內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置製造方法
2023-10-09 11:15:24 1
內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，該裝置包括爐膛本體（1），雙進口旋風分離器（2），返料下降管（3），汽水分離器（10）。所述爐膛本體（1）豎直布置，其內壁布置水冷壁，爐膛本體（1）自下而上依次分為爐膛密相區（A），爐膛提升區（B），爐膛分離區（C）三個區域；所述爐膛分離區（C）內與床體同軸布置雙進口旋風分離器（2），旋風分離器（2）的煙氣入口上方設在爐膛分離區（C）上部。本發明提高了氣固分離效率，減少熱量損失，提高鍋爐熱效率。
【專利說明】內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種帶有內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒設備，可用煤、生物質、固體廢棄物、城市和工業汙泥等多種燃料的燃燒，屬於潔淨煤燃燒技術以及固廢處理【技術領域】。
【背景技術】
[0002]循環流化床燃燒技術是20世紀70年代發展起來的清潔煤燃燒技術，與常規層煤鍋爐、煤粉鍋爐相比，循環流化床鍋爐具有燃料適應性特別好，燃燒效率高，負荷調節性能強，更適合採用超臨界參數，爐內脫硫效果好及汙染物排放少，燃料預處理系統簡單等眾多突出的特點和優勢。由於具有上述優點，在循環流化床鍋爐在電力市場上顯示了它強大的生命力，近20年來得到迅速發展，正在向大型化方向行進。
[0003]同時在實踐應用中，現有的循環流化床技術不可避免地仍存在許多問題，其中是實現循環物料的高效分離是其面臨的主要難題之一。循環流化床的分離機構是循環流化床最重要的部位之一，其主要作用是將大量高溫固體從氣流中分離出來，通過密封回料系統將其送回燃燒室，以維持燃燒室的快速流態化狀態，保證燃料和添加劑的多次循環、反覆燃燒和反應。氣固分離器的結構關係到燃燒設備的整體布置，分離器的性能對於燃燒室的燃燒特性具有十分重要的影響。目前普遍採用的外置絕熱型旋風分離器內部襯有較厚的防磨、耐火以及隔熱保溫材料，分離器壁面總厚度在350?450mm之間，筒體直徑可達7?10m，基本與爐膛相當，而大容量的循環流化床機組必須配備多個分離器，致使機組結構複雜，體積非常龐大；龐大的分離裝置同時致使燃燒設備熱慣性大，延長啟停時間，使負荷變化動態特性變差。汽水冷卻式旋風分離器由於和鍋爐的汽水系統構成了一個整體，在一定程度上使爐膛和分離器結構緊湊，有效減少了整個燃燒設備的體積，但其外側也需覆以一定厚度保溫層，分離器直徑也達到3m左右。被分離器分離下來的固體物料必須通過返料機構送回床內，返料機構結構一般較為複雜，在高溫條件下，所採用的機械閥容易卡死，轉動不靈，磨損嚴重，可靠性低且壓損嚴重。此外，國內高溫旋風分離器運行在負壓區內，若密封處理不當，有空氣漏入還易導致後燃現象，使分離器內發生高溫結焦；許多研究者還指對於現普遍使用的單進口旋風分離器，其氣流速度分布在徑向上呈軸不對稱或出現偏心，尤其在錐體下部靠近排塵口附近，有明顯的「偏心」，排氣管下口附近，徑向氣速較大，有「短路」現象；這些局限在很大程度上阻礙了循環流化床燃燒技術的大型化利用。
[0004]綜上，分離器和回料器的技術水平很大程度上決定了循環流化床鍋爐的技術水平，進一步開發效率高、體積小、阻力低、磨損輕和製造運行方便的循環物料分離裝置是提高循環流化床燃燒設備經濟性和可靠性的有力保證，也是循環流化床燃燒設備大型化的必然選擇。文獻《雙進口旋風器內流場的實驗研究》(沈恆根)基於對旋風器本身的研究，提出一種雙進口旋風分離方案，但並未給出具體的實施應用方法。中國專利ZL200610023615.1公開了一種氣固分離器內置的流化床反應器，但是該裝置主要用於連續操作的費託合成反應。
【發明內容】
[0005]技術問題:針對現有的循環流化床存在的機組部件眾多佔據空間大、氣固分離器體積和重量過大，爐膛與爐外裝置熱膨脹差異造成機組啟停慣性大，返料機構結構複雜等問題，本發明提出一種基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置。
[0006]技術方案:為解決上述技術問題，本發明提供了一種基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，該裝置包括爐膛本體，雙進口旋風分離器，返料下降管，返料口翼閥、布風板，底部風室，汽水分離器，循環水下降管，冷灰器，添加劑入料口，燃料入料口，上二次風入口，下二次風入口以及流化風入口 ；
[0007]所述爐膛本體豎直布置，其內壁布置水冷壁，爐膛本體自下而上依次分為爐膛密相區，爐膛提升區，爐膛分離區三個區域；
[0008]所述爐膛分離區內與床體同軸布置雙進口旋風分離器，旋風分離器的煙氣入口上方設在爐膛分離區上部，旋風分離器上部的煙氣出口穿過爐膛分離區上部頂端伸出爐膛本體，與後續煙氣通道相連；旋風分離器底部排塵口設在爐膛分離區下部，排塵口與返料下降管相連；所述返料下降管穿過爐膛提升區，延伸至爐膛密相區的中部；返料下降管底部接返料口翼閥；
[0009]所述爐膛密相區底部布置布風板，其上均勻布置風帽；布風板下部為底部風室；布風板中心開排灰口，排灰口與排灰管道相連，排灰管道穿過底部風室與冷灰器相接；冷灰器下部的出料口作為整個爐膛本體的出料口；
[0010]所述爐膛密相區側面自上而下布置添加劑入料口和燃料入料口 ；爐膛提升區側面自上而下布置上二次風入口和下二次風入口 ；底部風室側面開流化風入口 ；
[0011]所述爐膛本體內壁布置水冷壁管，管道從爐膛頂部伸出，與汽水分離器的溼蒸汽入口相連；汽水分離器上部的蒸汽出口接後續設備，下部的分離水出口與循環水下降管相連，循環水下降管沿流化床外壁向下延伸布置，在床體底部通過連箱裝置將循環水重新送入流化床爐膛內部吸熱。
[0012]優選的，爐膛密相區為自下向上微漸擴倒置圓臺，其上為爐膛提升區；
[0013]爐膛提升區為圓柱形，其下部與爐膛密相區相連，上部為爐膛分離區；
[0014]爐膛分離區下部為倒置圓臺，該倒置圓臺底部直徑與爐膛分離區直徑相同，中部為柱形，頂部為錐形。
[0015]優選的，所述旋風分離器由圓柱筒體和倒錐形料鬥構成，筒體兩側中心對稱布置兩個煙氣入口作為分離器的入料口，上部的煙氣出口作為上出料口與後續煙氣通道相連，倒錐形料鬥的下部排塵口作為整個旋風分離器的下出料口，與返料下降管相連；旋風分離器以及返料下降管的外殼均由蒸汽冷卻的膜式壁構成，蒸汽是來自汽水分離器的飽和蒸汽；
[0016]優選的，該裝置還包括，旋風器懸吊支架，旋風器固定支架，返料下降管支架，其中，
[0017]所述旋風分離器由可拆卸的旋風器懸吊支架安裝在燃燒裝置內部，旋風器懸吊支架作為主要的承重裝置；旋風分離器煙道入口下方和返料下降管距底部1/3處分別安裝可拆卸的旋風器固定支架和返料下降管固定支架。[0018]優選的，所述燃燒裝置總高為L，則爐膛密相區連同底部風室的高度為L1=LzU爐膛提升區的高度為L2=L/2，爐膛分離區的高度為L3=L/3，其中底部風室高度為L4=L/30 ；
[0019]爐膛密相區的倒置圓臺底部直徑D1=LA,上部直徑D2=L 2Di，添加劑入料口和燃料入料口距爐膛密相區上下截面的距離分別為H1=H2=L1A ;
[0020]爐膛提升區的直徑為D2，下二次風入口距爐膛提升區下截面的距離為H3=L2/3，下二次風入口距爐膛提升區上截面的距離為H4=L2/4 ；
[0021]爐膛分離區底部圓臺下部直徑與提升區直徑D2相等，圓臺上部直徑為D3=L 3D2，圓臺高度L6=L3/3 ;爐膛分離區中部圓柱筒體的直徑與下部圓臺的上直徑D3相等，中部圓柱筒體高度為L7=L3/2 ;爐膛分離區上部錐體的底部直徑與分離區下部圓臺的上直徑D3相等，分離區上部錐體的高度L8=L3/6 ；
[0022]返料下降管從爐膛分離區和提升區的分界面一直延伸至爐膛密相區的中部位置，返料下降管管長為L5=7L/12 ；
[0023]布風板採用風帽均勻布風，開孔率為10%.[0024]優選的，所述的旋風分離器由上部筒體和與其連接的下部錐形灰鬥兩個部分組成；
[0025]旋風分離器的總高度為Lx=5L3/6，上部筒體高度h=2Lx/5 ;筒體兩側中心對稱布置兩個煙氣入口，煙氣入口採用迴轉通道，旋風分離器的筒體直徑為2R1;迴轉通道圓直徑為2R2，其中R2=LOSR1，迴轉角度為90° ;煙氣入口設計為減縮結構，減縮角度為45°，減縮長度為n，入口一側與 所述筒體相切；煙氣入口高度a=2h/3，寬度為b ;旋風分離器上部排氣口直徑為De=0.8?，排氣口深度S=0.5a，底部排塵口直徑Dh略大於上部排氣口直徑，Dh=L IDe。
[0026]優選的，所述的旋風分離器主體由汽冷管彎制、焊裝而成；汽冷管外側布滿銷釘並塗一層50~70mm的高溫耐磨燒築料；蒸汽管道內側燒築一層較厚的高溫防磨耐火材料。
[0027]優選的，所述返料口翼閥由馬蹄形出料口和活動懸板組成。
[0028]有益效果:本發明提供的基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，與現有技術相比，具有如下優勢:
[0029]1、旋風分離器置於循環流化床內部，結構緊湊，顯著減小循環流化床機組佔據的空間；大大減小旋風分離器與爐膛的熱膨脹差別，縮短鍋爐啟動時間，增強循環流化床鍋爐的調節性能；簡化了爐膛與分離器、分離器與尾部受熱面接口處的機械設計，減少了製造和安裝的工作量，降低了運行和維修費用。
[0030]2、旋風分離器置於爐膛內部，使旋風分離器本身不再需要厚厚的保溫層，極大地減小了旋風分離器的重量和體積；與外置旋風結構相比，熱量損失減少，鍋爐熱效率提高；避免發生外部空氣漏入分離器發生殘炭燃燒而造成分離器內高溫結焦。旋風分離器由汽冷管彎制、焊接而成，增加了爐膛受熱面，且熱應力小，縮短機組啟停時間。
[0031]3、旋風分離器採用雙進口設計，入口採用蝸殼式迴轉通道，能有效增強旋風分離器內流場的軸對稱性，避免旋風分離器內出現「偏心」現象，並減小氣固混合物對筒體氣流撞擊和幹擾，提高分離效率，減少壓力損失。
[0032]4、旋風分離器分離出來的固體物料在爐內直接經返料下降管返回密相區，返料結構簡單可靠，壓力損失小；無需輔助返料設備，減少循環流化床的投資和運行費用。【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1為循環流化床結構示意圖；
[0034]圖2為循環流化床尺寸標註示意圖；
[0035]圖3a為雙進口旋風分離器正視尺寸圖；
[0036]圖3b為雙進口旋風分離器上視尺寸圖；
[0037]圖3c為旋風分離器材料結構示意圖；
[0038]圖4為本發明的一種應用實例；
[0039]包括:循環流化床本體1，雙進口旋風分離器2，返料下降管3，返料口翼閥4，旋風器懸吊支架5，旋風器固定支架6，返料下降管支架7，布風板8，底部風室9，汽水分離器10，循環水下降管11，冷灰器12，添加劑入料口 13，燃料入料口 14，上二次風入口 15，下二次風入口 16，流化風入口 17，防磨耐火材料18，銷釘19，蒸汽冷卻管道20，煤粉料鬥21，催化劑料鬥22，冷灰器23，冷灰鬥24，過熱器25，省煤器26，空氣預熱器27，風機28，此外還有爐膛密相區A，爐膛提升區B，爐膛分離區C，尾部煙道D，爐膛內固體循環流程F，爐膛內煙氣流程G，蒸汽流程V，以及流化風FW，上二次風SWl，下二次風SW2。
具體實施方案
[0040]下面結合附圖對本發明做更進一步的說明。
[0041]本發明提供的基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，它由爐膛本體，雙進口旋風分離器，返料下降管，汽水分離器裝置組成。本發明改變了旋風分離器外置的布置方式，旋風分離器置於循環流化床內部，主體由汽冷管彎制、焊裝而成，採用雙進口蝸殼式迴轉通道設計，分離出來的固體顆粒從返料下降管直接下落進入爐膛密相區。旋風分離器置於爐膛內部，能夠有效簡化循環流化床機械部件，使其結構緊湊，減少機組佔據空間；能夠極大地減小旋風分離器的重量和體積，提高氣固分離效率，減少熱量損失，提高鍋爐熱效率；縮短機組啟停時間，提高機組調節性能；且返料機構簡單可靠。旋風分離器採用雙進口設計能夠有效優化其內部流場。本發明可用於煤、生物質、固體廢棄物、城市和工業汙泥等多種燃料的燃燒。
[0042]參見圖1，本發明提供的基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，該裝置包括爐膛本體1，雙進口旋風分離器2，返料下降管3，返料口翼閥4、布風板8，底部風室9，汽水分離器10，循環水下降管11，冷灰器12，添加劑入料口 13，燃料入料口 14，上二次風入口 15，下二次風入口 16以及流化風入口 17。
[0043]所述爐膛本體I豎直布置，其內壁布置水冷壁，爐膛本體I自下而上依次分為爐膛密相區A，爐膛提升區B，爐膛分離區C三個區域。
[0044]所述爐膛分離區C內與床體同軸布置雙進口旋風分離器2，旋風分離器2的煙氣入口上方設在爐膛分離區C上部，旋風分離器2上部的煙氣出口穿過爐膛分離區C上部頂端伸出爐膛本體1，與後續煙氣通道相連；旋風分離器2底部排塵口設在爐膛分離區C下部，排塵口與返料下降管3相連；所述返料下降管3穿過爐膛提升區B，延伸至爐膛密相區A的中部；返料下降管3底部接返料口翼閥(4)。
[0045]所述爐膛密相區A底部布置布風板8，其上均勻布置風帽；布風板8下部為底部風室9 ;布風板8中心開排灰口，排灰口與排灰管道相連,排灰管道穿過底部風室9與冷灰器12相接；冷灰器12下部的出料口作為整個爐膛本體I的出料口。
[0046]所述爐膛密相區A側面自上而下布置添加劑入料口 13和燃料入料口 14 ;爐膛提升區B側面自上而下布置上二次風入口 15和下二次風入口 16 ;底部風室9側面開流化風入口 17。
[0047]所述爐膛本體I內壁布置水冷壁管，管道從爐膛頂部伸出，與汽水分離器10的溼蒸汽入口相連；汽水分離器10上部的蒸汽出口接後續設備，下部的分離水出口與循環水下降管11相連，循環水下降管11沿流化床外壁向下延伸布置，在床體底部通過連箱裝置將循環水重新送入流化床爐膛內部吸熱。
[0048]爐膛密相區A為自下向上微漸擴倒置圓臺，其上為爐膛提升區B ;爐膛提升區B為圓柱形，其下部與爐膛密相區A相連，上部為爐膛分離區C ;爐膛分離區C下部為倒置圓臺，該倒置圓臺底部直徑與爐膛分離區B直徑相同，中部為柱形，頂部為錐形。
[0049]所述旋風分離器2由圓柱筒體和倒錐形料鬥構成，筒體兩側中心對稱布置兩個煙氣入口作為分離器2的入料口，上部的煙氣出口作為上出料口與後續煙氣通道相連，倒錐形料鬥的下部排塵口作為整個旋風分離器2的下出料口，與返料下降管3相連；旋風分離器2以及返料下降管3的外殼均由蒸汽冷卻的膜式壁構成，蒸汽是來自汽水分離器10的飽和蒸汽。
[0050]該裝置還包括，旋風器懸吊支架5，旋風器固定支架6，返料下降管支架7，其中，
[0051]所述旋風分離器2由可拆卸的旋風器懸吊支架5安裝在燃燒裝置內部，旋風器懸吊支架5作為主要的承重裝置；旋風分離器2煙道入口下方和返料下降管3距底部1/3處分別安裝可拆卸的旋風器固定支架6和返料下降管固定支架7。
[0052]所述燃燒裝置總高為L，則爐膛密相區A連同底部風室9的高度為L1=LzU爐膛提升區B的高度為L2=L/2，爐膛分離區C的高度為L3=L/3，其中底部風室9高度為L4=L/30。
[0053]爐膛密相區A的倒置圓臺底部直徑D1=LA,上部直徑％=1.2Di，添加劑入料口 13和燃料入料口 14距爐膛密相區A上下截面的距離分別為H1=H2=L1A ;
[0054]爐膛提升區B的直徑為D2，下二次風入口 16距爐膛提升區B下截面的距離為H3=L2/3，下二次風入口 15距爐膛提升區B上截面的距離為H4=L2/4。
[0055]爐膛分離區C底部圓臺下部直徑與提升區直徑D2相等，圓臺上部直徑為D3=L 3D2，圓臺高度L6=L3/3 ;爐膛分離區C中部圓柱筒體的直徑與下部圓臺的上直徑D3相等，中部圓柱筒體高度為L7=L3/2 ;爐膛分離區C上部錐體的底部直徑與分離區C下部圓臺的上直徑D3相等，分離區上部錐體的高度L8=L3/6。
[0056]返料下降管3從爐膛分離區C和提升區B的分界面一直延伸至爐膛密相區A的中部位置，返料下降管3管長為L5=7L/12。；
[0057]布風板8採用風帽均勻布風，開孔率為10%.[0058]所述的旋風分離器2由上部筒體和與其連接的下部錐形灰鬥兩個部分組成。
[0059]旋風分離器2的總高度為Lx=5L3/6，上部筒體高度h=2Lx/5 ;筒體兩側中心對稱布置兩個煙氣入口，煙氣入口採用回 轉通道，旋風分離器2的筒體直徑為2R1;迴轉通道圓直徑為2R2，其中R2=L 05?，迴轉角度為90° ;煙氣入口設計為減縮結構，減縮角度為45°，減縮長度為n，入口一側與所述筒體相切；煙氣入口高度a=2h/3，寬度為b ;旋風分離器2上部排氣口直徑為De=0.8?，排氣口深度S=0.5a，底部排塵口直徑Dh略大於上部排氣口直徑，Dh=L IDe0
[0060]所述的旋風分離器2主體由汽冷管彎制、焊裝而成；汽冷管外側布滿銷釘並塗一層50?70mm的高溫耐磨燒築料；蒸汽管道內側燒築一層較厚的高溫防磨耐火材料。
[0061]所述返料口翼閥4由馬蹄形出料口和活動懸板組成。
[0062]所述旋風分離器2由筒體和倒錐形料鬥構成，筒體兩側中心對稱布置兩個煙氣入口作為分離器2的入料口，上部的煙氣出口作為上出料口與後續煙氣通道相連，倒錐形料鬥的下部排塵口作為整個旋風分離器2的下出料口，與返料下降管相連。分離器2以及返料下降管3的外殼均由蒸汽冷卻的膜式壁構成，蒸汽是來自汽水分離器10的飽和蒸汽。
[0063]所述全覆式翼閥4由馬蹄形出料口和活動懸板組成。
[0064]如圖2所示，所述循環流化床本體總高為24m，則爐膛密相區A連同底部風室的高度為4m，爐膛爐膛提升區B的高度為12m，分離區C的高度為8m，其中風室高度為0.8m。爐膛密相區A的倒置圓臺底部直徑3.4m,上部直徑4.0m,添加劑入料口 13和燃料入料口 14距密相區上下截面的距離分別為1.3m。爐膛提升區B的直徑為4.0m，下二次風入口 16距爐膛提升區B下截面的距離為4m，下二次風入口 15距爐膛提升區B上截面的距離為3m。爐膛分離區C底部圓臺下部直徑為4.0m，圓臺上部直徑為5.2m，圓臺高度2.7m。爐膛分離區C中部圓柱筒體直徑為5.2m,高度為4m。爐膛分離區C上部錐體的底部直徑為5.2m,高度
1.3m。返料下降管從爐膛分離區C和爐膛提升區B的分界面一直延伸至密相區A的中部位置，管長為14m。布風板8採用風帽均勻布風，開孔率為10%.[0065]如圖3所示，旋風分離器2由上部筒體和下部錐形灰鬥兩個部分組成。旋風分離器2的總高度為6.7m,上部筒體高度2.7m。筒體兩側中心對稱布置兩個煙氣入口，煙氣入口採用迴轉通道，旋風分離器2的筒體直徑為3m，迴轉通道圓直徑為3.15m，其中R2=L 05R1；迴轉角度為90°。煙氣入口設計為減縮結構，減縮角度為45°，減縮長度為0.2m，入口一側與旋風筒體相切。煙氣入口高度2.lm，寬度為1.8m。旋風分離器2上部排氣口直徑為1.2m，排氣口深度1.05m，底部排塵口直徑略大於上部排氣口直徑，尺寸為1.16m。
[0066]如圖4所示，所述的旋風分離器2上部排氣口排出的煙氣經連接管道進入尾部受熱面，依次經過過熱器、省煤器和空氣預熱器，進入尾部煙道進行煙氣處理。汽水分離器10上部出料口排出的蒸汽一部分進入爐內旋風分離器蒸汽管道進行旋風冷卻，絕大部分進入過熱器進行蒸汽過熱，過熱後的蒸汽進入汽輪機。燃料煤和添加劑石灰石以一定的配比分別經燃料入料口 14和添加劑入料口 14送入爐膛。風機將風送入空氣預熱器利用煙氣餘熱進行預熱，預熱後的空氣分為三路，分別通過流化風入口 17，上二次風入口 15和下二次風入口 16進入爐膛參與燃燒。
[0067]上述裝置的具體工作過程為:
[0068]1、破碎成細小顆粒的燃料煤(粒徑範圍O?8mm)和燃燒添加劑石灰石以一定的配比分別通過給料裝置從燃料入料口 14和添加劑入料口 13送入爐膛內的密相區。
[0069]2、風機將風送入空氣預熱器利用煙氣餘熱進行預熱至500°C，預熱後的空氣分為三路，分別通過流化風入口 17 (70%)，上二次風入口 15 (15%)和下二次風入口 16 (15%)進入爐膛參與燃燒。空氣以5m/s(表觀速度)經由底部風室經過床底部的布風板送入床層。對於較大顆粒的燃料，該流化速度剛超過該顆粒尺寸的臨界風速，顆粒在一次流化風的作用下上升和浮起，又在重力作用下下落，因此在爐膛底部形成基本由大顆粒組成的鼓泡狀態，較大的顆粒在密相區較長時間的停留和充分地燃盡或者燃成較細的顆粒。爐內溫度約為850°C。而較細的顆粒則在燃燒煙氣的攜帶下，進入提升區以及上部的氣固分離區。其間，在提升區加入下二次流化風(15%)和上二次流化風(15%)，使燃料顆粒進一步燃燒，並控制汙染物(NOx)的生成。
[0070]3、煙氣攜帶未燃盡的細煤顆粒細顆粒進入旋風分離器，經旋風分離器分離後的潔淨煙氣從旋風分離器上部煙氣出口排出爐膛，進入後續煙道。經旋風分離器分離後的固體顆粒從旋風分離器排塵口進入返料下降管，在返料下降管內下落至返料管出口，重新回到密相區進行再次燃燒。在整個燃燒過程中，固體物料經由密相區、提升區、分離區、旋風分離器、返料下降管再次回到密相區，整個循環過程在爐膛內部完成。
[0071]4、旋風分離器2上部排氣口排出的煙氣經連接管道進入尾部受熱面，依次經過過熱器、省煤器和空氣預熱器，進入尾部煙道進行煙氣處理。汽水分離器10上部出料口排出的蒸汽中15%的份額進入爐內旋風分離器蒸汽管道進行旋風冷卻，絕大部分進入過熱器進行蒸汽過熱至560°C,過熱後的蒸汽進入汽輪機。
[0072]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，其特徵在於:該裝置包括爐膛本體(1)，雙進口旋風分離器(2 )，返料下降管(3 )，返料口翼閥(4 )、布風板(8 )，底部風室(9)，汽水分離器(10)，循環水下降管(11)，冷灰器(12)，添加劑入料口(13)，燃料入料口(14)，上二次風入口(15)，下二次風入口(16)以及流化風入口(17)； 所述爐膛本體(1)豎直布置，其內壁布置水冷壁，爐膛本體(1)自下而上依次分為爐膛密相區(A)，爐膛提升區(B)，爐膛分離區(C)三個區域； 所述爐膛分離區(C)內與床體同軸布置雙進口旋風分離器(2)，旋風分離器(2)的煙氣入口上方設在爐膛分離區(C)上部，旋風分離器(2)上部的煙氣出口穿過爐膛分離區(C)上部頂端伸出爐膛本體(1)，與後續煙氣通道相連；旋風分離器(2 )底部排塵口設在爐膛分離區(C)下部，排塵口與返料下降管(3)相連；所述返料下降管(3)穿過爐膛提升區(B)，延伸至爐膛密相區(A)的中部；返料下降管(3)底部接返料口翼閥(4)； 所述爐膛密相區(A)底部布置布風板(8)，其上均勻布置風帽；布風板(8)下部為底部風室(9);布風板(8)中心開排灰口，排灰口與排灰管道相連,排灰管道穿過底部風室(9)與冷灰器(12)相接；冷灰器(12)下部的出料口作為整個爐膛本體(1)的出料口 ； 所述爐膛密相區(A)側面自上而下布置添加劑入料口( 13)和燃料入料口( 14);爐膛提升區(B)側面自上而下布置上二次風入口( 15)和下二次風入口( 16);底部風室(9)側面開流化風入口(17)； 所述爐膛本體(1)內壁布置水冷壁管，管道從爐膛頂部伸出，與汽水分離器(10)的溼蒸汽入口相連；汽水分離器(10)上部的蒸汽出口接後續設備，下部的分離水出口與循環水下降管(11)相連，循環`水下降管(11)沿流化床外壁向下延伸布置，在床體底部通過連箱裝置將循環水重新送入流化床爐膛內部吸熱。
2.根據權利要求1所述的基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，其特徵在於: 爐膛密相區(A)為自下向上微漸擴倒置圓臺，其上為爐膛提升區(B); 爐膛提升區(B)為圓柱形，其下部與爐膛密相區(A)相連，上部為爐膛分離區(C)； 爐膛分離區(C)下部為倒置圓臺，該倒置圓臺底部直徑與爐膛分離區(B)直徑相同，中部為柱形，頂部為錐形。
3.根據權利要求2所述的基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，其特徵在於: 所述旋風分離器(2)由圓柱筒體和倒錐形料鬥構成，筒體兩側中心對稱布置兩個煙氣入口作為分離器(2)的入料口，上部的煙氣出口作為上出料口與後續煙氣通道相連，倒錐形料鬥的下部排塵口作為整個旋風分離器(2)的下出料口，與返料下降管(3)相連；旋風分離器(2)以及返料下降管(3)的外殼均由蒸汽冷卻的膜式壁構成，蒸汽是來自汽水分離器(10)的飽和蒸汽。
4.根據權利要求2所述的基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，其特徵在於: 該裝置還包括，旋風器懸吊支架(5)，旋風器固定支架(6)，返料下降管支架(7)，其中， 所述旋風分離器(2)由可拆卸的旋風器懸吊支架(5)安裝在燃燒裝置內部，旋風器懸吊支架(5)作為主要的承重裝置；旋風分離器(2)煙道入口下方和返料下降管(3)距底部1/3處分別安裝可拆卸的旋風器固定支架(6)和返料下降管固定支架(7)。
5.根據權利要求2所述的基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，其特徵在於:所述燃燒裝置總高為L，則爐膛密相區(A)連同底部風室(9)的高度為L1=LzU爐膛提升區(B)的高度為L2=L/2，爐膛分離區(C)的高度為L3=L/3，其中底部風室(9)高度為L4=L/30 ； 爐膛密相區(A)的倒置圓臺底部直徑D1=LA,上部直徑D2=L 2Di，添加劑入料口( 13)和燃料入料口(14)距爐膛密相區(A)上下截面的距離分別為H1=H2=L1A ; 爐膛提升區(B)的直徑為D2，下二次風入口(16)距爐膛提升區(B)下截面的距離為H3=L2/3，下二次風入口(15)距爐膛提升區(B)上截面的距離為H4=L2/4 ； 爐膛分離區(C)底部圓臺下部直徑與提升區直徑D2相等，圓臺上部直徑為D3=L 3D2，圓臺高度L6=L3/3 ;爐膛分離區(C)中部圓柱筒體的直徑與下部圓臺的上直徑D3相等，中部圓柱筒體高度為L7=L3/2 ;爐膛分離區(C)上部錐體的底部直徑與分離區(C)下部圓臺的上直徑D3相等，分離區上部錐體的高度L8=L3/6 ； 返料下降管(3)從爐膛分離區(C)和提升區(B)的分界面一直延伸至爐膛密相區(A)的中部位置，返料下降管(3)管長為L5=7L/12 ； 布風板(8)採用風帽均勻布風，開孔率為10%。
6.根據權利要求2所述的基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，其特徵在於:所述的旋風分離器(2)由上部筒體和與其連接的下部錐形灰鬥兩個部分組成； 旋風分離器(2)的總高度為Lx=5L3/6，上部筒體高度h=2Lx/5 ;筒體兩側中心對稱布置兩個煙氣入口，煙氣入口採用迴轉通道，旋風分離器(2)的筒體直徑為2R1;迴轉通道圓直徑為2R2，其中R2=L 05?，迴轉角度為90° ;煙氣入口設計為減縮結構，減縮角度為45°，減縮長度為n，入口一側與所述筒體相切；煙氣入口高度a=2h/3，寬度為b ;旋風分離器(2)上部排氣口直徑為De=0.8?，排氣口深度S=0.5a，底部排塵口直徑Dh略大於上部排氣口直徑，Dh=L IDe0
7.根據權利要求2所述的基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，其特徵在於:所述的旋風分離器(2)主體由汽冷管彎制、焊裝而成；汽冷管外側布滿銷釘並塗一層50~70mm的高溫耐磨燒築料；蒸汽管道內側燒築一層較厚的高溫防磨耐火材料。
8.根據權利要求2所述的基於內置雙進口旋風分離器的循環流化床燃燒裝置，其特徵在於:所述返料口翼閥(4)由馬蹄形出 料口和活動懸板組成。
【文檔編號】F23C10/18GK103822205SQ201410076916
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月4日 優先權日:2014年3月4日
【發明者】劉雪嬌, 鍾文琪, 邵應娟, 金保昇 申請人:東南大學