CN202792002U

CN202792002U - 套管式膨胀节防漏装置

Info

Publication number: CN202792002U
Application number: CN201220422464.8U
Authority: CN
Inventors: 李金晶; 米子德; 龚鹏; 张清峰
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; North China Electric Power Research Institute Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; North China Electric Power Research Institute Co Ltd
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-08-23

Abstract

本实用新型提供一种套管式膨胀节防漏装置，该装置包括：排渣管道和除尘器；气固分离装置，设置于膨胀节抽气口，用于分离床料颗粒；抽气管道，与气固分离装置连接；压力探头，设置于膨胀节外套管，用于监控膨胀节外套管内的压力状态；调节阀，设置于抽气管道，用于调节膨胀节外套管内的负压状态；除尘器设置于抽气管道出口，用于吸收通入抽气管道内的床料颗粒。通过本实用新型，可以解决现有技术中的膨胀节抽气管道容易堵塞的问题。

Description

套管式膨胀节防漏装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统，具体地，涉及一种套管式膨胀节防漏装置。

背景技术

如图1所示，循环流化床锅炉是利用循环流化床（Circulating FluidizedBed）反应器原理，燃烧煤和其他劣质燃料的锅炉，主要由炉膛、旋风分离器、返料阀和尾部烟道等部分构成，广泛应用于工业供蒸汽和火力发电领域，在环境保护和污染物综合治理方面具有突出优势。循环流化床锅炉是近二十多年发展起来的一项清洁煤燃烧技术，目前已被广泛应用于大型火力发电站中。由于具有良好的稳定燃烧特性，在燃用劣质燃料时，循环流化床锅炉往往需要从炉膛底部的排渣管排出大量的高温（900℃左右）床料，床料在CFB锅炉炉膛内燃料燃烧后形成的灰颗粒，其中含有少量的未燃尽碳，颗粒直径在0-10mm范围。基于运行安全和余热回收的考虑，炽热的床料须先经由冷渣器充分冷却至温度低于100℃后再排放到外界环境中。由于锅炉运行期间炉膛会发生一定量的热膨胀，因此排渣管道上需要设置膨胀节吸收这部分热膨胀量，否则就会因反复的挤压或拉伸使排渣管变形损坏。

如图2所示的套管式膨胀节，是目前工业上常用的排渣管膨胀节结构，它具有结构简单，使用寿命长等优点。由于炉膛排渣管内压力较高（约10kPa），套管式膨胀节间隙处常常因密封不严而发生床料泄漏事故。由于排渣管内的床料温度很高，高速喷出的床料不仅影响厂房环境卫生，而且直接威胁附近工人的人身安全。目前，解决该高速床料的方法有以下两种：

（一）采用图3所示的密封盘结构来阻挡高温床料从膨胀节间隙窜出，该密封盘内填充耐火绵等材料。但是，在实际运行中，由于耐火材料容易被挤压变形而失去密封作用，使用寿命很短，无法满足锅炉长期稳定运行的需求。

（二）在膨胀节外套管上开抽气口，如图4所示，通过抽气管道连接到引风机入口，利用引风机入口的负压对外套管抽气，防止高温床料向外喷出。但是，由于床料会逐渐堆积堵塞抽气管道，使抽气管道内阻力增大，最终难以维持膨胀节外套管内的负压，导致防漏结构失效。大量的床料颗粒进入抽气管道，对抽气管道内壁的磨损严重，抽气直接引至引风机入口，还会导致引风机叶片磨损。

实用新型内容

本实用新型实施例的主要目的在于提供一种套管式膨胀节防漏装置，以解决现有技术中的膨胀节抽气管道容易堵塞的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种套管式膨胀节防漏装置，所述的套管式膨胀节防漏装置包括：排渣管道和除尘器，所述的套管式膨胀节防漏装置还包括：气固分离装置，设置于膨胀节抽气口，用于分离床料颗粒；抽气管道，与所述气固分离装置连接；压力探头，设置于膨胀节外套管，用于监控所述膨胀节外套管内的压力状态；调节阀，设置于所述抽气管道，用于调节所述膨胀节外套管内的负压状态；所述除尘器设置于所述抽气管道出口，用于吸收通入所述抽气管道内的床料颗粒。

所述的套管式膨胀节防漏装置还包括：固体物料回送管道，与所述的气固分离装置连接，用于接收来自所述气固分离装置的床料颗粒。

所述固体物料回送管道的出口与所述排渣管道连接的冷渣器连接。

所述固体物料回送管道的出口与炉膛连接。

所述调节阀调节所述抽气管道出口的负压为小于等于-4kPa。

所述的气固分离装置为旋风分离器。

通过本实用新型实施例，可以解决现有技术中的膨胀节抽气管道容易堵塞的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是循环流化床锅炉的简易示意图；

图2是套管式膨胀节的示意图；

图3是现有套管式膨胀节防漏方案的示意图；

图4是现有套管式膨胀节防漏方案的另一示意图；

图5是根据本实用新型实施例的套管式膨胀节防漏装置的结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例的套管式膨胀节防漏装置的具体结构示意图；

图7是根据本实用新型实施例的套管式膨胀节防漏装置的另一具体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中的膨胀节抽气管道容易堵塞的问题，本实用新型实施例提供一种套管式膨胀节防漏装置。以下结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图5所示，本实用新型实施例的套管式膨胀节防漏装置包括：

排渣管道1；

气固分离装置2，设置于膨胀节抽气口，用于分离床料颗粒；

抽气管道3，与气固分离装置连接；

除尘器4，设置于抽气管道出口，用于吸收通入抽气管道内的床料颗粒；

压力探头5，设置于膨胀节外套管，用于监控膨胀节外套管内的压力状态；

调节阀6，设置于抽气管道，用于调节膨胀节外套管内的负压状态。

由以上描述可以看出，通过气固分离装置将进入排渣管道的床料颗粒分离，除尘器将进入抽气管道内的床料颗粒抽离，以及通过压力探头和调节阀及时获知和调节膨胀节外套管内的压力状况，可以解决现有技术中的膨胀节抽气管道容易堵塞的问题。

在具体实施时，上述的套管式膨胀节防漏装置还包括：固体物料回送管道（如图6所示），与气固分离装置连接，用于接收来自气固分离装置的床料颗粒。该固体物料回送管道的出口可以与排渣管道连接的冷渣器连接，也可以和炉膛连接。

优选地，气固分离装置可以为旋风分离器。旋风分离器是工业常用的气固液分离装置，利用惯性分离的原理将入口的气固或气液混合物分离开，并分别由不同的通道排出，是一种结构简单、操作方便、耐高温的气体净化设备。

以下给出一实例。

图6是根据本实用新型实施例的套管式膨胀节防漏装置的具体结构示意图，如图6所示，CFB炉膛底部排出的高温床料颗粒进入排渣管道后，其中的粗颗粒（例如，颗粒直径大于1mm）在重力作用下直接落入冷渣器入口管道，细颗粒（例如，颗粒直径小于1mm）在抽气作用下随气流进入旋风分离器内。在旋风分离器中，大量床料细颗粒被分离下来，通过固体物料回送管道（即图6中输送细颗粒的管道）进入冷渣器的灰渣入口，从而防止床料堵塞抽气管。少量极细的床料颗粒（例如，颗粒直径小于20μm）随气流通过抽气管道进入除尘器入口，在除尘器中进一步被分离收集。由于锅炉正常运行时，除尘器入口一般为-4kPa左右或小于-4kPa的负压，足以克服旋风分离器阻力（1-2kPa）和在膨胀节外套管内形成微负压（-100~0Pa），从而有效防止外套管内床料通过膨胀节间隙向外喷出。在膨胀节外套管上布置有压力探头，压力探头是取样和测量压力状态的元件，主要用以监视外套管内的压力状态，并能及时发现和处理床料泄漏事故。在抽气管道上设置了调节阀，作为外套管内负压的调节手段，同时可以防止尾部烟道漏风量过大。并且，由于抽气管道直接引至除尘器入口，进一步减小气流中床料细颗粒的含量，防止引风机叶片磨损。

图7是根据本实用新型实施例的套管式膨胀节防漏装置的另一具体结构示意图，如图7所示，在旋风分离器中，大量床料细颗粒被分离下来，通过固体物料回送管道可以重新送回炉膛。通过将床料回送炉膛，可以实现床料细颗粒的选择性回送。

通过上述的实施例，可以防止高温床料和从膨胀节间隙泄漏，抽气管道堵塞和引风机叶片磨损。

综上所述，本实用新型实施例相比于现有的直接抽气方案，解决了抽气管道堵塞和引风机叶片磨损问题，提高了系统安全性，本实用新型实施例采用的旋风分离器结构成熟可靠，分离效率高，部件阻力小（1-2kPa），并且，相比于密封盘结构，本实用新型实施例的使用寿命更长，采用外套管负压远方监视，可靠性更高。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种套管式膨胀节防漏装置，所述的套管式膨胀节防漏装置包括：排渣管道和除尘器，其特征在于，所述的套管式膨胀节防漏装置还包括：

气固分离装置，设置于膨胀节抽气口，用于分离床料颗粒；

抽气管道，与所述气固分离装置连接；

压力探头，设置于膨胀节外套管，用于监控所述膨胀节外套管内的压力状态；

调节阀，设置于所述抽气管道，用于调节所述膨胀节外套管内的负压状态；

所述除尘器设置于所述抽气管道出口，用于吸收通入所述抽气管道内的床料颗粒。

2.根据权利要求1所述的套管式膨胀节防漏装置，其特征在于，所述的套管式膨胀节防漏装置还包括：

固体物料回送管道，与所述的气固分离装置连接，用于接收来自所述气固分离装置的床料颗粒。

3.根据权利要求2所述的套管式膨胀节防漏装置，其特征在于，所述固体物料回送管道的出口与所述排渣管道连接的冷渣器连接。

4.根据权利要求2所述的套管式膨胀节防漏装置，其特征在于，所述固体物料回送管道的出口与炉膛连接。

5.根据权利要求1所述的套管式膨胀节防漏装置，其特征在于，所述调节阀调节所述抽气管道出口的负压为小于等于-4kPa。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的套管式膨胀节防漏装置，其特征在于，所述的气固分离装置为旋风分离器。