一種層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置制造方法
【專利摘要】一種層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置，由一個回送料腿和一個旋風(fēng)集中器組成；旋風(fēng)集中器由圓柱狀過渡段、漏斗狀錐筒、圓筒狀中心筒、煙斗狀進口和耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)組成；回送料腿安裝在旋風(fēng)集中器下部，并與層燃鍋爐后拱下部空間相通；圓筒狀中心筒安裝在圓柱狀過渡段的上部中心；耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)向下傾斜安裝在圓柱狀過渡段上側(cè)部。攜帶大量未燃生物質(zhì)燃料小顆粒的煙氣從煙斗狀進口進入圓柱狀過渡段，由于煙氣流速快速下降和耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)的過濾作用，未燃小顆粒分離下來，并集中到回送料腿的入口，重新進入爐膛參與燃燒?！案蓛簟钡臒煔鈩t從圓柱狀中心筒流出。從而提高鍋爐效率，降低尾部燃燒風(fēng)險，保護布袋除塵器等設(shè)備。
【專利說明】一種層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分離回送裝置，特別涉及一種層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置，屬于高溫氣固分離【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]煤、石油和天然氣等化石能源在為人類社會的發(fā)展提供能源動力的同時，也對人類的生存環(huán)境造成巨大的危害，如溫室效應(yīng)、NOx排放、S02排放和粉塵污染等。與此同時人類社會也面臨著化石能源枯竭的問題。所以尋求開發(fā)新的能源，實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展日益受到世界各國的重視。生物質(zhì)能作為一種可再生的清潔能源，有著良好的發(fā)展前景。美國國家科學(xué)院在《1985-2010年的能源轉(zhuǎn)換》中明確指出:“到2010年，大規(guī)模生物質(zhì)轉(zhuǎn)化所獲得的能量將是1985年能源總需求量的20倍”。我國也提出“到2020年，可再生能源在能源構(gòu)成中的比例要占10%左右”的可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略。目前世界各地研制生產(chǎn)的秸桿層燃鍋爐可以分為兩類，即水冷震動爐排層燃鍋爐和復(fù)合爐排層燃鍋爐:1)以秸桿為燃料的水冷震動爐排層燃鍋爐以龍基電力公司引進丹麥BME公司技術(shù)，由濟南鍋爐廠、哈爾濱鍋爐廠等國內(nèi)鍋爐生產(chǎn)廠家制造的130噸生物質(zhì)直燃水冷震動爐排層燃鍋爐為代表。2)無錫鍋爐廠和濟南鍋爐廠等國內(nèi)鍋爐生產(chǎn)廠家在消化吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，推出了各種復(fù)合爐排層燃鍋爐。復(fù)合爐排層燃鍋爐的爐排全部為兩段結(jié)構(gòu)，第一段無一例外采用震動爐排或者往復(fù)爐排，以確保燃料層的平整和均勻干燥，第二段有的采用鏈條爐排，有的仍然為振動爐排。第二段的推進方向有的為逆推，有的為順推。這兩類鍋爐的受熱面都是M型布置的。
[0003]生物質(zhì)中那些密度小、尺寸小的碎屑，會被助燃空氣吹離爐膛，進入尾部受熱面。由于尾部受熱面區(qū)域煙氣溫度已經(jīng)大幅度降低，這些碎屑失去了繼續(xù)燃燒的可能，隨煙氣進入除塵設(shè)備。這些碎屑著火溫度很低，在除塵設(shè)備中堆積，在溫度150°C左右、含氧量8-10%的煙氣作用下容易自燃，從而燒毀除塵設(shè)備。為此上述兩類鍋爐都在除塵器前設(shè)計了旋風(fēng)分離裝置，以脫除煙氣中的大部分碎屑。然而這些碎屑仍然在旋風(fēng)分離裝置下部和料腿中自燃，經(jīng)常燒毀旋風(fēng)分離裝置，并大幅度提高排煙溫度，威脅布袋除塵器的安全，損害其壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有生物質(zhì)鍋爐未燃盡的碎屑自燃造成的危害，本發(fā)明的目的是提供一種層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比，有效分離生物質(zhì)鍋爐煙氣中的可燃碎屑，避免可燃碎屑在除塵設(shè)備中堆積自燃，燒毀設(shè)備；并將分離下來的可燃碎屑回送適當(dāng)位置，繼續(xù)燃燒，提高鍋爐效率；防止排煙超溫導(dǎo)致的布袋除塵器的損毀。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置，其特征在于:所述層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置由一個回送料腿和一個旋風(fēng)集中器組成；所述旋風(fēng)集中器由圓柱狀過渡段、漏斗狀錐筒、圓筒狀中心筒、煙斗狀進口和耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)組成；所述回送料腿安裝在所述旋風(fēng)集中器下部，并與層燃鍋爐后拱下部空間相通；所述圓筒狀中心筒安裝在所述漏斗狀錐筒的上部中心；所述耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)向下傾斜安裝在所述圓柱狀過渡段上側(cè)部。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)特征還在于:所述煙斗狀進口的寬度a是所述煙斗狀進口的高度b的1.8?2.2倍，并保證進口煙氣流速低于lOm/s ;所述過渡段的高度f是所述煙斗狀進口的高度b的1.8?2.2倍；所述過渡段的直徑c是所述煙斗狀進口的寬度a的2.7?3.3倍；所述柱狀中心筒的直徑d是所述煙斗狀進口的寬度a的1.8?2.2倍；所述回送料腿的直徑e是所述煙斗狀進口的寬度的0.9?1.1倍；所述漏斗狀錐筒的頂角h為115°?145° ；所述耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)向下傾斜安裝，其垂直于煙氣來流方向的投影面積是所述煙斗狀進口面積的1.8倍以上。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及突出性效果:
本發(fā)明提供的層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置，與常用的旋風(fēng)分離裝置不同，它依靠進口段漸擴結(jié)構(gòu)降低煙氣流速，從而降低煙氣攜帶未燃生物質(zhì)燃料小顆粒的能力，因此未燃生物質(zhì)燃料小顆粒從煙氣中分離下來大部分。剩余的生物質(zhì)未燃小顆粒也會被耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)分離下來一部分，大幅度降低煙氣中未燃生物質(zhì)燃料小顆粒的數(shù)量。未燃生物質(zhì)燃料小顆粒分離下來后，在漏斗狀錐筒段集中。由于回送料腿的下開口在爐膛內(nèi)的后拱下部，屬于低壓區(qū)，飛灰分離回送裝置內(nèi)部壓力不會比爐膛內(nèi)的后拱下部壓力高多少，因為未燃生物質(zhì)燃料小顆粒在自身重力作用下，克服壓力差，回到爐膛繼續(xù)參與燃燒。
[0008]本發(fā)明提供的層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置，安裝在層燃生物質(zhì)鍋爐尾部對流受熱面的某個位置上，回送料腿巧妙地與爐膛燃燒區(qū)最低壓力區(qū)連接，解決了高溫未燃生物質(zhì)燃料小顆?；厮偷碾y題，提高了鍋爐效率，避免了尾部除塵設(shè)備的燒毀。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:1_煙斗狀進口 ；2_圓筒狀中心筒；3-圓柱狀過渡段；4-耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)；5_回送料腿；6_漏斗狀錐筒。

【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實施案例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0012]圖1為本發(fā)明的層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置由一個回送料腿5和一個旋風(fēng)集中器組成；所述旋風(fēng)集中器由圓柱狀過渡段3、漏斗狀錐筒6、圓筒狀中心筒2、煙斗狀進口 I和耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)4組成；所述回送料腿安裝在所述旋風(fēng)集中器下部，并與層燃鍋爐后拱下部空間相通；所述圓筒狀中心筒安裝在所述漏斗狀錐筒的上部中心；所述耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)向下傾斜安裝在所述圓柱狀過渡段上側(cè)部。
[0013]所述煙斗狀進口的寬度a是所述煙斗狀進口的高度b的1.8?2.2倍，并保證進口煙氣流速低于lOm/s ;所述過渡段的高度f是所述煙斗狀進口的高度b的1.8?2.2倍；所述過渡段的直徑c是所述煙斗狀進口的寬度a的2.7?3.3倍；所述柱狀中心筒的直徑d是所述煙斗狀進口的寬度a的1.8?2.2倍；所述回送料腿的直徑e是所述煙斗狀進口的寬度的0.9?1.1倍；所述漏斗狀錐筒的頂角h為115°?145° ;所述耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)向下傾斜安裝，其垂直于煙氣來流方向的投影面積是所述煙斗狀進口面積的1.8倍以上。
[0014]本發(fā)明的作用原理為:攜帶大量未燃生物質(zhì)燃料小顆粒的煙氣從煙斗狀進口 I進入圓柱狀過渡段3，由于流通截面積迅速增加，煙氣流速快速下降，大部分煙氣中的未燃生物質(zhì)燃料小顆粒從煙氣中分離出來，剩余的未燃生物質(zhì)燃料小顆粒在經(jīng)過耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)4時又被分離下來大部，這些分離下來的未燃生物質(zhì)燃料小顆粒在漏斗狀錐筒6中由于旋流作用而集中到回送料腿5的入口 ；“干凈”的煙氣則從圓柱狀中心筒2流出；回送料腿的下部與層燃鍋爐爐膛后拱下部相同，由于回送料腿上下部壓差小，集中的未燃生物質(zhì)燃料小顆粒得以依靠自身重力克服壓差，進入爐膛參與燃燒。
[0015]圖中:1_煙斗狀進口 ；2_圓筒狀中心筒；3-圓柱狀過渡段；4-耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)；5_回送料腿；6_漏斗狀錐筒。
[0016]實施例:
本發(fā)明提供的生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置在75t/h聯(lián)合爐排蒸汽鍋爐上試用，安裝在第三高溫過熱器與第二高溫過熱器之間的轉(zhuǎn)折處。燃料由稻秸、稻殼和破碎的三合板混合而成。其中稻秸混有泥土，工業(yè)分析結(jié)果為全水分14.17%、揮發(fā)分66.33%、固定碳4.57%、灰分14.93%，I千克稻秸成灰后，含有K元素22.8克；稻殼工業(yè)分析結(jié)果為全水分％、揮發(fā)分69.3%、固定碳14.9%、灰分10.8% ;三合板工業(yè)分析結(jié)果:全水分8.2%、揮發(fā)分36.7%、固定碳49.3%、灰分5.8%ο
[0017]原來在第三高溫過熱器與第二高溫過熱器之間的轉(zhuǎn)折處安裝的是高溫旋風(fēng)集中器，高溫旋風(fēng)集中器下部安裝高溫鎖氣器，當(dāng)高溫旋風(fēng)集中器內(nèi)未燃生物質(zhì)燃料小顆粒積累較多時，高溫鎖氣器打開，將未燃生物質(zhì)燃料小顆粒卸到渣車上運走。由于該裝置不能起到很好的分離作用，布置在布袋除塵器前的旋風(fēng)集中器內(nèi)存積了大量的未燃生物質(zhì)燃料小顆粒，經(jīng)常自燃，燒毀其分離器下部，并嚴(yán)重提高排煙溫度，損害布袋除塵器的壽命，威脅系統(tǒng)安全。
[0018]安裝本發(fā)明提供的生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置，替代原來的高溫旋風(fēng)集中器，煙斗狀進口的寬度a是煙斗狀進口的高度b的2倍，且額定進口煙氣流速為8.7m/s ;過渡段的高度f是煙斗狀進口的高度b的2倍；過渡段的直徑c是煙斗狀進口的寬度a的3倍；柱狀中心筒的直徑d是煙斗狀進口的寬度a的2倍；回送料腿的直徑e是煙斗狀進口的寬度的1.1倍；漏斗狀錐筒的頂角h為120° ;耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)向下傾斜安裝，其垂直于煙氣來流方向的投影面積是煙斗狀進口面積的2倍。
[0019]運行7天后，布置在布袋除塵器前的旋風(fēng)集中器內(nèi)存積的未燃生物質(zhì)燃料小顆粒的量很少，沒有自燃現(xiàn)象發(fā)生，因而排煙溫度也沒有出現(xiàn)過大幅攀升的情況。鍋爐停運后，打開生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置，僅僅在回送料腿進口有一些未燃生物質(zhì)燃料小顆粒堆積，說明分離回送效果都很好。
[0020]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，凡依本發(fā)明所作的等同變化與修飾，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置，其特征在于:所述層燃生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置由一個回送料腿(5)和一個旋風(fēng)集中器組成；所述旋風(fēng)集中器由圓柱狀過渡段(3)、漏斗狀錐筒(6)、圓筒狀中心筒(2)、煙斗狀進口(I)和耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)(4)組成；所述回送料腿安裝在所述旋風(fēng)集中器下部，并與層燃鍋爐后拱下部空間相通；所述圓筒狀中心筒安裝在所述漏斗狀錐筒的上部中心；所述耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)向下傾斜安裝在所述圓柱狀過渡段上側(cè)部。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)鍋爐飛灰分離回送裝置，其特征在于:所述煙斗狀進口的寬度a是所述煙斗狀進口的高度b的1.8?2.2倍，并保證進口煙氣流速低于1m/s ;所述過渡段的高度f是所述煙斗狀進口的高度b的1.8?2.2倍；所述圓柱狀過渡段的直徑c是所述煙斗狀進口的寬度a的2.7?3.3倍；所述柱狀中心筒的直徑d是所述煙斗狀進口的寬度a的1.8?2.2倍；所述回送料腿的直徑e是所述煙斗狀進口的寬度的0.9?.1.1倍；所述漏斗狀錐筒的頂角h為115°?145° ;所述耐熱合金鋼過濾絲網(wǎng)向下傾斜安裝，其平行于進口端面方向的投影面積是所述煙斗狀進口面積的1.8倍以上。
【文檔編號】F23B70/00GK104315501SQ201410196486
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】王啟民, 丁飛, 王寶石, 衣云龍, 張小輝 申請人:沈陽工程學(xué)院