CN2077332U - 组合式旋风分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种组合式旋风分离器，由沿烟气 流动方向错列分布的三种结构各异的分离柱体组成 迷宫式结构，分离柱体(1)由形状相同的异形柱状物 (4)组合起来，分离器柱体(2)由形状相同的异形柱状 物(5)组合起来，并在其前端连接有一异形柱状物 (6)，分离柱体(3)也由形状相同的异形柱状物(5)组 合起来，异形柱状物之间靠榫头和高温粘结剂固定， 每排分离柱体的正面为“铁锚”形，背面为峰状突起。 它适用于流化床和循环流化床锅炉的改造和新设 计。

Description

本实用新型涉及一种组合式旋风分离器，它属于锅炉的节能技术领域。

五十年代，西德研制出了流化床锅炉，1965年我国第一台流化床锅炉投运，由于流化床锅炉具有许多独特的优点而得到飞速的发展。但这些流化床锅炉均存在一个最大的缺点，就是排烟中飞灰浓度大同时飞灰含碳量高而引起的热效率太低，大多在65％以下。在八十年代开发出的循环硫化床锅炉大都采用外置旋风分离器和内置平面流式分离器来实现飞灰的气固分离，但外置旋风分离器的体积十分庞大，因而使锅炉占地面积宽，燃烧系统复杂，送风压力高，投资高，对蒸发量在50t／h以下的锅炉不宜采用。内置平面流式分离器的运行效果尚有待考验。中国88209934.5号专利公开了一种工业锅炉飞灰循环燃尽装置，它由高温分离器，绝热灰仓和返料风管所组成，但它根本不适用于飞灰浓度非常大的硫化床锅炉和循环流化床锅炉。

本实用新型的目的在于提供一种结构简单成本低廉而且广泛适用的组合式旋风分离器。把它加装在流化床锅炉上，可将炉膛出口处高温烟气中大部分灰粒捕捉下来，重新送入硫化床继续燃烧并多次循环，大大提高燃尽程度，从而达到提高硫化床锅炉效率的目的。

本实用新型由沿烟气流动方向错列分布的三种结构各异的分离柱体组成迷宫式结构，分离柱体（1）是由一种形状相同的异形柱状物（4）组合起来的，分离柱体（2）由另一种形状相同的异形柱状物（5）组合起来，并在其前端连接有一异形柱状物（6），分离柱体（3）也是由形状相同的异形柱状物（5）组合起来的，异形柱状物之间靠榫头和高温粘结剂固定。异形柱状物（4）（5）（6）均由高强的耐火耐磨材料或碳化硅制成，每排分离柱体的数量和长度视锅炉容量而定，分离柱体的正面（迎烟气气流方向），为可以使灰粒产生旋转运动并能够撞击落由于离心力作用而抛向分离柱体壁的粉尘的“铁锚”形，背面为导向烟气减少阻力并安置连接榫头的峰状突起。

本实用新型中所述的异形柱状物（4）（5）（6）分别由相应的异形柱状元件迭加而成，单个的异形柱状元件予制成一定的高度，由此可组合成所需的异形柱状物高度，各异形柱状元件之间也靠榫头和高温粘结剂固定，累积高度也视锅炉容量而定。

本实用新型中沿烟气气流方向错列布置的三种结构不同的分离柱体（1）（2）（3）的排列顺序为，在分离器中部分离柱体（2）与（3）交叉排列，在分离器两边沿先各装一排分离柱体（2）后，再装分离柱体（1）。

本实用新型具有如下优点：

1）本实用新型具有重大的节能经济效益。安装本装置一般可使现有流化床锅炉的热效率提高10－15％，目前国内拥有2000多台流化床锅炉，这些流化床锅炉的热效率大都在65％以下，若将其中的1500台加装上本实用新型，加装后的热效率仅按80％计，年运行5000小时，蒸汽压力和温度按13Kg.f／Cm²、300℃计，燃煤发热量按3500KCal／Kg计，每年可节煤260万吨，折合人民币1.023亿元，一台SHF－20－25／400型流化床锅炉每年可节约3000吨煤以上，折合人民币12万元以上而锅炉的改造费用仅为3万元左右。

2）本实用新型价格低廉，安装简单，用户可自行施工。

3）本实用新型广泛适用于流化床锅炉和循环硫化床锅炉的改造和新设计。

附图说明如下：

图1为本实用新型的水平剖视图（仅画出4排分离柱体的布置情况，其余可类推），表明分离柱体的形状和错列布置的方式。

图2为图1中视图沿A－A剖面的剖视图。

图3为流化床锅炉安装本实用新型的结构示意图，本实用新型安装在流化床锅炉的过热器下部。

本实用新型由沿烟气流动方向错列分布的三种结构不同的分离柱体（1）（2）（3）组成迷宫式结构，分离柱体（1）由一种直柱形主体和与直柱形主体的一边为一体的半圆弧形柱体组成的异形柱状物（4）连接起来而构成的，分离柱体（2）由一种直柱形主体和与直柱形主体的两边为一体的半圆弧形柱体组成的异形柱状物（5）连接起来，并在其前端连接有前端面为平面的异形柱状物（6）而构成的，若分离柱体（2）的前端不连接异形柱状物（6）即为分离柱体（3），异形柱状物（4）（5）的直柱形主体的前后端以及异形柱状物（6）的后端均有安装连接榫头的凹槽和凸台，异形柱状物之间靠榫头和高温粘结剂固定，异形柱状物（4）（5）（6）分别由相应的异形柱状元件迭加而成，单个的异形柱状元件以高铝土为原料经压模成型后，高温烧结而成，由此可组合成所需的异形柱状物高度，各异形柱状元件之间也靠榫头和高温粘结剂固定。异形柱状物的高度以及每排分离柱体的数量和长度视锅炉容量而定。

本实用新型安装在SHF20－25／400型流化床“锅炉的过热器下部。也可将本实用新型安装在流化床锅炉和循环硫化床锅炉的炉膛出口处。安装顺序为在中部分离柱休（2）与（3）交叉安装，在两边沿先各装一排分离柱体（2）后，再装分离柱体（1），分离器靠高温粘结剂固定在锅炉内。由于本实用新型是根据旋风分离的原理而设计的，当约860℃的含尘烟气进入分离柱体后，烟气便产生旋转运动，由于离心力的作用将烟气中的粉尘抛向分离柱体壁而被分离出来，又重新送入流化床内燃烧并多次循环。

本实用新型安装在SHF20－25／400型流化床锅炉的过热器下部，在分离器内的最大流速，仅为15M／S左右。燃煤低位发热量Q^ydw≈6400KCal／Kg－6500KCal／Kg，可燃机挥发份V^r＝7.8％，灰份A^y＝18－19％。运行参数如下：

流化床温    840－880℃

炉膛出口烟温    760－820℃

蒸  发  量    14－25t／h

排烟温度    ≈150℃

锅炉热效率：≥80％（估算值，估算附后）。

分离器回收的颗粒经dj≥0.09－0.1mm（90－100um）

分离器回收灰含碳量r₂＝20.87％，

入降尘器飞灰含碳量r3＝22.63％

dj、r2、r3均为测定数。

SHF20－25／400型流化床锅炉安装本实用新型后的热效率计算如下：

（1）机械未燃烬热损失：

q₄＝78×A^y×（α₁(r1)/(100-r1) ＋α₂(r₂)/(100-r₂) ＋α₃(r₃)/(100-r₃) ）／Q^y _DW

式中：α₁、α₂、α₃分别为大渣、烟道沉降灰、飞灰的份额），一般情况下α₁＝0.2 α₂＝0.1 α₃＝0.7，r₁、r₂、r₃分别为上三种灰的含碳量，经测定r2＝20.87％ r3＝22.63％，r1一般为1－2％计算时取r1＝r2＝r3＝22.63％Q^y _DW为煤的低位发热量，6400－6500Kcal／Kg，取仅取为6000KCal／Kg，相应的灰份A^y取为20％（原为18％），代入以上数值：q₄＝7.6％

（2）排烟热损失：根据排烟温度估计为7％，

（3）化学未燃热损失：一般为0－0.5％，现取为0.5％，

（4）散热损失：根据锅炉热力计算标准取为1.3％，

（5）灰渣物性热损失：一般在0.5％以下，现取定为1％。

则该炉热效率＝｛100－（7.6＋7＋0.5＋1.3＋1）｝％＝82.6％。

Claims (3)

1、一种组合式旋风分离器，其特征在于由沿烟气流动方向错列分布的三种结构各异的分离柱体组成迷宫式结构，分离柱体(1)是由一种形状相同的异形柱状物(4)组合起来的，分离柱柱体(2)由另一种形状相同的异形柱状物(5)组合起来，并在其前端连接有一异形柱状物(6)，分离柱体(3)也是由形状相同的异形柱状物(5)组合起来的，异形柱状物之间靠榫头和高温粘结剂固定。每排分离柱体的正面(迎烟气气流方向)，为可以使烟气产生旋转运动并能够撞击落由于离心力的作用而抛向分离柱体壁的粉尘的“铁锚”形，背面为导向烟气减少阻力并安置连接榫头的峰状突起。

2、根据权利要求1所述的组合式旋风分离器，其特征在于所述的异形柱状物（4）（5）（6）分别由相应的异形柱状元件迭加而成，单个的异形柱状无件予制成一定的高度，由此可组合成所需的异形柱状物高度，各异形柱状元件之间靠榫头和高温粘结剂固定。

3、根据权利要求1或2所述的组合式旋风分离器，其特征在于沿烟气气流方向错列布置的三种结构不同的分离柱体（1）（2）（3）的排列顺序为，在中部分离柱体（2）与（3）交叉排列，在两边沿先各装一排分离柱体（2）后，再装分离柱体（1）。

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