑過(guò)渡形出口設(shè)計(jì)，這樣不但可以減小出口氣體的動(dòng)量損失，而且可以使出口氣體僅具有水平分量，減小了射流氣體夾帶顆粒對(duì)氣體分布板和風(fēng)帽外管的磨蝕。
為了達(dá)到最佳技術(shù)效果，風(fēng)帽外管平滑過(guò)渡形氣體出口與水平方向的夾角應(yīng)在65～80°范圍內(nèi)，風(fēng)帽進(jìn)口直徑應(yīng)在23.0～82.5mm范圍內(nèi)，風(fēng)帽出口外徑應(yīng)在84～126mm范圍內(nèi)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有優(yōu)點(diǎn)及有益之處該氣體風(fēng)帽由于采用了風(fēng)帽氣體排出外管以及平滑過(guò)渡形氣體出口，有效消除了氣體射流垂直方向分量，減小了射流氣體出口動(dòng)量損失，同時(shí)減小了射流氣體水平射流深度，從而減小了射流對(duì)臨近風(fēng)帽和氣體分布板的有效磨蝕。進(jìn)口處的變阻力開(kāi)口螺帽可以方便地調(diào)節(jié)風(fēng)帽阻力，使氣體在整個(gè)分布板上均勻分布，防止分布板上出現(xiàn)死區(qū)，避免高溫顆粒粘結(jié)和結(jié)焦現(xiàn)象，使分布板能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定操作；而且使風(fēng)帽分布板操作區(qū)域變寬。風(fēng)帽的阻力特性(阻力系數(shù))僅與風(fēng)帽進(jìn)口面積與射流孔面積比值以及風(fēng)帽進(jìn)口面積與風(fēng)帽環(huán)隙面積比值有關(guān)，與其它因素?zé)o關(guān)，風(fēng)帽設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于放大。
而且，該風(fēng)帽式氣體分布板可在大范圍流化床表觀氣速和寬氣體分布板壓降范圍下操作，在較低的表觀操作氣速下也能保證整個(gè)風(fēng)帽氣體分布板氣體均勻分布。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)帽氣體分布板，由其上固定的多個(gè)氣體分布風(fēng)帽構(gòu)成，每個(gè)風(fēng)帽包括射流孔對(duì)稱分布的進(jìn)氣內(nèi)管、固定螺帽等部件，其特征在于風(fēng)帽進(jìn)氣內(nèi)管上裝有外管(7)，外管(7)的出口處設(shè)計(jì)為平滑過(guò)渡段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)帽氣體分布板，其特征在于所說(shuō)的風(fēng)帽出口平滑過(guò)渡段氣體出口與水平方向的夾角為65～80°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)帽氣體分布板，其特征在于風(fēng)帽內(nèi)管進(jìn)氣口裝有變阻力開(kāi)口螺帽(2)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種風(fēng)帽氣體分布板，由其上固定的多個(gè)氣體分布風(fēng)帽構(gòu)成，每個(gè)風(fēng)帽包括射流孔對(duì)稱分布的進(jìn)氣內(nèi)管、固定螺帽等部件，其特征在于風(fēng)帽進(jìn)氣內(nèi)管上裝有外管(7)，外管(7)的出口處設(shè)計(jì)為平滑過(guò)渡段，這樣不但可以減小出口氣體的動(dòng)量損失，而且可以使出口氣體僅具有水平分量，減小了射流氣體夾帶顆粒對(duì)氣體分布板和風(fēng)帽外管的磨蝕。風(fēng)帽內(nèi)管進(jìn)氣口裝有變阻力開(kāi)口螺帽(2)，可以方便地調(diào)節(jié)風(fēng)帽阻力，使氣體在整個(gè)分布板上均勻分布，防止分布板上出現(xiàn)死區(qū)，避免高溫顆粒粘結(jié)和結(jié)焦現(xiàn)象，使分布板能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定操作，而且使風(fēng)帽分布板操作區(qū)域變寬。
文檔編號(hào)B01J8/44GK1583237SQ20041002430
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月5日
發(fā)明者郭慶杰, 梁治國(guó), 張玉貞, 盧水根 申請(qǐng)人:石油大學(xué)(華東)