以返料通道作为返料腿的煤粉预热器以及锅炉系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种以返料通道作为返料腿的煤粉预热器，包括：两两相连通的提升管、分离器以及返料器，其中，所述返料器包括下降段、上升段以及返料段，所述返料段包括贯穿所述提升管壁面的贯穿通道，所述贯穿通道的一端与所述提升管内腔连通，另一端与所述上升段连通。本实用新型专利技术还涉及一种锅炉系统。利用本实用新型专利技术的技术方案，去除单独的返料腿结构，这大幅度减小了返料器的体积，从而一方面使提升管的高度降低，另一方面使提升管和分离器之间的距离减小，进而减小整个煤粉预热器的体积，进而提高了煤粉预热器的灵活应用，降低了预热燃烧器的成本。器的成本。器的成本。

【技术实现步骤摘要】
以返料通道作为返料腿的煤粉预热器以及锅炉系统


[0001]本技术涉及煤粉燃烧
，尤其是一种以返料通道作为返料腿的煤粉预热器，以及一种锅炉系统。

技术介绍

[0002]预热燃烧技术是一种通过煤粉流态化部分燃烧放热自维持加热煤粉自身的方式，实现燃料的部分气化、改性，从而改善燃料在炉膛等燃烧空间内悬浮燃烧反应特性的技术，该技术可显著提高煤粉锅炉的燃料适应性、降低氮氧化物原始排放水平。
[0003]煤粉属于Geldart分类方法中的A类粒子，该类粒子在循环流化床内的稳定循环问题，是循环流化床预热燃烧器的关键，但对于其能够稳定循环的结构的认识，始终存在固有认知的局限性，即认为，循环流化床处置物料维持正常循环，需要充分的返料结构，无法突破现有技术的限制。
[0004]循环流化床主要包括提升管、分离器和返料器三个部分，在针对Geldart分类方法中的B类粒子的循环流化床燃烧技术、循环流化床气化技术中，均强调了返料器的重要性，气动返料器由于不具有机械结构，在现有的循环流化床技术中广泛应用，为避免大颗粒渣进入返料器造成循环流化床分离和返料失效，往往需要设置较长的返料腿。即“带有返料腿的U型返料器”。但这种方案主要是针对具有较大颗粒的粒煤，即B类粒子。
[0005]上述循环流化床结构也被延用至循环流化床结构煤粉预热燃烧器的设计中，但其中公开的返料器的返料腿较长，使得预热燃烧器的高度和宽度尺寸均较大，所需的建设安装空间较大，不利于预热燃烧器的灵活应用，也提高了预热燃烧器的成本。

技术实现思路

[0006]本技术目的在于在不影响煤粉预热器的预热和改性效果的前提下，通过对煤粉预热器结构的改进，减小整个煤粉预热器的体积，提高煤粉预热器的灵活应用。
[0007]根据本技术的实施例的一个方面，提出了一种煤粉预热器，包括：
[0008]两两相连通的提升管、分离器以及返料器，其中，所述返料器包括下降段、上升段以及返料段，
[0009]所述返料段包括贯穿所述提升管壁面的贯穿通道，所述贯穿通道的一端与所述提升管内腔连通，另一端与所述上升段连通。
[0010]在可选的实施例中，所述返料段还包括保护装置，所述保护装置包括设置在所述贯穿通道的上方的至少一部分，用于保护来自于所述返料器中的物料正常流动至所述提升管。
[0011]在可选的实施例中，所述保护装置为自所述提升管内壁延伸至所述提升管内部空腔的“檐”状结构；所述保护装置在所述提升管内壁的一端与所述贯穿通道伸向提升管内壁的一端相连，或者所述保护装置在所述提升管内壁的一端高于所述贯穿通道伸向提升管内壁的一端。
[0012]在可选的实施例中，所述提升管、分离器以及返料器为一体化结构，在通过所述提升管、分离器以及返料器的截面中，所述分离器在靠近提升管的一侧的壁与所述提升管的管壁形成三角形状。
[0013]本技术的实施例还涉及一种锅炉系统，包括：炉膛；煤粉预热器，所述煤粉预热器的气固燃料出口与炉膛相通。
[0014]利用本技术的技术方案，可以在不影响煤粉预热器的预热和改性效果的前提下，去除单独的返料腿结构，这大幅度减小了返料器的体积，从而一方面使提升管的高度降低，另一方面使提升管和分离器之间的距离减小，进而减小整个煤粉预热器的体积，进而提高了煤粉预热器的灵活应用，降低了预热燃烧器的成本。
附图说明
[0015]以下描述与附图可以更好地帮助理解本技术所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：
[0016]图1为根据本技术的一个示例性实施例的煤粉燃烧器的结构示意图；
[0017]图2为根据本技术的一个具体示例性实施例的返料段的结构示意图；
[0018]图3为根据本技术的一个具体示例性实施例的保护装置的结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本技术实施方式的说明旨在对本技术的总体技术构思进行解释，而不应当理解为对本技术的一种限制。
[0020]如图1所示，根据本技术的煤粉预热器示例性的包括两两相连通的提升管1、分离器2以及返料器3，其中，返料器3包括下降段31、上升段32以及返料段33。本技术的煤粉预热器为分离器2外置式循环流化床结构。图1示出了同时通过提升管、分离器以及返料器的截面。
[0021]如图2所示，返料器3采用紧凑式结构，返料段33包括贯穿提升管1壁面的贯穿通道331，贯穿通道331的一端与提升管1内腔连通(即331出口)，另一端与上升段32连通(即331入口)。
[0022]在可选的实施例中，如图1所示，返料段33还包括保护装置332，该保护装置332包括设置在贯穿通道331的上方的至少一部分，用于保护来自于返料器3中的物料正常流动至提升管1。
[0023]在进一步的实施例中，该保护装置332可以是多种结构形式，只要是能够实现遮盖贯穿通道331出口上方，能够避免上方沿提升管1壁面落下的物料流对来自返料器3的物料流产生流动冲击，影响正常流动的结构，都在本技术的保护范围之内。
[0024]更具体的，保护装置332可以为自提升管1内壁延伸至提升管1内部空腔的凸起结构，凸起结构可以是弧形或直的凸起结构。在进一步的实施例中，该凸起结构为“檐”状结构，或者凸起结构可以向下倾斜设置。
[0025]通过保护装置的设置，可在提升管1内形成相对稳定的流动区域，保证返料正常流
动到提升管1底部。
[0026]上述实施例的主要技术特点在于：可以在不影响煤粉预热器的预热和改性效果的前提下，去除了单独的返料腿结构，大幅度减小了返料器的体积，一方面使提升管的高度降低，另一方面使提升管和分离器之间的距离减小，进而减小整个煤粉预热器的体积，进而提高了煤粉预热器的灵活应用。
[0027]另外，通过在提升管的返料入口壁面设置保护结构，可以形成虚拟管段，这不仅有利于保证返料正常流动到提升管底部，也进一步有利于减少因为不设置专门的返料腿带来的影响。
[0028]下面参照图2和图3示例性说明本技术返料段的具体结构。
[0029]返料段33包括贯穿提升管1壁面的贯穿通道331，贯穿通道331的一端与提升管1内腔连通，另一端与上升段32连通。返料段33的保护装置332为“檐”状结构，该“檐”状结构为倾斜向下的延伸结构，该保护装置332的一端固定在提升管1的管壁上，另一端伸向提升管1的内部腔体。
[0030]在可选的实施例中，保护装置332可以垂直于提升管1的管壁，或者倾斜向下，与提升管1的管壁形成小于90度的夹角。
[0031]在可选的实施例中，保护装置332在与提升管管壁固体相连的一端，与贯穿通道331的出口端相连，即保护装置332的一端连接到贯穿通道331的上端；或者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤粉预热器，包括：两两相连通的提升管、分离器以及返料器，其中，所述返料器包括下降段、上升段以及返料段，其特征在于：所述返料段包括贯穿所述提升管壁面的贯穿通道，所述贯穿通道的一端与所述提升管内腔连通，另一端与所述上升段连通。2.根据权利要求1所述的煤粉预热器，其特征在于：所述返料段还包括保护装置，所述保护装置包括设置在所述贯穿通道的上方的至少一部分，用于保护来自于所述返料器中的物料正常流动至所述提升管。3.根据权利要求2所述的煤粉预热器，其特征在于：所述保护装置为自所述提升管内壁延伸至所述提升管内部空腔的“檐”状结构；所述保护装置在所述提升管内壁的一端与所述贯穿通道伸向提升管内壁的一端相连，或者所述保护装置在所述提升管内壁的一端高于所述贯穿通道伸向提升管内壁的一端。4.根据权利要求3所述的煤粉预热器，其特征在于：所述保护装置的“檐”状结构为倾斜向下的延伸结构。5.根据权利要求2所述的煤粉预热器，其特征在于：所述保护装置还包括围绕在所述贯穿通道伸向所述提升管一端的出口两侧的突出结构。6.根据权利要求2所述的煤粉预热器，其特征在于：所述保护装置内部设有加...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕清刚，李百航，朱书骏，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：新型
国别省市：