循环流化床锅炉用高温分离装置，包括分离器(1)，炉壁(2)，支撑板(3)，炉膛(4)和冷却烟道(5)，冷却烟道(5)侧壁，支撑板(3)，炉膛(4)顶部排烟口和炉壁(2)共同围成均压室(6)，均压室(6)均布多个分离器(1)圆柱筒，以分离器(1)轴线为中心环状阵列多个切向进气的烟气导流通道(11)，烟气导流通道(11)均匀相间插入富氧空气管(7)，烟气导流通道(11)宽度不超过1/10倍分离器(1)圆柱筒内径，长度为1/4倍～1/2倍分离器(1)圆柱筒内径。CFB锅炉新改扩建场所可使用本发明专利技术。应用表明：锅炉布袋飞灰含碳降低12％～13％，进入冷却烟道(5)烟温提高100℃～150℃，热效率提高21％以上，可用烟煤替代原无烟煤。
【技术实现步骤摘要】
循环流化床锅炉用高温分离装置
专利技术涉及一种具有“富氧燃烧、飞灰高温燃烬、均匀旋流、气粒高效分离”等技术特征的循环流化床锅炉用高温分离装置，适用于130t/h及以下新型燃煤循环流化床锅炉建设、老旧低效燃煤循环流化床锅炉节能技改或扩建、洁净煤燃烧领域使用。
技术介绍
因具有煤种适应性广、热效率高，NOx排放低、实现炉内脱硫等优势，燃煤循环流化床(CFB)锅炉越来越引起人们的重视。高效气粒分离技术是CFB锅炉节能技改主要途径之一，也是CFB锅炉发展的关键。CFB锅炉流化速度处在夹带速度和气力输送速度之间。粉尘飞灰在炉膛里短时间停留后，被烟气大量夹带进入高温分离器，粉尘从烟气中分离下来后送回床内循环燃烧。分离器结构形式有方型、圆柱型及其改进型，从炉膛出口到分离器入口的烟道有传统短烟道及改进型长烟道，有单管及多管、上排气高温分离及“炉膛出口上排气高温分离+省煤器之后下排气中低温分离”、绝热及水冷。专利CN102109165 A公开一种内置式水冷(膜式壁)高温分离器，分离器既是锅炉蒸发受热面的一部分，同时又保护分离器免受高温烟气烧坏。专利CN2527860 Y公开一种改变速度大小借助颗粒重力惯性力分离粉尘的多管水冷高温U形分离器。专利CN202382231 U公开一种分离器前墙和炉膛后墙合二为一的整体式分离器。专利CN202040807 U公开一种台阶式下排气中低温多管分离器，分离器包括偏心导流锥，台阶式下灰管等高结构做到各个分离器气粒分离作用均匀一致。分离器设计中气粒分离效率一般取99%，但实际运行中分离效率具体数值很少见报道。另外，现有CFB锅炉分离器内绝大多数以常氧空气燃烧为主，温度偏低，甚至不发生飞灰燃烧反应，离开分离器烟气温度低，飞灰含碳量高，有节能潜力。这些分离器只是单烟气导流通道，分离器内旋流驱动力小、沿圆周方向气流切向速度变化明显、分离器内腔温度低、不燃烧或常氧空气燃烧、排烟温度低、排烟飞灰浓度高、飞灰含碳量高。据不完全统计，依据分离器结构不同，传统CFB锅炉布袋飞灰含碳在15 %?20 %之间，有的甚至高到40 %，CFB锅炉综合热效率只有65 %左右。开发结构及加工简单、调控性好、均匀旋流、飞灰高效燃烬、气粒高效分离和飞灰含碳量低的循环流化床锅炉用高效分离技术，具有良好的经济、节能环保和社会效益。
技术实现思路
为了克服传统CFB锅炉高温分离器单烟气导流通道旋流驱动力小、沿圆周方向气流切向速度变化明显、分离器内腔温度低、不燃烧或常氧空气燃烧、排烟飞灰浓度高、飞灰含碳量高等缺点，专利技术公布一种具有“均压室并联均匀布置多个多烟气导流通道式富氧旋风分离器”结构特征，“富氧燃烧、飞灰高温燃烬、均匀旋流、气粒高效分离”等技术特征的循环流化床锅炉用高温分离装置。循环流化床锅炉用高温分离装置，主要包括分离器，炉壁，水平布置的支撑板，炉膛和冷却烟道，分离器为上排气式旋风分离器，支撑板包括底部钢板和上部耐火浇注层，冷却烟道侧壁面，支撑板上表面，炉膛顶部竖直排烟口和炉壁共同围成均压室，均压室呈方体状，支撑板均匀布置多个圆柱孔，每个圆柱孔布置一个分离器，分离器圆柱筒顶面和均压室顶面共面，分离器圆柱筒底面和支撑板下表面共面且满焊联结，分离器的多个烟气导流通道和分离器圆柱筒侧壁面相切联结，烟气导流通道围绕分离器圆柱筒侧壁环状均匀阵列布置，烟气导流通道宽度不超过1/10倍分离器圆柱筒内径，长度为1/4倍?1/2倍分离器圆柱筒内径，高度和均压室内腔高度相等，富氧空气管穿过均压室顶面竖直伸入烟气导流通道内，富氧空气管平行于轴线的管壁上布置一排等间距细小圆孔供富氧空气切向喷入分离器圆柱筒内，富氧空气管管壁圆孔中心和轴线位于通过烟气导流通道宽边中点的烟气导流通道中截面上，环状阵列的烟气导流通道进口端均匀相间插入富氧空气管，排气管进口端沿分离器轴线穿过均压室顶面向下伸至分离器圆锥台筒大底面中心。130t/h及以下新型燃煤循环流化床锅炉建设，老旧低效燃煤CFB锅炉节能技改或扩建、洁净煤燃烧领域，可以使用本专利技术。专利技术经济、节能环保和社会效益显著。工业应用表明:分离器分离下来的粉尘粒径小于80 μ m份额大于90% ;布袋室飞灰含碳低至3%?7% ;进入冷却烟道的烟气温度提高100°C?150°C，锅炉整体装置热效率达到86%以上；燃煤适应性增强，可以低热值烟煤替代原优质无烟煤。 【附图说明】 图1为循环流化床锅炉用高温分离装置水平剖视图，图2为循环流化床锅炉用高温分离装置竖直剖视图。I为分离器，11为烟气导流通道，12为排气管，13为圆锥台筒，14为下灰管，2为炉壁,3为支撑板,4为炉膛,5为冷却烟道,6为均压室,7为富氧空气管。c为高粉尘烟气，d为富氧空气，e为低飞灰烟气，f为粉尘。 【具体实施方式】 : 下面结合附图对专利技术作进一步的说明。 如附图1和附图2所示，循环流化床锅炉用高温分离装置，主要包括分离器1，炉壁2，水平布置的支撑板3，炉膛4和冷却烟道5。分离器I为上排气式旋风分离器。支撑板3包括底部钢板和上部耐火浇注层。 冷却烟道5侧壁面，支撑板3上表面，炉膛4顶部竖直排烟口和炉壁2共同围成均压室6，均压室6呈方体状。支撑板3均匀布置多个圆柱孔供分离器I圆柱筒分别穿过，每个圆柱孔布置一个分离器1，每个分离器I圆柱筒顶面和均压室6顶面共面，每个分离器I圆柱筒底面和支撑板3下表面共面且满焊联结，支撑板3支撑分离器I的重量。冷却烟道5侧壁面，支撑板3上表面和炉膛4顶部竖直排烟口组成“U”面，炉壁2壁面组成“Π ”面，“U”面和“ Π ”面围成方体状均压室6。均压室6 —个侧面和炉膛4顶部竖直排烟口共面，其余三个竖直侧面和水平顶面被炉壁2围成，底面被钢板上覆耐火浇注料的支撑板3围成。均压室6内并列竖直均匀布置多个分离器I圆柱筒。 分离器I设置有多个烟气导流通道11，烟气导流通道11和分离器I的圆柱筒侧壁面相切联结，烟气导流通道11围绕分离器I圆柱筒侧壁环状均匀阵列布置。以分离器I轴线为中心环状均匀阵列多个切向进气的烟气导流通道11，烟气导流通道11宽度不超过1/10倍分离器I圆柱筒内径，长度为1/4倍?1/2倍分离器I圆柱筒内径，高度和均压室6内腔高度相等。烟气导流通道11总数为二个及以上的偶数。富氧空气管7穿过均压室6顶面竖直伸入烟气导流通道11内，富氧空气管7平行于轴线的管壁上布置一排等间距细小圆孔供富氧空气d以较高速度切向喷入分离器I内腔。富氧空气管7管壁圆孔中心和轴线位于通过烟气导流通道11宽边中点的烟气导流通道11中截面上，烟气导流通道11进口端均匀相间插入富氧空气管7，一个烟气导流通道11只插入一根富氧空气管7。分离器I排气管12呈“Π”形，排气管12进口端沿分离器I轴线穿过均压室6顶面向下伸至圆锥台筒13大底面中心，出口端伸至冷却烟道5内过热器前。分离器I圆柱筒在均压室6内，圆锥台筒13及下灰管14在均压室6之外。 炉膛4和均压室6通过炉膛4顶部竖直排烟口相连通，均压室6和分离器I通过烟气导流通道11相连通，分离器I和冷却烟道5通过排气管12相连通，均压室6和冷却烟道5相隔一道炉墙2，分离器I和炉膛4底部通过下灰管14相连通。 炉膛4高粉尘烟气c离开炉膛4顶部竖直排烟口后，直接进入均本文档来自技高网...
【技术保护点】
循环流化床锅炉用高温分离装置，主要包括分离器(1)，炉壁(2)，水平布置的支撑板(3)，炉膛(4)和冷却烟道(5)，分离器(1)为上排气式旋风分离器，支撑板(3)包括底部钢板和上部耐火浇注层，其特征在于：冷却烟道(5)侧壁面，支撑板(3)上表面，炉膛(4)顶部竖直排烟口和炉壁(2)共同围成均压室(6)，均压室(6)呈方体状，支撑板(3)均匀布置多个圆柱孔，每个圆柱孔布置一个分离器(1)，分离器(1)圆柱筒顶面和均压室(6)顶面共面，分离器(1)圆柱筒底面和支撑板(3)下表面共面且满焊联结，分离器(1)的多个烟气导流通道(11)和分离器(1)圆柱筒侧壁面相切联结，烟气导流通道(11)围绕分离器(1)圆柱筒侧壁环状均匀阵列布置，烟气导流通道(11)宽度不超过1/10倍分离器(1)圆柱筒内径，长度为1/4倍～1/2倍分离器(1)圆柱筒内径，高度和均压室(6)内腔高度相等，富氧空气管(7)穿过均压室(6)顶面竖直伸入烟气导流通道(11)内，富氧空气管(7)平行于轴线的管壁上布置一排等间距细小圆孔供富氧空气切向喷入分离器(1)圆柱筒内，富氧空气管(7)管壁圆孔中心和轴线位于通过烟气导流通道(11)宽边中点的烟气导流通道(11)中截面上，环状阵列的烟气导流通道(11)进口端均匀相间插入富氧空气管(7)，排气管(12)进口端沿分离器(1)轴线穿过均压室(6)顶面向下伸至分离器(1)圆锥台筒(13)大底面中心。...
【技术特征摘要】
1.循环流化床锅炉用高温分离装置，主要包括分离器(1)，炉壁(2)，水平布置的支撑板(3)，炉膛(4)和冷却烟道(5)，分离器⑴为上排气式旋风分离器，支撑板(3)包括底部钢板和上部耐火浇注层，其特征在于:冷却烟道(5)侧壁面，支撑板(3)上表面，炉膛⑷顶部竖直排烟口和炉壁⑵共同围成均压室(6)，均压室(6)呈方体状，支撑板(3)均匀布置多个圆柱孔，每个圆柱孔布置一个分离器(1)，分离器(I)圆柱筒顶面和均压室(6)顶面共面，分离器(I)圆柱筒底面和支撑板(3)下表面共面且满焊联结，分离器(I)的多个烟气导流通道(11)和分离器(I)圆柱筒侧壁面相切联结，烟气导流通道(11)围绕分离器(I)圆柱...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁志昂，汪洋洋，马光辉，艾元方，
申请(专利权)人：株洲火炬工业炉有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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