流化床布风装置以及用于乏燃料后处理的流化床系统的制作方法

本发明具体涉及一种流化床布风装置以及乏燃料后处理系统。

背景技术：

1、流化床在化工、能源工业中的应用十分广泛。气体分布装置是流化床中至关重要的组件，其结构对流化床内气体的分布、颗粒运动、流化特性等有着重要的影响。

2、传统的流化床用布风装置包括布风板，布风板上均布有通孔，通孔内均有布风管，布风管的上端均套有风帽，风帽的四周均布有布风孔。工作时气体依次经过风管和风帽，最后从各个布风孔中喷入到床体中，完成布风。

3、传统的流化床布风装置在布风时，气体流动不均匀，导致现有的流化床床体中存在着轴、径向颗粒分布不均匀的问题，而流化床床体中的颗粒分布不均则会导致反应物料在床层内无法充分混合，从而影响反应的进行效率，降低反应产物的产率。

4、因此，如何实现流化床布风装置的均匀进气，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种流化床布风装置以及乏燃料后处理系统，该流化床布风装置能够实现均匀进气，以实现颗粒的稳定流态化。

2、根据本发明第一方面的实施例，提供一种流化床布风装置，包括：筒体和布风板；所述筒体内设有风室，所述风室贯通于所述筒体，用于供气流通过，所述布风板容置于所述筒体的风室内并与所述筒体的内侧壁连接，所述布风板上设置有多个第一风孔，所述第一风孔沿筒体的轴向延伸，并贯穿于所述布风板，所述布风板的外侧壁设置有旋流槽，所述旋流槽沿预定路径延伸，所述预定路径的切线方向以设定角度倾斜于水平方向，所述旋流槽与所述筒体的内侧壁之间围合形成旋流风道，所述旋流风道贯穿于所述布风板。

3、优选的，所述筒体的中心轴线垂直于所述布风板所处的平面，且所述布风板的形状与所述筒体的截面形状相适配。

4、优选的，所述旋流风道的数量为多个，多个所述旋流风道沿所述布风板的外侧壁的圆周方向均匀布设。

5、优选的，所述设定角度为15°-60°。

6、优选的，还包括预布风板，所述预布风板容置于所述风室内并与所述筒体的内侧壁连接，所述预布风板位于所述布风板的正下方，所述预布风板上设置有多个第二风孔，所述第二风孔贯穿于所述预布风板。

7、优选的，所述预布风板与所述布风板之间的间隔距离为1-5m。

8、优选的，本装置还包括风帽单元，所述风帽单元安装于所述布风板上，且所述风帽单元的数量与所述第一风孔的数量相同，每个风帽单元均对应于一个第一风孔，所述风帽单元位于所述第一风孔的上方，并与所述第一风孔连通，所述风帽单元用于将所述第一风孔中的气流向风帽单元自身周围排出。

9、优选的，所述风帽单元设有内风腔，所述内风腔沿竖直方向延伸，所述风帽单元的侧壁开设有出风口，所述出风口与所述内风腔连通，所述出风口的中心轴线方向倾斜于水平方向，所述出风口的中心轴线的位置由内向外逐渐降低。

10、根据本发明第二方面的实施例，提供一种用于乏燃料后处理的流化床系统，包括流化床床体和上述的流化床布风装置，所述流化床布风装置一端用于接入压缩空气，另一端与所述流化床床体连通，所述流化床布风装置用于将压缩空气分散为均匀的流化气体，并将流化气体输送至流化床床体中。

11、优选的，所述流化床床体设有进料管，所述进料管用于向所述流化床床体的内腔中输入硝酸铀酰料液，所述流化气体用于将所述硝酸铀酰料液雾化分解为三氧化铀。

12、本发明中的流化床布风装置通过在布风板上设置多个均匀布置的第一风孔，能够初步实现均匀进气，实现流化床的稳定流态化。然而，仅通过竖直方向的通孔(第一风孔)进行布风，会存在布风区域受限，布风不均匀的问题，即流化床的侧边壁上会出现颗粒高浓度区，进而导致出现死区或黏壁的情况。

13、因此，进一步地，本流化床布风装置通过在布风板的周向上设置多个旋流风道，以有效改善流化床内颗粒浓度的轴、径向分布，强化流化过程。具体来说，旋流风道能够使流化床内气流切向动量增强，流化床内气流扰动强烈，流化床床层截面流场的对称性增强，可以消除了流场在流化床内的偏斜，传质传热能力得到增强，能够有效地缓解床层内黏壁现象。

14、综上，本流化床布风装置能够实现均匀进气，以实现颗粒的稳定流态化。

技术特征：

1.一种流化床布风装置，其特征在于，包括：筒体(1)和布风板(3)；

2.根据权利要求1所述的流化床布风装置，其特征在于，所述筒体(1)的中心轴线垂直于所述布风板(3)所处的平面，且所述布风板(3)的形状与所述筒体(1)的截面形状相适配。

3.根据权利要求2所述的流化床布风装置，其特征在于，所述旋流风道的数量为多个，多个所述旋流风道沿所述布风板(3)的外侧壁的圆周方向均匀布设。

4.根据权利要求1至3任一项所述的流化床布风装置，其特征在于，所述设定角度为15°-60°。

5.根据权利要求1所述的流化床布风装置，其特征在于，还包括预布风板(2)，所述预布风板(2)容置于所述风室内并与所述筒体(1)的内侧壁连接，所述预布风板(2)位于所述布风板(3)的正下方，

6.根据权利要求5所述的流化床布风装置，其特征在于，所述预布风板(2)与所述布风板(3)之间的间隔距离为1-5m。

7.根据权利要求1所述的流化床布风装置，其特征在于，还包括风帽单元(7)，所述风帽单元(7)安装于所述布风板(3)上，且所述风帽单元(7)的数量与所述第一风孔(4)的数量相同，每个风帽单元(7)均对应于一个第一风孔(4)，所述风帽单元(7)位于所述第一风孔(4)的上方，并与所述第一风孔(4)连通，所述风帽单元(7)用于将所述第一风孔(4)中的气流向风帽单元自身周围排出。

8.根据权利要求7所述的流化床布风装置，其特征在于，所述风帽单元(7)设有内风腔(71)，所述内风腔(71)沿竖直方向延伸，所述风帽单元(7)的侧壁开设有出风口(72)，所述出风口(72)与所述内风腔(71)连通，所述出风口(72)的中心轴线方向倾斜于水平方向，所述出风口(72)的中心轴线的位置由内向外逐渐降低。

9.一种用于乏燃料后处理的流化床系统，其特征在于，包括流化床床体和权利要求1至8任一项所述的流化床布风装置，

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述流化床床体设有进料管，所述进料管用于向所述流化床床体的内腔中输入硝酸铀酰料液，所述流化气体用于将所述硝酸铀酰料液雾化分解为三氧化铀。

技术总结本发明公开一种流化床布风装置以及乏燃料后处理系统，该流化床布风装置包括：筒体和布风板。筒体内设有风室，风室贯通于筒体，用于供气流通过，布风板容置于筒体的风室内并与筒体的内侧壁连接，布风板上设置有多个第一风孔，第一风孔沿筒体的轴向延伸，并贯穿于布风板，布风板的外侧壁设置有旋流槽，旋流槽沿预定路径延伸，预定路径的切线方向以设定角度倾斜于水平方向，旋流槽与筒体的内侧壁之间围合形成旋流风道，旋流风道贯穿于布风板。该流化床布风装置能够实现均匀进气，以实现颗粒的稳定流态化。技术研发人员：马敬,李启超,陈勇,王冬,纪雷鸣,杨硕,邢东军,秦永泉,王博,武婧受保护的技术使用者：中国核电工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10