一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器的制造方法
【專利摘要】一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，包括從上至下依次連通的分離器筒體、分離器錐體和分離器立管，分離器筒體的側部和入口煙道連通，入口煙道底部和分離器筒體連通處內(nèi)凹形成煙氣末端增速口；分離器筒體的頂部插入雙偏心中心筒；本實用新型提高了旋風分離器的分離效率、優(yōu)化物料循環(huán)方式，增加爐膛物料濃度、降低鍋爐密相區(qū)床溫，提高脫硫效率；通過旋風分離器還可以降低飛灰底渣含碳量，減少石灰石消耗量，減少SO2和NOx排放濃度，提高循環(huán)流化床鍋爐運行的環(huán)保性和經(jīng)濟性，適用于新建機組及在役機組一體化改造。
【專利說明】—種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于循環(huán)流化床鍋爐【技術領域】，具體涉及一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器。

【背景技術】
[0002]分離器是循環(huán)流化床鍋爐的關鍵部件之一，其主要作用是將大量高溫固體物料從氣流中分離出來，送回爐膛，以維持爐膛的快速流態(tài)化運行。保證燃料和脫硫劑多次循環(huán)，為焦炭顆粒和脫硫劑停留時間的延長提供了條件。
[0003]循環(huán)流化床鍋爐分離器必須滿足幾個要求:⑴能夠在高溫下正常工作J2)能夠?qū)⒏邼舛鹊妮d粒氣流的分離，分離器入口的固體顆粒濃度達到0.5?5kg/m3 ;⑶具有較低的阻力，以使得引風機壓頭適當降低K4)具有較高的分離效率，實際上循環(huán)倍率在很大程度上靠分離器的效率來保證的，這里的較高的分離效率不僅包括大顆粒，更重要是指小顆粒和脫硫劑等；(5)分離器的結構形式能和鍋爐的形式相配，使得鍋爐整體結構緊湊。
[0004]從國內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐的實際使用情況來看，常常出現(xiàn)由于分離效率低造成的飛灰含碳量大、循環(huán)灰量不足影響鍋爐運行等問題，部分鍋爐飛灰含碳量高達5%?20 %，石灰石鈣硫摩爾比高達4?8。顯然提高分離器分離效率，加強對細微顆粒的捕捉能力，對于改善循環(huán)流化床鍋爐的運行水平意義重大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，提高了旋風分離器的分離效率。
[0006]為達到以上目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，包括從上至下依次連通的分離器筒體2、分離器錐體3和分離器立管4，所述分離器筒體2的側部和入口煙道I連通，所述入口煙道I底部和分離器筒體2連通處內(nèi)凹形成煙氣末端增速口 6 ;所述分離器筒體2的頂部插入雙偏心中心筒5，所述雙偏心中心筒5的上表面圓心odl與分離器筒體2的上表面圓心oD之間存在距離差el，形成一次偏心；所述雙偏心中心筒5的上表面圓心odl與下表面圓od2之間存在距離差e2，形成二次偏心；所述雙偏心中心筒5的上表面直徑dl大于下表面直徑d2,且上表面圓與下表面圓內(nèi)切于內(nèi)切點f,內(nèi)切點f與氣流方向存在夾角
Co
[0008]所述雙偏心中心筒5插入分離器筒體2的深度h是分離器筒體2高度H的15%?30%，雙偏心中心筒5的偏心底部高度hd是雙偏心中心筒5插入分離器深度h的5%?30%。
[0009]所述雙偏心中心筒5的上表面直徑dl是分離器筒體2直徑D的30?60%，雙偏心中心筒5的上表面直徑dl是下表面直徑d2的1.05?1.5倍。
[0010]所述雙偏心中心筒5的上表面圓心odl與分離器筒體2的上表面圓心oD之間存在的距離差el為50?500_。
[0011]所述雙偏心中心筒5的上表面圓心odl與下表面圓od2之間存在的距離差e2為50 ?300mm。
[0012]所述雙偏心中心筒5上表面圓與下表面圓的內(nèi)切點f與氣流方向存在的夾角c為
15。?75°。
[0013]所述煙氣末端增速口 6的入口靠近分離器筒體2的距離X是入口煙道I長度y的0.1 ?0.3 倍。
[0014]所述煙氣在煙氣末端增速口 6的流速為20?35m/s。
[0015]所述旋風分離器整體阻力為0.6?1.8kPa。
[0016]本實用新型和現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:
[0017]1、通過設置雙偏心中心筒，設計雙偏心中心筒的形狀尺寸以及與分離器筒體的位置關系和尺寸關系，改善了旋風分離器內(nèi)的流場分布，顯著提高了分離效率，優(yōu)化了鍋爐運行工況。
[0018]2、通過在入口煙道底部和分離器筒體連通處內(nèi)凹形成煙氣末端增速口，使煙氣在煙氣末端增速口的流速為20?35m/s，分離效率得到提升。
[0019]3.較傳統(tǒng)旋風分離器運行阻力更低，分離效率更高，有效降低了鍋爐煙氣中S02、NOx和粉塵的排放濃度，提高循環(huán)流化床鍋爐運行的環(huán)保性和經(jīng)濟性，適用于新建機組及在役機組一體化改造。
[0020]4.雙偏心中心筒加工制造和現(xiàn)場安裝難度低，施工周期短。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型旋風分離器主視圖。
[0022]圖2為本實用新型旋風分離器俯視圖。
[0023]圖3為本實用新型一次偏心、二次偏心示意圖。
[0024]圖4為本實用新型一次偏心、二次偏心距離差示意圖。
[0025]圖5a為本實用新型的中心筒筒體主視圖。
[0026]圖5b為本實用新型的中心筒筒體俯視圖。
[0027]圖6為本實用新型的兩分離器布置方式示意圖。
[0028]圖7為本實用新型的三分離器布置方式示意圖。
[0029]圖中:
[0030]I—入口煙道2—分離器筒體3—分離器椎體
[0031]4—分離器立管 5—雙偏心中心筒6—煙氣末端增速口
[0032]H——分離器筒體高度
[0033]h——雙偏心中心筒插入分離器筒體的深度
[0034]hd——雙偏心中心筒偏心底部高度
[0035]D——分離器筒體直徑
[0036]dl——雙偏心中心筒上表面直徑
[0037]d2-雙偏心中心筒下表面直徑
[0038]oD——分離器筒體上表面圓心
[0039]odl-雙偏心中心筒上表面圓心
[0040]od2-雙偏心中心筒下表面圓心
[0041]el——雙偏心中心筒上表面圓心odl與分離器筒體上表面圓心oD的距離差
[0042]e2——雙偏心中心筒上表面圓心odl與雙偏心中心筒下表面圓心od2的距離差
[0043]f——雙偏心中心筒上表面圓與下表面圓內(nèi)切點
[0044]c——雙偏心中心筒內(nèi)切點與氣流方向的夾角
[0045]X—煙氣末端增速口的入口靠近分離器筒體的距離
[0046]y——A 口煙道長度

【具體實施方式】
[0047]以下結合附圖及具體實施例，對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0048]實施例一
[0049]某新建130t/h循環(huán)流化床鍋爐，參見圖1?圖6，該鍋爐兩個旋風分離器均帶有雙偏心中心筒。分離器筒體2分別與入口煙道I和分離器錐體3相連接，分離器立管4設置在分離器錐體3下部，雙偏心中心筒5從上部插入分離器筒體2內(nèi)。
[0050]煙氣在入口煙道I的煙氣末端增速口 6速度可以達到25m/s，煙氣末端增速口 6的入口靠近分離器筒體2的距離X是入口煙道I長度y的0.1倍。
[0051]為提高分離效率，雙偏心中心筒5的上表面圓心odl與分離器筒體2的上表面圓心oD之間存在距離差el為200mm，雙偏心中心筒5的上表面圓心odl與下表面圓od2之間存在距離差e2為100mm，雙偏心中心筒5與氣流方向存在夾角c為30°。雙偏心中心筒5插入分離器的深度h是分離器筒體2高度H的20%，雙偏心中心筒5底部高度hd是雙偏心中心筒5插入分離器的深度h的20%，直徑d是分離器筒體2直徑D的45%。雙偏心中心筒5的上表面直徑dl是下表面直徑d2的1.1倍。
[0052]上述旋風分離器整體阻力為1.25kPa，分離效率99.9%。
[0053]實施例二
[0054]某在役240t/h循環(huán)流化床鍋爐，參見圖1?圖6，該鍋爐兩個旋風分離器中心筒采用常規(guī)設計。運行期間帶負荷能力不足，鍋爐出力一般僅為75%，爐內(nèi)灰濃度偏低，懸浮段壓差僅為800Pa，不能有效調(diào)節(jié)床溫，日常運行床溫超過980°C，SO2排放濃度600mg/m3、NOx排放濃度400mg/m3，石灰石鈣硫摩爾比高達5?6，分離器效率偏低，無法實現(xiàn)物料的有效循環(huán)，實測鍋爐飛灰中位粒徑為90 μ m。
[0055]將鍋爐原有中心筒更換為雙偏心中心筒，雙偏心中心筒5的上表面圓心odl與分離器筒體2的上表面圓心oD之間存在距離差el為100mm，雙偏心中心筒5的上表面圓心odl與下表面圓od2之間存在距離差e2為50mm。
[0056]雙偏心中心筒5與氣流方向存在夾角c為45°。雙偏心中心筒5插入分離器的深度h是分離器筒體2高度H的15%，雙偏心中心筒5底部高度hd是雙偏心中心筒5插入分離器的深度h的10%，直徑d是分離器筒體2直徑D的40%。雙偏心中心筒5的上表面直徑dl是下表面直徑d2的1.3倍
[0057]通過上述改造，鍋爐可以實現(xiàn)滿負荷運行，懸浮段壓差增加至2000Pa，日常運行床溫降低至900°C左右,SO2排放濃度降低至80mg/m3、N0x排放濃度降低至150mg/m3,石灰石隹丐硫摩爾比降低至3，實測鍋爐飛灰中位粒徑為25 μ m,分離器阻力1.2kPa，運行狀況和環(huán)保特性顯著改善。
[0058]實施例三
[0059]某新建1000t/h循環(huán)流化床鍋爐，參見圖1?圖5和圖7，該鍋爐3個旋風分離器布置在爐膛兩側，旋風分離器中心筒采用雙偏心中心筒5。
[0060]入口煙道I安裝有煙氣末端增速口 6，煙氣在煙氣末端增速口 6速度可以達到30m/s。
[0061]3個分離器雙偏心中心筒5的上表面圓心odl與分離器筒體2的上表面圓心oD之間存在距離差el為100mm，雙偏心中心筒5的上表面圓心odl與下表面圓od2之間存在距離差e2為100mm。
[0062]上述旋風分離器整體阻力為1.4kPa，分離效率99.95%。
[0063]以上是結合附圖對本實用新型作進一步說明。但本領域技術人員理解，本實用新型并非只限于這些【具體實施方式】，任何在本實用新型基礎上做出的改進和變化，都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，包括從上至下依次連通的分離器筒體(2)、分離器錐體(3)和分離器立管(4)，所述分離器筒體(2)的側部和入口煙道(I)連通，其特征在于:所述入口煙道(I)底部和分離器筒體(2)連通處內(nèi)凹形成煙氣末端增速口(6);所述分離器筒體(2)的頂部插入雙偏心中心筒(5)，所述雙偏心中心筒(5)的上表面圓心odl與分離器筒體(2)的上表面圓心oD之間存在距離差el，形成一次偏心；所述雙偏心中心筒(5)的上表面圓心odl與下表面圓od2之間存在距離差e2,形成二次偏心；所述雙偏心中心筒(5)的上表面直徑dl大于下表面直徑d2,且上表面圓與下表面圓內(nèi)切于內(nèi)切點f，內(nèi)切點f與氣流方向存在夾角C。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，其特征在于:所述雙偏心中心筒(5)插入分離器筒體(2)的深度h是分離器筒體(2)高度H的15%?30%，雙偏心中心筒(5)的偏心底部高度hd是雙偏心中心筒(5)插入分離器深度h的5%?30%。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，其特征在于:所述雙偏心中心筒(5)的上表面直徑dl是分離器筒體(2)直徑D的30?60%，雙偏心中心筒(5)的上表面直徑dl是下表面直徑d2的1.05?1.5倍。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，其特征在于:所述雙偏心中心筒(5)的上表面圓心odl與分離器筒體(2)的上表面圓心oD之間存在的距離差el為50?500mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，其特征在于:所述雙偏心中心筒(5)的上表面圓心odl與下表面圓0d2之間存在的距離差e2 為 50 ?300mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，其特征在于:所述雙偏心中心筒(5)上表面圓與下表面圓的內(nèi)切點f與氣流方向存在的夾角c為15°?75°。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，其特征在于:所述煙氣末端增速口(6)的入口靠近分離器筒體(2)的距離X是入口煙道(I)長度y的0.1?0.3倍。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，其特征在于:所述煙氣在煙氣末端增速口(6)的流速為20?35m/s。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有雙偏心中心筒的新型循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器，其特征在于:所述旋風分離器整體阻力為0.6?1.SkPa0
【文檔編號】F23C10/18GK204084345SQ201420417611
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權日:2014年7月25日
【發(fā)明者】黃中, 孫獻斌, 肖平, 徐正泉, 江建忠 申請人:中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司