CN112413577B - 烟气分离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟气分离装置，包括：安装架，安装架上支设有烟气分离器，烟气分离器上设有供待分离的烟气进入的烟气进口、供分离出的细颗粒烟气进入下游处理的烟气出口、及供分离出的粗颗粒烟气重新返回循环流化床的烟气排口。安装架上还支设有激波空气炮，激波空气炮的放炮端与烟气分离器的烟气通道连通，激波空气炮用于按照设定频率向烟气通道排放瞬间空气激波，以将板结于烟气通道壁面上的粘结灰块击碎成返料灰，进而由烟气排口排入循环流化床。本发明的烟气分离装置中，瞬间空气激波也可有效防止分离时的烟气在烟气通道壁面的板结，进而减少粘结灰块的形成，使烟气通道排烟通畅，并增加返料至炉膛中返料灰的量，锅炉燃烧稳定。

Description

烟气分离装置
技术领域
本发明涉及生物质发电机组技术领域，特别地，涉及一种烟气分离装置。
背景技术
生物质发电机组中，炉膛连接有烟道，炉膛中生物质燃料燃烧后产生的烟气进入烟道，然后再由烟道进入分离装置中，烟气在分离装置的作用下分离后，较细颗粒的烟气排出分离装置后继续向前移，进入下游设置的惯性分离器和/或布袋除尘系统中，而较粗颗粒的烟气则落入烟气分离器中，然后再由烟气分离器进入返料床，并在返料床的循环返料作用下重回炉膛中燃烧。
由于烟气中含有二氧化硅，遇水汽容易生成具有粘接性的硅酸钠，即水玻璃，进而附着在烟气分离器的通道壁面上，并与烟气中的烟灰作用后形成粘结灰块，进而使返料至炉膛中的返料灰的量减少，导致锅炉燃烧不稳定，并增加锅炉停炉次数，最终影响发电机组的正常运行。
发明内容
本发明提供了一种烟气分离装置，以解决现有烟气分离器易堵塞进而导致锅炉燃烧不稳定、及停炉次数增加的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种烟气分离装置，包括：支设于地面的安装架，安装架上支设有用于对烟气进行分离的烟气分离器，烟气分离器上设有供待分离的烟气进入的烟气进口、供分离出的细颗粒烟气进入下游处理的烟气出口、及供分离出的粗颗粒烟气重新返回循环流化床的烟气排口；安装架上还支设有激波空气炮，激波空气炮的放炮端与烟气分离器的烟气通道连通，激波空气炮用于按照设定频率向烟气通道排放瞬间空气激波，以将板结于烟气通道壁面上的粘结灰块击碎成返料灰，进而由烟气排口排入循环流化床。
进一步地，烟气分离器竖直支设于安装架上，且烟气进口布设于烟气分离器上端的外侧壁上，烟气出口布设于烟气分离器的顶端，烟气排口布设于烟气分离器的底端；激波空气炮的放炮端由烟气分离器下端的侧壁伸入烟气通道中。
进一步地，激波空气炮包括设置于安装架上的压缩空气罐、用于将压缩空气罐中的压缩空气导入烟气通道以产生瞬间空气激波的导炮管、及用于控制导炮管按照设定频率通断的第一控制器；导炮管的进气端与压缩空气罐连通，导炮管的放炮端穿设烟气分离器的侧壁后伸入烟气通道中；第一控制器设置于导炮管的管路中。
进一步地，导炮管的放炮端沿斜向向上插入烟气通道中。
进一步地，安装架上还支设有烟气吹散器，烟气吹散器的吹气端与烟气通道连通，烟气吹散器用于按照设定频率和设定吹散时长向烟气通道中吹扫压缩空气，以将烟气搅动、吹散。
进一步地，烟气吹散器包括设置于安装架上的压缩空气源、用于将压缩空气源的压缩空气导入烟气通道中的导气管、及用于控制导气管按照设定频率和设定吹散时长通断的第二控制器；导气管的进气端与压缩空气源连通，导气管的吹气端穿设烟气分离器的侧壁后伸入烟气通道中；第二控制器设置于导气管的管路中。
进一步地，导气管的数量为多根；各导气管的进气端分别与压缩空气源连通，各导气管的吹气端分别穿设烟气分离器的侧壁后伸入烟气通道中，以对烟气通道中的烟气进行不同位置和不同角度的搅动、吹散，且各导气管中设有一组第二控制器。
进一步地，烟气分离器包括进气盘、分离锥斗、及出烟管，进气盘、分离锥斗、及出烟管分别支设于安装架上；烟气进口开设于进气盘的侧壁面上；分离锥斗竖直布设，且分离锥斗的上扩口端与进气盘的下底面连通，分离锥斗的下缩口端朝下并形成烟气排口；烟气出口开设于进气盘的上顶面上，出烟管竖直插设于烟气出口中。
进一步地，分离锥斗包括呈喇叭状的上分离斗、呈空心筒状的中分离斗、及呈喇叭状的下出灰斗；上分离斗、中分离斗、及下出灰斗沿竖直方向从上至下依次布设，且圆弧过渡连接，并上分离斗的上扩口端与进气盘的下底面连通，下出灰斗的下缩口端形成烟气排口。
进一步地，激波空气炮的导炮管的放炮端穿设下出灰斗的侧壁后伸入烟气通道中；烟气吹散器的导气管的吹气端穿设上分离斗和/或中分离斗的侧壁后伸入烟气通道中。
本发明具有以下有益效果：
本发明的烟气分离装置工作时，锅炉炉灶中生物质燃料燃烧产生的烟气由锅炉排烟端通过烟气进口进入烟气分离器，在烟气分离器对烟气的分离作用下，相对颗粒较细的细颗粒烟气由烟气出口排放至下游以进行后续的惯性分离和布袋除尘，而相对颗粒较粗的粗颗粒烟气则下沉通过烟气通道后由烟气排口排入循环流化床，并在循环流化床的循料作用下，重新进入锅炉炉膛中燃烧；当烟气在烟气分离器作用下分离时，外设的激波空气炮按照系统设定的频率利用压缩空气压缩到一定压力后的瞬间释放，向烟气通道排放瞬间空气激波，以将板结于烟气通道壁面上的粘结灰块击碎成返料灰，进而返料灰再由烟气排口重新排入循环流化床，同时，瞬间空气激波也可有效防止分离时的烟气在烟气通道壁面的板结，进而减少粘结灰块的形成，使烟气通道排烟通畅，并增加返料至炉膛中返料灰的量，锅炉燃烧稳定，并可减少锅炉停炉次数，提高生物机组发电量。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的烟气分离装置的主视结构示意图。
图例说明
71、安装架；72、烟气分离器；721、烟气进口；722、烟气出口；723、烟气排口；724、烟气通道；725、进气盘；726、分离锥斗；727、出烟管；73、激波空气炮；74、烟气吹散器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1，本发明的优选实施例提供了一种烟气分离装置，包括：支设于地面的安装架71，安装架71上支设有用于对烟气进行分离的烟气分离器72，烟气分离器72上设有供待分离的烟气进入的烟气进口721、供分离出的细颗粒烟气进入下游处理的烟气出口722、及供分离出的粗颗粒烟气重新返回循环流化床的烟气排口723。安装架71上还支设有激波空气炮73，激波空气炮73的放炮端与烟气分离器72的烟气通道724连通，激波空气炮73用于按照设定频率向烟气通道724排放瞬间空气激波，以将板结于烟气通道724壁面上的粘结灰块击碎成返料灰，进而由烟气排口723排入循环流化床。
本发明的烟气分离装置工作时，锅炉炉灶中生物质燃料燃烧产生的烟气由锅炉排烟端通过烟气进口721进入烟气分离器72，在烟气分离器72对烟气的分离作用下，相对颗粒较细的细颗粒烟气由烟气出口722排放至下游以进行后续的惯性分离和布袋除尘，而相对颗粒较粗的粗颗粒烟气则下沉通过烟气通道724后由烟气排口723排入循环流化床，并在循环流化床的循料作用下，重新进入锅炉炉膛中燃烧；当烟气在烟气分离器72作用下分离时，外设的激波空气炮73按照系统设定的频率利用压缩空气压缩到一定压力后的瞬间释放，向烟气通道724排放瞬间空气激波，以将板结于烟气通道724壁面上的粘结灰块击碎成返料灰，进而返料灰再由烟气排口723重新排入循环流化床，同时，瞬间空气激波也可有效防止分离时的烟气在烟气通道724壁面的板结，进而减少粘结灰块的形成，使烟气通道724排烟通畅，并增加返料至炉膛中返料灰的量，锅炉燃烧稳定，并可减少锅炉停炉次数，提高生物机组发电量。
可选地，如图1所示，烟气分离器72竖直支设于安装架71上，且烟气进口721布设于烟气分离器72上端的外侧壁上，烟气出口722布设于烟气分离器72的顶端，烟气排口723布设于烟气分离器72的底端。实际使用时，烟气进口721与锅炉的排气端连通，烟气出口722与惯性分离器的进气端连通，烟气排口723与循环流化床的返料直段连通。激波空气炮73的放炮端由烟气分离器72下端的侧壁伸入烟气通道724中。
可选地，如图1所示，激波空气炮73包括设置于安装架71上的压缩空气罐、用于将压缩空气罐中的压缩空气导入烟气通道724以产生瞬间空气激波的导炮管、及用于控制导炮管按照设定频率通断的第一控制器。导炮管的进气端与压缩空气罐连通，导炮管的放炮端穿设烟气分离器72的侧壁后伸入烟气通道724中。第一控制器设置于导炮管的管路中。本可选方案中，第一控制器包括电磁阀和定时器，或者第一控制器也可采用现有技术中其它常规的可以实现按设定频率开关的其它元器件。工作时，第一控制器使导炮管打开，压缩空气罐中的压缩空气通过导炮管瞬间排入烟气通道724中，从而产生瞬间空气激波，将烟气通道724壁面上粘接的粘结灰块击碎成返料灰，进而使烟气通道724通畅。
优选地，导炮管的放炮端沿斜向向上插入烟气通道724中；由于激波空气炮73的放炮端由烟气分离器72下端的侧壁伸入烟气通道724中，故而当导炮管的放炮端沿斜向向上插入烟气通道724中时，导炮管排放的空气激波可向上释放，以将粘接于烟气通道724中上段壁面上的粘结灰块击碎，而粘结灰块粘接严重的部位也即由烟气进口721至烟气排口723方向，位于中上游的烟气通道724的壁面上，从而可有效减缓烟气通道724壁面粘结灰块对烟气通道的堵塞。
可选地，如图1所示，安装架71上还支设有烟气吹散器74，烟气吹散器74的吹气端与烟气通道724连通，烟气吹散器74用于按照设定频率和设定吹散时长向烟气通道724中吹扫压缩空气，以将烟气搅动、吹散。实际工作时，烟气吹散器74开启，烟气吹散器74的吹气端向烟气通道724吹扫压缩空气，以将烟气通道724中的烟气搅动、吹散，使烟气在烟气分离器72中分散均匀，以提高烟气的分离效果和分离速率，且还可有效防止硅酸钠的形成，进而减少烟气通道724内壁粘结灰块的形成。
本可选方案中，如图1所示，烟气吹散器74包括设置于安装架71上的压缩空气源、用于将压缩空气源的压缩空气导入烟气通道724中的导气管、及用于控制导气管按照设定频率和设定吹散时长通断的第二控制器。导气管的进气端与压缩空气源连通，导气管的吹气端穿设烟气分离器72的侧壁后伸入烟气通道724中。第二控制器设置于导气管的管路中。本可选方案中，第二控制器包括电磁阀和定时器，或者第二控制器也可采用现有技术中其它常规的可以实现按设定频率开关的其它元器件。工作时，第二控制器使导气管打开，压缩空气源中的压缩空气通过导气管排入烟气通道724中，将烟气通道724中的烟气搅动、吹散均匀，提高烟气的分离效果和分离速率，且还可有效防止硅酸钠的形成，进而减少烟气通道724内壁粘结灰块的形成。
优选地，导气管的数量为多根。各导气管的进气端分别与压缩空气源连通，各导气管的吹气端分别穿设烟气分离器72的侧壁后伸入烟气通道724中，以对烟气通道724中的烟气进行不同位置和不同角度的搅动、吹散，且各导气管中设有一组第二控制器。通过设置多根导气管，且每根导气管均设置独立的第二控制器，以独立动作，从而可根据实际需要，开启其中一根或多根，以对烟气通道724中的烟气进行不同位置和/或不同角度的搅动、吹散，进而进一步提高烟气的分离效果和分离速率。
可选地，如图1所示，烟气分离器72包括进气盘725、分离锥斗726、及出烟管727，进气盘725、分离锥斗726、及出烟管727分别支设于安装架71上。烟气进口721开设于进气盘725的侧壁面上。分离锥斗726竖直布设，且分离锥斗726的上扩口端与进气盘725的下底面连通，分离锥斗726的下缩口端朝下并形成烟气排口723。烟气出口722开设于进气盘725的上顶面上，出烟管727竖直插设于烟气出口722中。
本可选方案中，如图1所示，分离锥斗726包括呈喇叭状的上分离斗、呈空心筒状的中分离斗、及呈喇叭状的下出灰斗。上分离斗、中分离斗、及下出灰斗沿竖直方向从上至下依次布设，且圆弧过渡连接，并上分离斗的上扩口端与进气盘725的下底面连通，下出灰斗的下缩口端形成烟气排口723。本可选方案中，分离锥斗726的该种结构设置，不仅能使进入的烟气充散均匀，且还可加速烟气的分离效率及烟气分离的质量。
可选地，如图1所示，激波空气炮73的导炮管的放炮端穿设下出灰斗的侧壁后伸入烟气通道724中；由于激波空气炮73的导炮管的放炮端穿设下出灰斗的侧壁后伸入烟气通道724中，导炮管排放的空气激波可有效将粘接于烟气通道724中上段壁面上的粘结灰块击碎，而粘结灰块粘接严重的部位也即由烟气进口721至烟气排口723方向，位于中上游的烟气通道724的壁面上，从而可有效减缓烟气通道724壁面粘结灰块对烟气通道的堵塞。烟气吹散器74的导气管的吹气端穿设上分离斗和/或中分离斗的侧壁后伸入烟气通道724中；由于上分离斗和中分离斗为烟气分离和粘结的主要场所，当烟气吹散器74的导气管的吹气端穿设上分离斗和/或中分离斗的侧壁后伸入烟气通道724中时，则可充分将烟气搅动、分散均匀，并可有效减缓粘结灰块的形成。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种烟气分离装置，其特征在于，包括：
支设于地面的安装架(71)，所述安装架(71)上支设有用于对烟气进行分离的烟气分离器(72)，所述烟气分离器(72)上设有供待分离的烟气进入的烟气进口(721)、供分离出的细颗粒烟气进入下游处理的烟气出口(722)、及供分离出的粗颗粒烟气重新返回循环流化床的烟气排口(723)；
所述安装架(71)上还支设有激波空气炮(73)，所述激波空气炮(73)的放炮端与所述烟气分离器(72)的烟气通道(724)连通，所述激波空气炮(73)用于按照设定频率向所述烟气通道(724)排放瞬间空气激波，以将板结于所述烟气通道(724)壁面上的粘结灰块击碎成返料灰，进而由所述烟气排口(723)排入所述循环流化床；
激波空气炮(73)包括设置于安装架(71)上的压缩空气罐、用于将压缩空气罐中的压缩空气导入烟气通道(724)以产生瞬间空气激波的导炮管、及用于控制导炮管按照设定频率通断的第一控制器；导炮管的放炮端沿斜向向上插入烟气通道(724)中；
安装架(71)上还支设有烟气吹散器(74)，烟气吹散器(74)的吹气端与烟气通道(724)连通，烟气吹散器(74)用于按照设定频率和设定吹散时长向烟气通道(724)中吹扫压缩空气，以将烟气搅动、吹散；
烟气分离器(72)包括进气盘(725)、分离锥斗(726)、及出烟管(727)，进气盘(725)、分离锥斗(726)、及出烟管(727)分别支设于安装架(71)上；
分离锥斗(726)包括呈喇叭状的上分离斗、呈空心筒状的中分离斗、及呈喇叭状的下出灰斗；
激波空气炮(73)的导炮管的放炮端穿设下出灰斗的侧壁后伸入烟气通道(724)中；烟气吹散器(74)的导气管的吹气端穿设上分离斗和/或中分离斗的侧壁后伸入烟气通道(724)中。
2.根据权利要求1所述的烟气分离装置，其特征在于，
所述烟气分离器(72)竖直支设于所述安装架(71)上，且所述烟气进口(721)布设于所述烟气分离器(72)上端的外侧壁上，所述烟气出口(722)布设于所述烟气分离器(72)的顶端，所述烟气排口(723)布设于所述烟气分离器(72)的底端；
所述激波空气炮(73)的放炮端由所述烟气分离器(72)下端的侧壁伸入所述烟气通道(724)中。
3.根据权利要求2所述的烟气分离装置，其特征在于，
所述导炮管的进气端与所述压缩空气罐连通，所述导炮管的放炮端穿设所述烟气分离器(72)的侧壁后伸入所述烟气通道(724)中；
所述第一控制器设置于所述导炮管的管路中。
4.根据权利要求3所述的烟气分离装置，其特征在于，
所述烟气吹散器(74)包括设置于所述安装架(71)上的压缩空气源、用于将所述压缩空气源的压缩空气导入所述烟气通道(724)中的导气管、及用于控制所述导气管按照设定频率和设定吹散时长通断的第二控制器；
所述导气管的进气端与所述压缩空气源连通，所述导气管的吹气端穿设所述烟气分离器(72)的侧壁后伸入所述烟气通道(724)中；
所述第二控制器设置于所述导气管的管路中。
5.根据权利要求4所述的烟气分离装置，其特征在于，
所述导气管的数量为多根；
各所述导气管的进气端分别与所述压缩空气源连通，各所述导气管的吹气端分别穿设所述烟气分离器(72)的侧壁后伸入所述烟气通道(724)中，以对所述烟气通道(724)中的烟气进行不同位置和不同角度的搅动、吹散，且各所述导气管中设有一组所述第二控制器。
6.根据权利要求4所述的烟气分离装置，其特征在于，
所述烟气进口(721)开设于所述进气盘(725)的侧壁面上；
所述分离锥斗(726)竖直布设，且所述分离锥斗(726)的上扩口端与所述进气盘(725)的下底面连通，所述分离锥斗(726)的下缩口端朝下并形成所述烟气排口(723)；
所述烟气出口(722)开设于所述进气盘(725)的上顶面上，所述出烟管(727)竖直插设于所述烟气出口(722)中。
7.根据权利要求6所述的烟气分离装置，其特征在于，
所述上分离斗、所述中分离斗、及所述下出灰斗沿竖直方向从上至下依次布设，且圆弧过渡连接，并所述上分离斗的上扩口端与所述进气盘(725)的下底面连通，所述下出灰斗的下缩口端形成所述烟气排口(723)。
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