[發明專利]離心分離器

有效

• 申請號: 201380013225.4
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN104334285B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 拉爾夫·亞伯拉罕;多布林·托波羅夫;多梅尼科·帕沃內
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯工業解決方案股份公司
• 主分類號: B04C5/04
• 分類號: B04C5/04;B04C5/13
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張天舒;張杰

本發明涉及用于優化離心分離器的方法和裝置，尤其適用于高溫氣化器中的再循環氣旋分離器。離心分離器的分離程度將被顯著地提升。這是根據本方法而實現的，其經由在該離心分離器的浸漬管上的內部構件，使得離心力的局部增加被實施。

技術領域

本發明涉及一種用于優化離心分離器的方法，特別適用于高溫氣化爐中的再循環氣旋(分離器)。

背景技術

離心分離器的各種各樣的設計是已知的。例如，DE10346692 A1示出了液滴分離器，其在到料斗區域的過渡處具有位于浸漬管端部的外圍上的旋轉葉片，以便在料斗處實現進氣流的旋轉。可以被開啟和關閉的氣旋分離器由例如DE10205981 A1示出，而DE19516817 C1示出了具有附加的元件例如放電電極的旋風分離器。

高溫氣化爐被開發出來用以改善對褐煤的利用，例如，借助于流化床氣化工藝，通過使用作為溫克勒煤氣化的進一步發展的所謂高溫溫克勒(HTW，High-TemperatureWinkler)氣化爐，其中溫克勒煤氣化原本運行在大氣壓力下。優勢主要在于更好地利用原料，為大型裝置提供更大的氣化爐容量以及避免副產物的形成。

該過程的缺點，一個是再循環旋風分離器的分離效率不是特別地顯著，這導致必須在該氣旋分離器和原料氣體冷卻器的下游提供成本密集型的熱氣體過濾器。另一個嚴重的因素是沉積在熱氣體過濾器的灰塵仍含有大量的碳。該灰塵因而不能被送到廢渣填埋場，而必須或者通過管道和螺旋輸送器被返回到氣化爐或者在單獨的容器中借助于輔助燃料以很大的代價被焚燒。

發明內容

這是本發明被構思的由來，其目標是顯著地增加離心分離器的分離程度，尤其適用于高溫氣化爐中的再循環氣旋分離器。

借助于在一開始所參考的該類方法，根據本發明的一個變型例，該目標通過對由離心分離器的浸漬管的內部構件實施的離心力的局部增加而被實現。

為了增加氣旋分離器的分離容量，已經被提出來的方法是移動浸漬管到“死水區域(dead water region)”里，即浸漬管被偏心地嵌裝在氣旋分離器中。該措施僅僅在新建的氣旋分離器的情況下具有經濟意義。改造以及由此而進行的后續優化，并不能通過這種方式而經濟地實現。與此相反，浸漬管的內部構件能夠被加以改裝而沒有任何問題。

根據本發明，為優化目的的可行的變型例是通過在該氣旋分離器入口區域的上游設置凝聚器，而機械地增加待分離的顆粒的尺寸。凝聚器具有影響顆粒尺寸的效果，這是通過在氣旋分離器的入口區域提高大顆粒和小顆粒之間碰撞率而實現的，這顯著地改善了分離程度。凝聚器基本上是已知的，例如在DE 19815976 A1中有關于這方面的描述。

由于氣旋分離器僅在苛刻定制的運行狀態下可以最佳地運行，例如，在有灰塵的情況下，進入氣旋分離器的最佳切向入口速度為10米/秒，當負載發生變化時，其運行性能會有波動。通過改變離心分離器入口的橫截面，這是本發明被構思用以優化該氣旋分離器的由來，以完全不同的方式來改變其橫截面是可能的，正如在后進一步具體描述的那樣。

橫截面的可變化性實現了該氣旋分離器的設計速度總被保持恒定的效果。

在改進實施例中，根據本發明，前述提及的方法步驟被同時地實施。

為了實現所述目標，本發明還提供了裝置或者離心分離器，其基于以下特征而顯著不同：用于收窄該離心分離器的流體通道的導流元件被提供在浸漬管處。正如本發明所提供的，該用于收窄流體的元件可被形成為盤形隔板。

為了實現特別優化的流體，根據本發明，在此也可以提供偏心的、盤形隔板，其被設置在與氣體入口大致相對的該浸漬管的外部區域上，該隔板被拉伸到氣體入口通道的下緣以下，并且隨后朝向該浸漬管的下端，再次收窄為漸縮方式的管狀形狀。隔板的位置也可以根據離心分離器的設計而變化。