[發明專利]一種帶有雙偏心中心筒的循環流化床鍋爐旋風分離器

在審

• 申請號: 201410361345.X
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104089281A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 黃中;孫獻斌;肖平;徐正泉;江建忠
• 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: 何會俠

技術領域

本發明屬于循環流化床鍋爐技術領域，具體涉及一種帶有雙偏心中心筒的循環流化床鍋爐旋風分離器。

背景技術

分離器是循環流化床鍋爐的關鍵部件之一，其主要作用是將大量高溫固體物料從氣流中分離出來，送回爐膛，以維持爐膛的快速流態化運行。保證燃料和脫硫劑多次循環，為焦炭顆粒和脫硫劑停留時間的延長提供了條件。

循環流化床鍋爐分離器必須滿足幾個要求：⑴能夠在高溫下正常工作；⑵能夠將高濃度的載粒氣流的分離，分離器入口的固體顆粒濃度達到0.5～5kg/m³；⑶具有較低的阻力，以使得引風機壓頭適當降低；⑷具有較高的分離效率，實際上循環倍率在很大程度上靠分離器的效率來保證的，這里的較高的分離效率不僅包括大顆粒，更重要是指小顆粒和脫硫劑等；⑸分離器的結構形式能和鍋爐的形式相配，使得鍋爐整體結構緊湊。

從國內循環流化床鍋爐的實際使用情況來看，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，部分鍋爐飛灰含碳量高達5％～20％，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，對于改善循環流化床鍋爐的運行水平意義重大。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種帶有雙偏心中心筒的循環流化床鍋爐旋風分離器，提高了旋風分離器的分離效率。

為達到以上目的，本發明采用如下技術方案：

一種帶有雙偏心中心筒的循環流化床鍋爐旋風分離器，包括從上至下依次連通的分離器筒體2、分離器錐體3和分離器立管4，所述分離器筒體2的側部和入口煙道1連通，所述入口煙道1底部和分離器筒體2連通處內凹形成煙氣末端增速口6；所述分離器筒體2的頂部插入雙偏心中心筒5，所述雙偏心中心筒5的上表面圓心od1與分離器筒體2的上表面圓心oD之間存在距離差e1，形成一次偏心；所述雙偏心中心筒5的上表面圓心od1與下表面圓od2之間存在距離差e2，形成二次偏心；所述雙偏心中心筒5的上表面直徑d1大于下表面直徑d2，且上表面圓與下表面圓內切于內切點f，內切點f與氣流方向存在夾角c。

所述雙偏心中心筒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％，雙偏心中心筒5的偏心底部高度hd是雙偏心中心筒5插入分離器深度h的5％～30％。

所述雙偏心中心筒5的上表面直徑d1是分離器筒體2直徑D的30～60％，雙偏心中心筒5的上表面直徑d1是下表面直徑d2的1.05～1.5倍。

所述雙偏心中心筒5的上表面圓心od1與分離器筒體2的上表面圓心oD之間存在的距離差e1為50～500mm。

所述雙偏心中心筒5的上表面圓心od1與下表面圓od2之間存在的距離差e2為50～300mm。

所述雙偏心中心筒5上表面圓與下表面圓的內切點f與氣流方向存在的夾角c為15°～75°。

所述煙氣末端增速口6的入口靠近分離器筒體2的距離x是入口煙道1長度y的0.1～0.3倍。

所述煙氣在煙氣末端增速口6的流速為20～35m/s。

所述旋風分離器整體阻力為0.6～1.8kPa。

本發明和現有技術相比，具有如下優點：

1、通過設置雙偏心中心筒，設計雙偏心中心筒的形狀尺寸以及與分離器筒體的位置關系和尺寸關系，改善了旋風分離器內的流場分布，顯著提高了分離效率，優化了鍋爐運行工況。

2、通過在入口煙道底部和分離器筒體連通處內凹形成煙氣末端增速口，使煙氣在煙氣末端增速口的流速為20～35m/s，分離效率得到提升。

3.較傳統旋風分離器運行阻力更低，分離效率更高，有效降低了鍋爐煙氣中SO₂、NO_x和粉塵的排放濃度，提高循環流化床鍋爐運行的環保性和經濟性，適用于新建機組及在役機組一體化改造。

4.雙偏心中心筒加工制造和現場安裝難度低，施工周期短。

附圖說明

圖1為本發明旋風分離器主視圖。

圖2為本發明旋風分離器俯視圖。

圖3為本發明一次偏心、二次偏心示意圖。

圖4為本發明一次偏心、二次偏心距離差示意圖。

圖5a為本發明的中心筒筒體主視圖。

圖5b為本發明的中心筒筒體俯視圖。

圖6為本發明的兩分離器布置方式示意圖。

圖7為本發明的三分離器布置方式示意圖。

圖中：