循環流化床鍋爐氣固分離器及含有該氣固分離器的鍋爐的製作方法

2023-10-11 16:31:34 1

專利名稱：循環流化床鍋爐氣固分離器及含有該氣固分離器的鍋爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種循環流化床鍋爐的核心部件一氣固分離器及含有該氣固分離 器的鍋爐，循環流化床鍋爐氣固分離不用任何專門裝置和分離元件，由下上行煙道、大擴容 轉彎通道和料倉即與鍋爐本體於一體的受熱面空間自然構成的慣性重力分離器。尤其涉及 對循環流化床鍋爐氣固分離器的新產品設計和在用各種循環流化床鍋爐和層燃鏈條鍋爐 的節能減排改造。
背景技術：
循環流化床鍋爐燃燒技術以其燃料適應性廣，燃燒效率高、氮氧化物排放低、高效 脫硫、負荷調節性能好等優點被世界公認為一種最具發展前景的「潔淨」燃燒技術。循環流化床氣固分離器是循環流化床鍋爐的核心部件，被稱作鍋爐的心臟，其主 要作用是將大量高溫固體顆粒從氣流中分離出來，送回爐膛，以維持燃燒室的快速流化狀 態，保證燃料和脫硫劑多次循環、反覆燃燒和反應，達到理想的燃燒效率和脫硫效率。因此， 對循環流化床鍋爐而言，氣固分離器的性能直接影響到鍋爐運行的優劣。通常把分離器的 形式、運行效果與壽命長短作為循環流化床鍋爐的標誌。從某種意義上講，循環流化床鍋爐 的性能取決於分離器的性能，循環流化床技術的發展也取決於氣固分離技術的發展。目前國際國內市場上最盛行佔有率最高的循環流化床分離器是旋風分離器，其典 型結構是用耐火材料製成的高溫旋風分離器，其主要優點是分離效率高，主要缺點是體積 龐大，分離器切向進口風速高、阻力大，引風機電耗高，氣固兩相朝料倉氣流反向高速流動 氣流夾帶嚴重飛灰量大，煙塵的原始排放濃度高，分離器需內襯和外保溫隔熱，使用耐磨耐 高溫材料用量大，不僅使分離器的原材料成本和製造安裝成本增大，而且熱慣性大，容易高 溫結焦，鍋爐啟停慢。有的鍋爐採用水冷或汽冷式旋風分離器，雖然減少了耐磨耐高溫材 料，解決了熱慣性大的問題，使鍋爐不結焦、啟停快，但是同樣存在風速高、阻力大、引風機 電耗高，並且分離效率和穩定性低於高溫旋風分離器，再加其製造工藝複雜，致使售價高， 客戶不易接受市場佔有率很低。儘管在申請號為200910308160. 1的發明專利中所公開的循環流化床鍋爐中的氣 固分離與市場上流行的循環流化床鍋爐氣固分離相比有許多優點，如流阻低節省引風機電 耗，膜式水冷壁結構節省耐高溫耐磨材料等，但其結構仍存有許多缺陷，如轉彎通道進口和 出口全暢通無阻，一是氣固兩相經進、出口後的慣性分離性能差影響慣性分離效率，二是氣 固兩相進入轉彎通道擴散面積小影響重力沉降效率，三是料倉前後牆無水冷壁需非受熱面 鋼結構，不僅影響爐牆的質量壽命而且增大非受熱面鋼耗不利防結焦；四是該結構的應用 範圍小，較適用低倍率的循環流化床和流化床鍋爐，不利於向大型化發展。

發明內容
本發明為解決公知技術中存在的技術問題提供一種節能、降耗、減排顯著、應用範 圍廣、工藝先進、製造安裝簡單、大幅度降低成本的循環流化床鍋爐氣固分離器及含有該氣固分離器的鍋爐。本發明的發明構思是在該氣固分離器的轉彎通道上構成利於煙塵均流碰撞慣性 分離的管束，提高氣固分離的效率，加大擴容減速的差速，提高重力沉降的效率。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所採取的一個技術方案是一種循環流 化床鍋爐的氣固分離器，包括被導向煙氣下上折轉膜式屏從前向後分隔成的下行煙道和上 行煙道，所述下行煙道和上行煙道通過轉彎通道和密封安裝在它們下面的料倉連通，該氣 固分離器的前上部設有煙氣入口，該氣固分離器的後上部設有煙氣出口，該氣固分離器的 四壁均為與鍋爐於一體的受熱水冷壁，該氣固分離器還包括位於所述轉彎通道上的均流分 離管束，所述轉彎通道上的均流分離管束的上端與所述導向煙氣下上折轉膜式屏連通，所 述轉彎通道上的均流分離管束的下端與下橫集箱連通。本發明具有的優點和積極效果是氣固分離不用任何專門裝置和分離元件，由下 上行煙道、可擴容一至多倍的轉彎通道和料倉即與鍋爐本體於一體的受熱面空間構成慣性 重力分離器，實現氣固分離與傳熱雙功能，本發明的技術突破，帶來全方位一系列革命性變 化，不僅工藝先進、製造安裝簡單，而且可大幅度地節約能源、大幅度地減少煙塵排放，並且 在提高綜合能效、延長鍋爐使用壽命等多項性能細節上實現突破。該氣固分離器低倍率循 環平均流速< 5m/s流阻低，同各種旋風分離器相比流速低4倍之多，可節省引風機電耗 30%以上，使鍋爐長期運行節約電能是本發明的第一優勢。該氣固分離器全水冷壁結構，實 現氣固分離與傳熱雙功能，同耐火材料製成的高溫旋風分離器相比，可節省分離器非受熱 面耐熱鋼骨架100 %，採用受熱水冷壁，低倍率循環，可節省分離器耐磨耐高溫材料90 %， 是本發明的第二優勢。導向煙氣下上折轉膜式屏強制煙氣從爐膛出口後氣固兩相同向流動 直衝料倉，煙塵經2次180度下上折轉慣性分離，4至6次與前後內外排管束碰撞慣性分離， 煙氣從煙氣進口進入可擴容一至多倍的轉彎通道使煙塵大擴容減速重力沉降，煙氣從煙氣 出口進入上行煙道再次小擴容減速重力沉降，使強制煙氣下行、轉彎、上行的全流程不僅是 氣固分離的全過程，而且是高效傳熱的全過程，不僅氣固分離效率高、氣流夾帶率低，而且 與橫管屏和轉彎通道同高的爐膛前後壁全部雙面受熱，氣固分離器內除料倉外的所有管束 都是曝光管，使受熱面和空間利用率高。經國家權威部門對試驗樣機的環保測試，57%灰分 的煤種煙塵的原始排放濃度最高值3149mg/m3，低於國標近5倍，顯然分離效率高於各種旋 風分離器，是本發明的第三優勢。其下、上行煙道和轉彎通道大擴容相當於全程燃盡室，增 加了可燃物在爐內的燃盡時間，可降低飛灰含碳量，是本發明的第四優勢。本發明工藝先 進、結構簡單、無複雜的異形件，大幅度減少鋼架和耐磨材料的工作量，可節省分離器製造 安裝成本30%，分離器全部是水冷壁，鍋爐啟停快、不結焦、負荷調節性能好等，是本發明的 第五優勢。大幅度降低飛灰量，減少鍋爐尾部受熱面積灰和磨損，利於降低清灰強度、穩定 傳熱效率，延長鍋爐使用壽命，從多方面節省能源，利於提高綜合能效，是本發明的第六優 勢。本發明氣固分離器與鍋爐本體的完美結合，其下上行煙道即燃盡室不僅適應燃劣 質煤，而且燃生物質或焚燒處理城市生活垃圾更具獨特優勢。本發明整體結構，不僅具有循 環流化床鍋爐優勢，更具有流化床鍋爐優勢。本發明按常規想像低倍率循環體積要大於中倍率循環的循環流化床鍋爐，經初略 測算並非如此，因為旋風分離器的大筒徑加厚耐磨耐高溫材料，再加分離器切向進口管段長度，基本滿足本發明分離器下上行煙道的空間。因本發明的下行煙道與爐膛後壁是公用 壁，下行煙道和豎井前壁或前排對流管束是公用壁，再加下上行煙道和轉彎通道高效傳熱 大幅度延長可燃物在爐內燃盡時間的優勢可降低鍋爐高度，如此看來總體積有可能差別很 小，即使體積大於中倍率循環也具顯著優勢，因本發明具有省電，省耐磨高溫材料，降低飛 灰含碳量，降低煙塵原始排放濃度，降低磨損，延長鍋爐使用壽命，分離效率高，分離器不結 焦，鍋爐啟停快等優點，顯然其優良性能所帶來的節能、降耗、減排效益等諸多優勢不僅勝 於體積的大小差別，而且應是最終追求的目標。根據煙氣流向急劇變化慣性分離的原理，根據煙氣流速在3-5m/s內煙塵自然沉 降的原理，根據煙塵經突然擴容減速重力沉降的原理，根據煙氣流速< 5m/s可降低受熱面 磨損的原理，本發明不僅全面體現了以上原理，而且全面體現了煙氣的流向、擴容、流速、流 程的科學性(關鍵技術在此)，這裡，流向是指煙氣從爐膛出口後高濃度的氣固兩相同向流 動直衝料倉；擴容是指氣固兩相進入轉彎通道大擴容一至多倍，由< 5m/s到< 7m/s再突然 到< 2m/s擴容減速重力沉降於料倉；流速是指既利於降低對受熱面的磨損，又利於煙塵自 然沉降；流程是指煙氣從轉彎通道到分離器出口(上行煙道出口)的距離，有煙塵沉降的時 間，利於降低氣流夾帶。本發明並不局限以上數據，可在實踐中靈活調整，根據不同情況選 取不同最佳數據。本發明用於高循環倍率的大型鍋爐，優勢同樣顯著。因大型鍋爐爐體較高，可用於 轉彎通道的高度空間很大，有利於提高擴容減速的倍數，有足夠的空間降到所需要的流速， 假如下行煙道以8米的流速進入轉彎通道降到3米以下，其擴容減速重力沉降的效率是很 明顯的，再加煙塵經過4-6次與管束碰撞對固體顆粒的慣性分離效率也是很明顯的，因下 上行煙道煙氣流速8米低於旋風分離器的流速近3倍，使飛灰的揚析夾帶率大大降低，對利 於分離效率的提高也是不可小視的。煙氣經下上行煙道和轉彎通道大擴容空間所停留的時 間，利於可燃物的燃盡降低飛灰含炭量，即使經上行煙道排出的飛灰已幾乎沒有再循環燃 燒的價值。本發明可充分利用鍋爐本體中的閒置空間，不僅具有良好的氣固分離性能，而且 具有良好的換熱性能，分離器內的多排管束相當於爐內的曝光管，可替代外置式換熱器，同 外置式換熱器相比省去高壓風機的電耗，消除了維修困難的弊端。


圖1是本發明的第一方案應用於橫置單鍋筒鍋爐的主視圖；圖2是本發明的第一方案應用於橫置雙鍋筒鍋爐的主視圖； 圖3是本發明的第二方案應用於橫置單鍋筒鍋爐的主視圖； 圖4是本發明的第二方案應用於橫置雙鍋筒鍋爐的主視圖； 圖5是本發明的第三方案應用於橫置單雙鍋筒鍋爐的主視圖 圖6是本發明的第四方案應用於橫置單雙鍋筒鍋爐的主視圖 圖7是本發明的第五方案應用於橫置單雙鍋筒鍋爐的主視圖 圖8是本發明的第六方案應用於橫置單鍋筒鍋爐的主視圖； 圖9是本發明的第七方案應用於橫置雙鍋筒鍋爐的主視圖； 圖10是本發明的第八方案應用於橫置單鍋筒鍋爐的主視圖。
圖中1是爐膛、2是爐膛後壁、3是料倉前下橫集箱、4是側對稱縱中集箱、5是料倉 前牆管、6是轉彎通道煙氣進口、7是膜式屏下端分叉、8是下行煙道、9是導向煙氣下上折轉 膜式屏、10是爐膛煙氣出口、11是爐膛煙氣出口上橫集箱、12是上橫集箱、13是側對稱上縱 集箱、14是側對稱水冷壁、15是上行煙氣出口、16是上行煙道、17是豎井、18是豎井前壁、19 是轉彎通道煙氣出口、20是轉彎通道、21是料倉、22是料倉後牆管、23是料倉後下橫集箱、 24是料腿、25是返料閥、沈是下橫集箱、27是豎井前水冷壁下橫集箱、觀是連通管、四是料 倉前牆、30是前外排管束、31是前內排管束、32是後內排管束、33是後外排管束、34是料倉 後牆、35是前排對流管束、36是前排管束、37是後排管束、38是管束下橫集箱、39是前牆託 板、40是後牆託板、41是煙氣進口。42是爐膛煙氣出口，43是膜式屏下橫集箱，44是下行煙 道進口均流分離管束，45是膜式屏上橫集箱，46是上行煙道出口均流分離管束，47是料倉 託板，48是爐膛前壁，49是爐頂部縱向煙道，50是頂棚管束。
具體實施例方式為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效、茲例舉以下實施例，並配合附圖 詳細說明如下實施例1 請參閱圖1和圖2，一種循環流化床鍋爐氣固分離器，其特點是在轉彎通道20的煙 氣進出口構成利於煙塵均流碰撞慣性分離的均流分離管束。該氣固分離器設置在爐膛1的 後部，包括被導向煙氣下上折轉膜式屏9從前向後分隔成的下行煙道8和上行煙道16。在 圖1中，導向煙氣下上折轉膜式屏9在爐膛後壁2和豎井煙道前壁18的中間或偏前，在圖2 中，導向煙氣下上折轉膜式屏9在爐膛後壁2和前排對流管束35的中間或偏前，在圖1中， 導向煙氣下上折轉膜式屏9的上端與爐膛煙氣出口上橫集箱11偏心徑向連通，在圖2中， 導向煙氣下上折轉膜式屏9的上端與上橫集箱12的下部中心或偏心徑向連通。導向煙氣 下上折轉膜式屏9的下端是膜式屏下端分叉7，從分叉7處開始由單排膜式屏分叉成前後各 兩排光管管束。前外排管束30和前內排管束31構成轉彎通道20的煙氣進口的均流分離 管束，前外排管束30和前內排管束31的橫向間距和縱向間距形成轉彎通道煙氣進口 6，前 外排管束30和前內排管束31的前端與爐膛後壁2緊靠後兩排合成一排向下延伸形成前垂 直段管束，前垂直段管束的下端向後內彎折形成作為料倉前牆管5的傾斜管束，料倉前牆 管5的下端與料倉前下橫集箱3連通。料倉前牆管5內外由耐火材料構築密封形成料倉前 牆四；後內排管束32和後外排管束33構成轉彎通道20的煙氣出口的均流分離管束，後內 排管束32和後外排管束33的橫向間距和縱向間距構成轉彎通道20的煙氣出口 19，在圖1 中，後內排管束32和後外排管束33的後端與豎井前壁18緊靠後兩排合成一排向下延伸形 成後垂直段管束，在圖2中，後內排管束32和後外排管束33的後端與前排對流管束35緊 靠後兩排合成一排向下延伸形成後垂直段管束，上述後垂直段管束的下端向前內彎折形成 作為料倉後牆管22的傾斜管束，後牆管22的下端與料倉後下橫集箱23連通。料倉後牆管 22內外由耐火保溫材料構築密封形成料倉後牆34。上述垂直段管束的長度應當滿足轉彎 通道擴容減速的流速要求。料倉前牆管5和料倉後牆管22的傾斜角度應當滿足落料的要 求。導向煙氣下上折轉膜式屏下端分叉7處至上述垂直段管束的下端之間的空間形成上述 轉彎通道20，上述垂直段管束的下端至料腿M的上端之間的空間形成料倉21。
料倉21由1至多個橫截面為矩形的錐形體組成，其前上端與爐膛後壁2緊靠密 封、後上端與豎井前壁18或前排對流管束35緊靠密封，其下端與一至多個料腿上端密封連 通，其內部用梯形隔板分隔成1至多個倉室，其下端與1至多個料腿M上端密封連通。該 氣固分離器的前壁與爐膛後壁2是同一壁，即爐膛後壁2是公用壁，其水冷壁管束上下端分 別與上橫集箱11和下橫集箱26連通，該氣固分離器的後壁與豎井前壁18或前排對流管束 35是同一壁，即豎井前壁18或前排對流管束35是公用壁，其水冷壁管束上下端分別與上橫 集箱12和下橫集箱27連通，該氣固分離器的兩側壁是側對稱水冷壁14、其上下端分別與側 對稱縱上集箱13和側對稱縱中集箱4連通。第一級氣固分離的後面可設置第二級氣固分 離，第二級氣固分離的前上部與第一級氣固分離連通，其後上部連通煙道，第二級氣固分離 既可與第一級氣固分離相同，也可不相同，分離的物料既可送回爐內循環燃燒，也可單獨排 除。受熱水冷壁均可為全膜式壁結構、半膜式屏壁結構、局部膜式壁結構或全光管耐火材料 結構。導向煙氣下上折轉膜式屏可為全膜式壁結構、半膜式壁結構、全光管澆注耐火材料結 構或幹耐火牆結構。導向煙氣下上折轉膜式屏9的上端可垂直與上橫集箱12底部中心或偏 心徑向連通，也可彎折加長直段偏心一定距離與爐膛煙氣出口上橫集箱11側壁徑向連通。實施例1的工作過程流化床燃燒是床料在流化狀態下進行的一種燃燒，其燃料 可以是化石燃料、工農業廢棄物和各種劣質燃料，生物質燃燒或生物質與煤混合燃燒。一般 粗重的粒子在爐膛1下部燃燒，細粒子在爐膛1上部燃燒，被吹出爐膛煙氣出口 10的細粒 子在導向煙氣下上折轉膜式屏9的作用下強制氣固兩相180度下轉同向流動經下行煙道8 大顆粒直接慣性分離落入料倉21，煙塵再經煙氣進口 6與前外排管束30和前內排管束31 兩次碰撞慣性分離落入料倉21，從煙氣進口 6進入擴容一倍以上的轉彎通道20使大量固 體顆粒又突然擴容減速重力沉降於料倉21，煙氣通過轉彎通道煙氣出口 19時又分別與後 內排管束32和後外排管束33兩次碰撞慣性分離於料倉21、一次180度急轉慣性分離於料 倉21、一次從轉彎通道煙氣出口 19到後上行煙道16的小擴容減速重力沉降於料倉21，煙 氣經上行煙道16低速上行至煙氣出口 15大大降低氣流對固體顆粒的夾帶，被分離出的固 體顆粒全部落入料倉21，通過返料裝置料腿M、返料閥25返回爐膛1進行多次循環，顆粒 在循環過程中進行充分燃燒和傳熱。實施例1分離器防磨採用現成熟技術即可。中高倍率循環轉彎通道20和料倉21 應分別增加一定高度。實施例1不僅對市場上流行的各種循環流化床鍋爐的氣固分離技術實現突破，而 且解決了申請號為200910308160. 1的發明專利申請中所公開的循環流化床鍋爐應用範圍 小和氣固分離效率低的難題。如下、上行煙道流速既可小於5m/s也可大於5m/s，轉彎通道 進出口分別由導向煙氣下上折轉膜式屏下端分叉、拉稀間距的內、外兩排管束形成，使氣固 兩相進入轉彎通道像進入籠子裡一樣被罩住不易順暢流出，降低氣流對固體顆粒的夾帶， 不僅使氣固兩相經下上行煙道兩次180度下上折轉慣性分離，而且使氣固兩相經煙氣進、 出口四次與管束碰撞固體顆粒慣性分離沉降於料倉，內、外兩排管束佔據的空間，使氣固兩 相進入轉彎通道和後上行煙道的擴容減速差速增大，增大了擴容減速重力沉降的效率；由 導向煙氣下上折轉膜式屏下端分叉拉稀間距的管束形成的料倉前、後牆水冷壁管束，不僅 利於增加料倉內吸熱防結焦而且利於保護料倉前後牆，延長使用壽命。其應用範圍不僅適 用於小型鍋爐，改善了< 35噸鍋爐運行不經濟的弊端，而且適用於中、大型鍋爐，不僅適用於低倍率循環、而且適用於中、高倍率循環，不僅大大擴大了應用範圍，而且節能降耗減排顯著。實施例2 請參閱圖3和圖4，與實施例1的不同之處在於在膜式屏分叉7的下部，在轉彎 通道上形成前後兩排管束36、37。具體結構為膜式屏分叉7的下部分出兩排拉稀間距的 管束，前排管束36的下端與管束下橫集箱38上部中心連通，後排管束37離前排管束36 — 段距離，其下端與管束下橫集箱38後壁徑向連通。前排管束36和後排管束37構成轉彎通 道上的均流分離管束。料倉前牆託板39的上端與爐膛後壁緊靠密封，其下端與料腿M上 端外側緊靠密封，其內側用耐火保溫牆密封；在圖3中，料倉後牆託板40的上端與豎井前 壁I8緊靠，在圖4中，料倉後牆託板40的上端與或前排對流管束35緊靠。料倉後牆託板 40的下端與料腿M上端外側緊靠，其橫向距離根據料倉21和料腿M的個數確定。在圖4 中，管束下橫集箱38通過連通管觀與鍋爐的側對稱縱中集箱4連通。實施例2的工作過程被吹出爐膛煙氣出口 10的固體顆粒，在導向煙氣下上折轉膜式屏的作用下，強制 氣固兩相180度急轉直下經下行煙道8直衝料倉使大量固體顆粒慣性分離於料倉21，煙塵 經前排管束36和後排管束37兩次碰撞使固體顆粒再次慣性分離落入料倉21，煙塵經煙氣 進口 41進入上行煙道16擴容減速和180度急轉上行固體顆粒再次重力沉降和慣性分離於 料倉21，低倍率循環煙塵經上行煙道低速上行固體顆粒繼續自然沉降，料倉內的固體顆粒 通過返料裝置料腿對、返料閥25返回爐膛1進行多次循環，可燃物在循環過程中進行充分 燃燒和傳熱。實施例2根據鍋爐型號和實際需要即可單級分離也可雙級分離，也可與低溫旋風 分離器組合，旋風分離器安裝在豎井中。實施例3 請參閱圖5，與實施例1的不同之處在於導向煙氣下上折轉膜式屏9的下端設有 與其連通的膜式屏下橫集箱43，導向煙氣下上折轉膜式屏9通過膜式屏下橫集箱43與前外 排管束30、前內排管束31、後內排管束32和後外排管束33連通。實施例4 請參閱圖6，與實施例3的不同之處在於導向煙氣下上折轉膜式屏9的上部設有 連通其上下兩部分的膜式屏上橫集箱45，膜式屏上橫集箱45上連通有設置在下行煙道進 口和上行煙道出口的均流分離管束44、46，下行煙道進口均流分離管束44傾斜向下延伸至 與爐膛後壁2緊靠或離開一點縫隙時向下彎折形成垂直向下延伸的前垂直段管束，叉入前 外排管束30形成的前外垂直段管束內，並繼續向下延伸至滿足轉彎通道20擴容減速的流 速要求時向內後彎折，與前外排管束30形成的傾斜管束共同構成作為料倉前牆管5的傾斜 管束，料倉前牆管的下端與料倉前下橫集箱3連通。前內排管束31的下端向下延伸形成與 前外排管束30形成的前外垂直段管束平行的前內垂直段管束，前內垂直段管束的下端向 後內彎折形成作為料倉前牆管的傾斜管束，料倉前牆管的下端與料倉前下橫集箱3連通。 上行煙道出口均流分離管束46傾斜向下延伸至與豎井前壁18緊靠或離開一點縫隙時向下 彎折形成垂直向下延伸的後垂直段管束，叉入後外排管束33形成的後外垂直段管束內，並 繼續向下延伸至滿足轉彎通道20要求時向前內彎折，與後外排管束33形成的傾斜管束共同構成作為料倉後牆管22的傾斜管束，料倉後牆管22的下端與料倉後下橫集箱23連通。 後內排管束32的下端向下延伸形成與後外排管束33形成的後外垂直段管束平行的後內垂 直段管束，後內垂直段管束的長度應滿足轉彎通道20的要求，後內垂直段管束的下端向前 內彎折形成作為料倉後牆管的傾斜管束，料倉後牆管的下端與料倉後下橫集箱23連通。實施例5 請參閱圖7，與實施例4的不同之處在於取消下行煙道進口均流分離管束44、前 外排管束30和前內排管束31。實施例6 請參閱圖8，本實施例與實施例3的不同之處1)轉彎通道煙氣進口 6與轉彎通道 煙氣出口 19是不對稱的，在實施例3中轉彎通道煙氣進口 6與轉彎通道煙氣出口 19是對稱 的。在本實施例中，在導向煙氣下上折轉膜式屏9的下端處形成有轉彎通道的煙氣進口 6， 在導向煙氣下上折轉膜式屏9的上端處形成有轉彎通道煙氣出口 19。2)前內外排管束31、 30的傾斜角與實施例3相比大幅度加大，以滿足轉彎通道煙氣進口 6處的煙氣流速要求， 轉彎通道煙氣進口 6處的煙氣流速小於其在下行煙道內的流速時為最佳，轉彎通道煙氣進 口 6處的煙氣流速等於其在下行煙道內的流速時為較佳，轉彎通道煙氣進口 6處的煙氣流 速略大於其在下行煙道內的流速也可以。傾斜角的選擇以降低積灰、降低磨損並且不會因 前內外排管束31、30的增加影響煙氣進入轉彎通道煙氣進口的合理流速為原則。3)本實施 例的後內外排管束32、33的下端緊靠上行煙道出口 15的下端，此處的煙氣流速以小於5m/ s為最佳。本實施例的突出優勢是能夠最大限度地提高擴容減速的差速，利於提高煙塵重 力沉降效率和降低上行煙道出口氣流對細小固體顆粒的揚析夾帶率。本實施例可作為優選 方案。本實施例在實踐中，可根據上述實施例1-5中的結構形式進行新的集成優化組 合，創造新的最佳優選方案。實施例7 請參閱圖9，本實施例與實施例1的不同之處1)轉彎通道煙氣進口 6與轉彎通道 煙氣出口 19是不對稱的，在實施例3中轉彎通道煙氣進口 6與轉彎通道煙氣出口 19是對 稱的。在本實施例中，在導向煙氣下上折轉膜式屏9的下端處形成有轉彎通道的煙氣進口 6，在導向煙氣下上折轉膜式屏9的上端處形成轉彎通道的煙氣出口 19。2、前內外排管束 31、30的傾斜角與實施例3相比大幅度加大，傾斜角的選擇以降低積灰、降低磨損並且不會 因前內外排管束31、30的增加影響煙氣進入轉彎通道煙氣進口的合理流速為原則。3)本實 施例的後內外排管束32、33的下端緊靠上行煙道出口 15的下端，本實施例的突出優勢是 能夠最大限度地提高擴容減速的差速，利於提高煙塵重力沉降效率和降低上行煙道出口氣 流對細小固體顆粒的揚析夾帶率。本實施例可作為優選方案。本實施例在實踐中，可根據上述實施例1-6中的結構形式進行新的集成優化組 合，創造新的最佳優選方案。實施例8 請參閱圖10，一種循環流化床鍋爐，氣固分離器與實施例6相同，所不同的是在爐 膛前壁48前面增加了一組與爐膛後壁之後的氣固分離器對稱的氣固分離器，在鍋爐頂部 增加一個通向豎井17的縱向煙道49，本實施例適合在大型鍋爐中爐膛深度超大時採用。本實施例中的氣固分離器可採用實施例1-7中的任意一種，也可採用實施例1-5中的某部件 和某結構形式的集成組合。本實施例的工作過程與實施例1不同的是煙塵同時從爐膛煙氣出口 10、42進入下 行煙道8，煙塵經過爐膛前壁48前面的氣固分離器，經上行煙道16進入鍋爐頂部的縱向煙 道49，向後行匯入豎井17。儘管以上結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上 述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，並不是限制性的，本領域的普通 技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可 以作出很多形式，這些均屬於本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種循環流化床鍋爐的氣固分離器，包括被導向煙氣下上折轉膜式屏從前向後分隔 成的下行煙道和上行煙道，所述下行煙道和上行煙道通過轉彎通道和密封安裝在它們下面 的料倉連通，該氣固分離器的前上部設有煙氣入口，該氣固分離器的後上部設有煙氣出口， 該氣固分離器的四壁均為與鍋爐於一體的受熱水冷壁，其特徵在於，該氣固分離器還包括 位於所述轉彎通道上的均流分離管束，所述轉彎通道上的均流分離管束的上端與所述導向 煙氣下上折轉膜式屏連通，所述轉彎通道上的均流分離管束的下端與下橫集箱連通。
2.根據權利要求1所述的循環流化床鍋爐的氣固分離器，其特徵在於，所述導向煙氣 下上折轉膜式屏的下端分叉成前後各兩排光管管束，所述前面兩排光管管束和後面兩排光 管管束均架接在所述料倉的上面，形成所述轉彎通道的煙氣進口和煙氣出口，並構成所述 轉彎通道的煙氣進口均流分離管束和轉彎通道的煙氣出口均流分離管束，所述前面兩排光 管管束和後面兩排光管管束的下端均彎折向下延伸形成垂直段管束，所述垂直段管束向內 彎折延伸形成作為料倉牆管的傾斜管束，所述料倉牆管與料倉下橫集箱連通。
3.根據權利要求1所述的循環流化床鍋爐的氣固分離器，其特徵在於，所述導向煙氣 下上折轉膜式屏的下端分叉成前後兩排管束，所述前後兩排管束的下端與管束下橫集箱連 通，所述前後兩排管束構成所述轉彎通道上均流分離管束。
4.根據權利要求2所述的循環流化床鍋爐的氣固分離器，其特徵在於，所述導向煙氣 下上折轉膜式屏的下端設有與其連通的膜式屏下橫集箱，所述導向煙氣下上折轉膜式屏通 過所述膜式屏下橫集箱與所述前面兩排光管管束和所述後面兩排光管管束連通。
5.根據權利要求1所述的循環流化床鍋爐的氣固分離器，其特徵在於，所述導向煙氣 下上折轉膜式屏的下端設有與其連通的膜式屏下橫集箱，所述膜式屏下橫集箱的前後各連 通有內外兩排均流分離管束，所述內外兩排均流分離管束的下端均彎折向下延伸形成內、 外垂直段管束，所述內、外垂直段管束向內彎折延伸形成作為料倉牆管的傾斜管束；所述導 向煙氣下上折轉膜式屏的上部設有連通其上下兩部分的膜式屏上橫集箱，所述膜式屏上橫 集箱上連通有設置在所述下行煙道進口和所述上行煙道出口的均流分離管束，所述下行煙 道進口和所述上行煙道出口的均流分離管束向下彎折形成垂直向下延伸的垂直段管束，並 叉入所述外垂直段管束，所述垂直段管束的下端向內彎折構成作為料倉牆管的傾斜管束， 所述料倉牆管的下端與料倉下橫集箱連通。
6.根據權利要求1所述的循環流化床鍋爐的氣固分離器，其特徵在於，所述導向煙氣 下上折轉膜式屏的下端設有與其連通的膜式屏下橫集箱，所述膜式屏下橫集箱的後面連通 有內外兩排均流分離管束，所述內外兩排均流分離管束的下端均彎折向下延伸形成內、外 垂直段管束，所述內、外垂直段管束向內彎折延伸形成作為料倉後牆管的傾斜管束；所述導 向煙氣下上折轉膜式屏的上部設有連通其上下兩部分的膜式屏上橫集箱，所述膜式屏上橫 集箱的後面連通有設置在所述上行煙道出口的均流分離管束，所述上行煙道出口的均流分 離管束向下彎折形成垂直向下延伸的垂直段管束，並叉入所述外垂直段管束，所述垂直段 管束的下端向內彎折構成作為料倉後牆管的傾斜管束，所述料倉後牆管的下端與料倉後下 橫集箱連通。
7.根據權利要求1所述的循環流化床鍋爐的氣固分離器，其特徵在於，所述導向煙氣 下上折轉膜式屏和該氣固分離器的四壁為全膜式壁結構、半膜式壁結構、全光管澆注耐火 材料結構和幹耐火牆結構中的任意一種。
8.根據權利要求1所述的循環流化床鍋爐的氣固分離器，其特徵在於，在所述導向煙 氣下上折轉膜式屏的下端處形成有所述轉彎通道的煙氣進口，在所述導向煙氣下上折轉膜 式屏的上端處形成有所述轉彎通道的煙氣出口。
9.一種循環流化床鍋爐，其特徵在於，該鍋爐包括兩組如權利要求1-8中任意一項所 述的氣固分離器，所述兩組氣固分離器分別設置在鍋爐爐膛的前面和後面。
全文摘要
本發明公開了一種循環流化床鍋爐的氣固分離器，包括被導向煙氣下上折轉膜式屏從前向後分隔成的下行煙道和上行煙道，所述下行煙道和上行煙道通過轉彎通道和密封安裝在它們下面的料倉連通，該氣固分離器的前上部設有煙氣入口，該氣固分離器的後上部設有煙氣出口，該氣固分離器的四壁均為與鍋爐於一體的受熱水冷壁，該氣固分離器還包括位於所述轉彎通道上的均流分離管束，所述轉彎通道上的均流分離管束的上端與所述導向煙氣下上折轉膜式屏連通，所述轉彎通道上的均流分離管束的下端與下橫集箱連通。本發明還公開了一種含有兩組上述氣固分離器的循環流化床鍋爐。本發明應用範圍廣、工藝先進、製造安裝簡單、節能、降耗、減排顯著。
文檔編號B01D45/00GK102062395SQ20111003699
公開日2011年5月18日 申請日期2011年2月12日 優先權日2010年12月5日
發明者王森 申請人:王森