[實(shí)用新型]一種熱量回收旋風(fēng)分離器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721035013.8
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN207371734U
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊躍平;梁建強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京眾聯(lián)盛化工工程有限公司
• 主分類號: B04C9/00
• 分類號: B04C9/00;B04C5/04;B04C5/12;B04C5/14;B04C11/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

本實(shí)用新型涉及一種熱量回收旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器由包括凸形封頭、筒體、錐體以及切向進(jìn)氣管、升氣管、灰塵和固體顆粒出口；夾套由凸形封頭、筒體、錐體、下筒體以及夾套介質(zhì)進(jìn)口、出口、蒸汽出口、夾套外側(cè)設(shè)置的下降回流管組成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：旋風(fēng)分離器將高溫高壓氣體中的固體顆粒分離；氣體部分熱量通過旋風(fēng)分離器壁傳遞給夾套內(nèi)的介質(zhì)；介質(zhì)吸收熱量汽化，沒有汽化的介質(zhì)由降液回流管至夾套下部回到夾套，汽化的介質(zhì)由夾套頂部輸出，用于補(bǔ)充系統(tǒng)內(nèi)外熱量，降低了系統(tǒng)能量消耗。夾套內(nèi)介質(zhì)的氣液混合溫度在400℃以內(nèi)，使得旋風(fēng)分離器以及夾套的材料使用普通碳鋼即可滿足要求，避免了使用高溫材料和內(nèi)襯耐火材料，節(jié)約投資。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于煤炭化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠承受高溫高壓且能夠熱量回收的旋風(fēng)分離器。

背景技術(shù)

煤(焦)氣化技術(shù)多采用固定床加壓氣化，煤(焦)炭氣化爐氣化中心溫度達(dá)1000～1350℃，氣化爐出口溫度也高達(dá)500～700℃，壓力最高可達(dá)7MPa。由煤(焦)炭氣化爐出來的煤氣帶有大量的灰塵以及煤(焦)顆粒。為防止煤(焦)顆粒造成后續(xù)設(shè)備的堵塞，首先就要去除煤氣中的灰塵和煤(焦)顆粒，目前的加壓氣化技術(shù)多用濕法除塵方法，就是用水洗滌煤氣，來到達(dá)除去煤氣中的大部灰塵和煤(焦)顆粒的目的；然而這將產(chǎn)生大量的含有灰塵、煤(焦)顆粒以及有機(jī)物的廢水；隨同高溫煤氣的熱量由水帶走，煤氣溫度大幅下降，能量損失很大。

目前，普通的旋風(fēng)分離器一般都是平頂板，且由帶有切向矩形入口的筒體和錐體組成。這種結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)高效旋風(fēng)分離的基本條件。但分離器平頂板和切向矩形入口承壓能力較差，因此通常普通的旋風(fēng)分離器只能使用與0.2MPa以下的工況環(huán)境。在工作壓力提高的情況下，簡單的提高設(shè)備材質(zhì)和增加設(shè)備壁厚，不僅不能完全保證分離器的機(jī)械強(qiáng)度，還增加旋風(fēng)分離器設(shè)備投資和設(shè)備制造難度。

因此，現(xiàn)有技術(shù)公開了一種夾套式旋風(fēng)分離器，在不改變旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)與尺寸、不損害旋風(fēng)分離器的分離性能情況下，將旋風(fēng)分離器置于密閉的壓力容器外殼內(nèi)，利用壓力容器外殼來承受氣化爐出來的煤氣的高壓載荷；利用在旋風(fēng)分離器內(nèi)設(shè)置隔熱耐磨襯里來承受高溫。

此外，現(xiàn)有技術(shù)公開了一種高溫高壓旋風(fēng)分離器，將分離器的部件形狀結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行改變，即將分離器頂部改為凸形封頭結(jié)構(gòu)，從而提高分離器頂部的承壓能力；錐體改為不同錐角的上下兩個(gè)人錐體；下部料腿設(shè)置過渡料斗(或稱破渦斗)；耐熱層采用耐磨隔熱襯里，或不設(shè)襯里層。

然而即便是如上述兩篇專利的改進(jìn)，仍然存在以下技術(shù)問題：一是采用高溫載荷時(shí)，旋風(fēng)分離器的直徑會因耐磨隔熱襯里的厚度加厚而增大，其夾套直徑也會相應(yīng)增大，設(shè)備重量也會加大；二是由于旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)較為緊湊，耐磨隔熱襯里施工困難；三是由于氣體線速度較大，長時(shí)間運(yùn)行耐磨隔熱襯里會磨損減薄，會使旋風(fēng)分離器壁承受高溫高壓下的效果失效；四是高溫煤氣的熱量并未到收集，在上述兩專利中也均未提及解決方法。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述問題，改進(jìn)了加壓煤或焦炭氣化工藝，將煤或焦炭氣化爐出口的濕式除塵工藝改為干式除塵工藝。本實(shí)用新型提供了一種不僅適用于高溫高壓環(huán)境而且還能熱量回收的旋風(fēng)分離器。

本實(shí)用新型提供了一種熱量回收旋風(fēng)分離器，包括：旋風(fēng)分離器和夾套，所述旋風(fēng)分離器包括升氣管、內(nèi)凸形封頭、筒體、切向進(jìn)氣管、下錐體和灰塵出口；所述夾套包括凸形封頭、上筒體、切向進(jìn)氣管夾套管、錐體和下筒體；

其中，所述凸形封頭內(nèi)壁上部固定有呈倒錐形的氣液分離器，所述凸形封頭在氣液分離器范圍內(nèi)設(shè)有蒸汽出口管，氣液分離器的下方設(shè)有溢流圈，所述氣液分離器下端面低于溢流圈的上端面，所述溢流圈通過下端的環(huán)板固定在上筒體內(nèi)壁上；所述上筒體在高于溢流圈下端環(huán)板設(shè)有降液回流管，所述降液回流管下端與下筒體連接，與夾套和旋風(fēng)分離器之間的空間形成循環(huán)回路；所述熱量回收旋風(fēng)分離器的支撐為側(cè)向支撐。

所述切向進(jìn)氣管內(nèi)部設(shè)有與出氣管相切且安裝角為0～15°的導(dǎo)流板。