[發明專利]一種帶有整體傾斜中心筒的循環流化床鍋爐旋風分離器

有效

• 申請號: 201410361141.6
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104100968A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 黃中;徐正泉;江建忠;肖平;孫獻斌
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F23C10/18
• 分類號: F23C10/18
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本發明屬于循環流化床鍋爐技術領域，具體涉及一種帶有整體傾斜中心筒的循環流化床鍋爐旋風分離器。

技術背景

循環流化床鍋爐必須通過氣固分離和返料裝置才能完成物料在主循環回路中的循環，其在運行中必須要保證一定的循環量，這就對氣固分離裝置的分離效率提出了要求。旋風分離器是目前在循環流化床鍋爐中普遍應用的氣固分離裝置，總的說來，循環流化床鍋爐旋風分離器的設計應滿足以下幾點要求：

⑴旋風分離器要能夠在高溫、高濃度、高流量的環境下長期正常工作；

⑵旋風分離器要滿足分離效率高、壓力損失小的性能指標；

⑶旋風分離器的結構要與鍋爐相適應且制造維護成本低。

目前已經投運的循環流化床鍋爐中，常常出現由于分離效率低造成的飛灰含碳量大、循環灰量不足影響鍋爐運行等問題；部分分離器結構設計時考慮不足，中心筒變形脫落時有發生，對電廠安全經濟運行造成不利影響；此外個別分離器盡管分離效率能夠滿足要求，但是本體阻力大，設備能耗高。

上述些問題出現的原因在于設計人員對旋風分離器的特性還未完全掌握、旋風分離器的制造安裝也存在一定缺陷，因此加強旋風分離器的分離機理研究，提高設計水平積累優化改造經驗非常必要。

隨著循環流化床鍋爐容量的增加，分離器結構尺寸，特別是分離器的筒體直徑顯著提高，大爐型一般采用多個分離器并聯布置，對單個分離器的優化設計方面不同設計廠家的處理方式略有不同，但總的出發點都是希望通過改善分離器內的流場來減少顆粒的卷吸和夾帶。但從實際應用情況來看，普遍存在分離器分離效率低，飛灰中位徑高、石灰石消耗量大的問題。部分鍋爐飛灰中位粒徑超過50μm，石灰石鈣硫摩爾比高達4～8。顯然提高分離器分離效率，加強對細微顆粒的捕捉能力，對于提高循環流化床鍋爐的運行水平意義重大。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種帶有整體傾斜中心筒的循環流化床鍋爐旋風分離器，提高旋風分離器的分離效率，改善循環流化床鍋爐運行的環保性和運行經濟性。

為達到上述目的，本發明通過如下技術方案實現：

一種帶有整體傾斜中心筒的循環流化床鍋爐旋風分離器，包括漸縮入口煙道1，漸縮入口煙道1出口和分離器筒體2的側面入口連接，分離器筒體2下端出口和分離器錐體3的上端入口連接，分離器錐體3的下端出口和分離器立管4連接，整體傾斜中心筒5從分離器筒體2的上部插入分離器筒體2內；

所述的漸縮入口煙道1出口內安裝有煙氣均流凸臺6，煙氣均流凸臺6由高強度耐火耐磨材料整體成型；

所述的整體傾斜中心筒5的筒體幾何中心a與整體傾斜中心筒5的上表面垂直中心b之間存在距離差e；

所述的整體傾斜中心筒5與氣流方向存在夾角c；

所述的整體傾斜中心筒5頂部固定方式為自由吊掛式固定，整體傾斜中心筒5和分離器筒體2之間為自由配合，能夠相對滑動。

所述的漸縮入口煙道1的出口面積為入口面積的40％～75％，加速后的煙氣流速為20～30m/s。

所述的整體傾斜中心筒5插入分離器筒體2的深度h是分離器筒體2高度H的15％～30％，整體傾斜中心筒5的直徑d是分離器筒體2直徑D的30～60％。

整體傾斜中心筒5的筒體幾何中心a與整體傾斜中心筒5的上表面垂直中心b之間存在距離差e為50～300mm。

所述的整體傾斜中心筒5與氣流方向存在夾角c為15°～75°。

所述的煙氣均流凸臺6突出部位的厚度為200～1200mm。

所述的整體傾斜中心筒5為耐熱不銹鋼整體鑄造而成，耐熱不銹鋼材質為Cr25Ni20MoMnSiNRe，壁厚10～25mm。

所述的整體傾斜中心筒5設置有中心筒加強筋7以加強筒體強度，各層中心筒加強筋7的間距為500～1500mm。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1.整體傾斜中心筒5改善了旋風分離器內的流場分布，顯著提高了分離效率，降低了飛灰中位粒徑、提高過循環流化床鍋爐的物料循環量。

2.分離器運行阻力適中，分離效率高。

3.新建機組和在役機組均易于實現中心筒整體傾斜布置，加工制造和現場安裝難度低。

4.整體傾斜中心筒不易變形，也不會產生煙氣短路，可以顯著改善鍋爐運行狀況，降低鍋爐煙氣中SO₂、NO_x和粉塵的排放濃度。

5.整體傾斜中心筒使用壽命長，免更換、免維護。

附圖說明：