專利名稱：平直流式高溫煙塵分離器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鍋爐循環燃燒工程中的一種高溫煙塵分離器。
在現有的鍋爐循環流化燃燒技術中，其高溫煙塵的分離是燃燒效率高低的關鍵所在。目前市場上出現的循環流化床鍋爐的煙塵分離裝置主要以下幾種類型1、立式旋渦型和臥式旋渦型，這種類型的分離器又分高溫型和低溫型。高溫型大多結構復雜，容易結焦，且運行管理要求嚴格；2、槽型慣性分離器，這類分離器有金屬和非金屬之分，一般金屬槽型分離器只適用于中溫，耐溫性仍受到限制，高溫下容易燒壞且密封性差；陶土制造的槽型分離器在高溫下運行時，表面上有液相產生，容易粘結灰粒形成焦塊，且耐急冷急熱性能差，容易開裂縫；3、U型重力沉降分離器，它雖結構簡單，但分離效率相當有限，不可能實現高的燃燒效率，且占用空間大。以上諸類分離器均存在有煙氣阻力大，分離效果差，有煙氣偏流，煙塵集中沖刷鍋爐局部受熱受壓元件，對鍋爐安全運行造成很大的威脅；用碳化硅材料制造其價格昂貴，抗高溫氧化性差，容易脫落，結焦堵塞，使用壽命短；用陶瓷陶土制造的雖有抗磨能力，卻抗不住冷熱急變的發生；用耐火磚砌筑的大直徑旋風分離器，雖有一定的分離效果，但不耐磨損，且體積大，則散熱損失大，鍋爐啟動時間長，難以實現大型化。專利號為93234086.5的直流式煙塵分離器，基本上克服了以上已有技術的缺點，但也存在如下的不足1、分離器的構成元件集塵塊的加工是整體成型，制作工藝較為困難，如脫模就很不方便；另外，集塵塊呈整體結構，占包裝箱空間較大，而且在搬運過程中容易損壞；2、前排煙氣節流塊由于結構原因它只起節流作用，其集塵能力極差，因此在下底的相應位置也沒有設計落灰孔管；3、前分離集塵塊左邊半圓與右邊三角之間呈直線銜接，兩側面則呈平行的兩個直平面結構，這樣就形成一段均勻的煙塵通道，煙塵在此段運行速度均衡，得不到加速，也就不能提高煙塵粒動能。
本實用新型的目的是在專利號為93234086.5的直流式煙塵分離器的基礎上，提供一種分離效率更高，耐磨損、抗高溫氧化性能及冷熱急變性能優越的沸騰爐和其它燃燒爐的煙氣塵粒的平直流式高溫煙氣塵分離器，并且要使這種分離器的構件加工方便，能縮小包裝空間，搬運安全可靠。
本實用新型的技術解決方案實際是對專利號為93234086.5直流式煙塵分離器的改進。即將集塵塊設計成三種不同形狀(平面圖)的砌塊，包括前分離煙氣塵節流集塵塊、中分離節流集塵塊、后分離集塵塊，這些集塵砌塊用特殊的耐火材料和膠泥制作。然后將這三種集塵砌塊按規律排列砌筑起來，形成如圖1所示的平面布局，砌成如圖2所示的結構，從右至左(即從前到后)按前分離煙氣塵節流集塵塊、中分離節流集塵塊、后分離集塵塊排成三排，砌塊之間的間隔為S0，前分離煙氣塵節流集塵塊與中分離節流集塵塊之間的間距為S1，中分離節流集塵塊與后分離集塵塊之間的間距為S2，在前分離煙氣塵節流集塵塊、中分離節流集塵塊和后分離集塵塊的底部均設有落灰孔管，由集塵塊收集落下的煙塵灰通過落灰孔管進入集灰倉，經回送裝置送入爐內再次燃燒。還可以布置成四級或五級的多級分離集塵，達到煙塵分離的目的。將以上三種集塵塊都按兩件分開加工成型，然后組裝成整體，這既可保證使用效果，又簡化了加工，減少了包裝空間，保障了搬運的安全可靠；將前分離煙氣塵節流集塵塊的頭(前)部設計成向內凹的半圓空間，在保證節流的同時，能實現第一級分離煙氣塵，所集的灰塵沿著內壁下落入落灰孔管；將中集塵塊的兩側面設計成前后向呈一夾角的斜面，使形成的煙塵通道呈收縮形，即由寬到窄，以提高這一段煙塵通道的煙塵速度和動能。
由于采用了上述技術解決方案，使本實用新型的煙氣塵分離效率更高，煙氣阻力更低，抗高溫氧化性能及冷熱急變性能強，同時加工構件工藝簡單，縮小了包裝空間，保證了搬運的安全可靠。是沸騰爐和其它燃燒爐的一種極為理想的高溫煙氣塵分離裝置。
圖1是平直流式高溫煙塵分離器的平面布局示意圖。
圖2是圖1中的A-A剖面示意圖。
圖3是中分離節流集成塊(2)的單塊結構示意圖。
圖4是前分離煙氣塵節流集塵塊(3)的單塊結構示意圖。
圖5是后分離集塵塊(1)的單塊結構示意圖。
以下結合附圖對本實用新型進一步予以詳細說明。前面所述的集塵塊設計成三種不同形狀(平面圖)的砌塊，是指前分離煙氣塵節流集塵塊3、中分離節流集塵塊2和后分離集塵塊1。其前分離煙氣塵節流集塵塊3的單塊結構如圖4所示，左邊呈半圓形，中間開口向里深入呈內圓弧形(平面圖)，右邊呈等腰三角尖形，其三角形的兩腰呈弧形向里凹，然后分成a和b兩件，分別加工；中分離節流集塵塊2的單塊結構如圖3所示，左邊呈半圓形，右半部呈等腰三角尖形，其三角形的兩腰呈弧形向里凹，中間部位呈一個橫臥的等腰梯形，其兩腰形成砌塊的兩側面，兩側面的夾角在4°~20°之間，本實施例取10°，這樣形成的煙塵通道呈收縮形，即前寬后窄；在其左邊半圓形的中間開口往里深入呈一個加長了的似羽毛球頭部形狀，加大了內部空間。后分離集塵塊1的單塊結構如圖5所示，整體呈似水蜜桃形(平面圖)，桃蒂一端開口往里深入呈羽毛球頭部形狀，桃尖部份呈弧形向里凹。上述后兩種集塵塊像前一種一樣，分成a和b兩件，分別加工。集塵塊的a、b兩件用涵口連接。
如圖1所示，將上述三種集塵砌塊按從右至左(實際中從前到后)的順序，前分離煙氣塵節流集塵塊3、中分離節流集塵塊2、后分離集塵塊1排成三排，各排砌塊之間的間隔均為S0，其S0控制在150~300mm之間，本實施例取230mm；前分離煙氣塵節流集塵塊與中分離節流集塵塊之間的間距S1，其S1控制在70~150mm之間，本實施例取125mm；中分離節流集塵塊與后分離集塵塊之間的間距S2，其S2控制在70~160mm之間，本實施例取130mm。其落灰孔管設計在各集塵塊的底部，其中排和后(即左)排的落灰孔管4上部孔管制成錐形，以便于集塵下落進入集灰倉，再經回送裝置送入爐中再燃燒；其前(即右)排的落灰孔管5設計成斜向，以便集塵下落能進入集灰倉。各砌塊均采用耐火材料分兩件制成，并燒制定型后，再將砌塊接觸煙氣的表面涂上陶釉后，重新入窯燒結，然后用磷酸鹽高溫膠泥將這幾種砌塊按圖1和圖2的設計砌筑于沸騰鍋爐內，其上頂和下底用耐火混凝土和耐火材料制成，在下底的相應位置布有集塵下落的落灰孔管4和5。
本實施例的第一級分離是由前分離煙氣塵節流集塵塊3直接完成，由于集成塊3的左(即前)邊半圓形中間開有向里深入呈內圓弧形的大口子，煙氣從爐內直接沖入該大口子里時，這部份煙氣中的碳粒和灰塵在這大口子里受內壁的阻擋后動能立即消失，因而在重力作用下沿內壁迅速下落，經落灰孔管5入集灰倉，由回送裝置送入爐中再燃燒，實現了第一級分離；第二級分離是由前分離煙氣塵節流集塵塊3和中分離節流集塵塊2的配合而完成，集塵塊3左邊的向里深入的內圓弧形口子能限制塵粒飛出，同時兼有高溫幅射作用，提高此區的碳粒燃燒速度，煙氣從爐內軸向直流入節流集塵塊之間，煙速提高近十倍，煙氣中固體塵粒獲取較大動能，當煙氣轉彎沿節流集塵塊3與中分離節流集塵塊2之間的通道向內流動時，固體碳粒由于質量大于煙氣和煙氣中的灰塵，在煙氣加速中獲取動能最大，不易隨煙氣轉彎流動，而在慣性作用下向前沖入中分離節流集塵塊2的腹內(即加長了的似羽毛球頭狀的開口)，同樣立即消失動能，在重力作用下沿著內壁下落，經落灰孔管4入集塵倉，經回送裝置送入爐中再燃燒，實現了第二級分離再燒。中分離節流集塵塊2的前部似羽毛球頭狀開口，由于加長了球頭部份，也就是加大了腹內空間，更加便于捕集的塵粒落入集塵倉；后面的三角尖形結構有利于提高集塵塊的機械強度，不易損壞，其兩腰上的弧形可以改善煙氣的流動性能；集塵塊2的兩側面成夾角，則集塵塊2之間形成的煙道呈收縮形，即前寬后窄，在這段煙氣通道中煙氣流得到加速，從而增大了固體塵粒的動能和慣性，為后分離集塵塊1捕集塵粒創造了條件。第三級分離由后分離集塵塊1完成，即前述增大了動能和慣性的固體塵粒，直接沖入集塵塊1前部份(即桃蒂)似羽毛球頭部狀開口，碰在腹腔內壁，沿壁下落入落灰孔管進集塵倉，由回送裝置送入爐內再燒；集塵塊1后部桃尖形成弧形向里凹，即呈流線型，兩個集塵塊之間形成擴流狀，以減少煙氣流動阻力，使煙氣在流線型擴流段均勻減速，煙氣塵在此區擴散均勻，不會產生集塵偏流而沖擊鍋爐受熱受壓元件，保證了鍋爐的安全運行。
權利要求1.一種平直流式高溫煙塵分離器，由前分離煙氣塵節流集塵塊、中分離節流集塵塊、后分離集塵塊，上頂和下底等組成，前分離煙氣塵節流集塵塊[3]、中分離節流集塵塊[2]、后分離集塵塊[1]按從右至左的順序排成三排砌筑，砌塊之間的間隔均為S0，其S0控制在150~300mm之間，前分離煙氣塵節流集塵塊與中分離節流集塵塊之間的間距為S1，其S1控制在70~150mm之間，中分離節流集塵塊與后分離集塵塊之間的間距S2，其S2控制在70~160mm之間，在三排集塵塊的下底部均設有落灰孔管[4]和[5]，落灰孔管下有集塵倉，所述各集塵塊均采用耐火材料制造，再將接觸煙氣的表面涂上陶釉，并進行燒結，本實用新型的特征是(1)所述各集塵塊[1]、[2]、[3]均由[a]、[b]兩件構成，兩件的連接處均設連接涵口；(2)所述前分離煙氣塵節流集塵塊[3]的左邊呈半圓形，中間開口向里深入呈內圓弧形，右邊呈等腰三角尖形，其三角形的兩腰呈弧形向里凹；(3)所述中分離節流集塵塊[2]的兩側面設計成前后向呈一夾角的斜面，即集塵塊的中間部位呈一個等腰梯形，左邊呈半圓形，在其中間開口往里深入呈一個加長了的似羽毛球頭部形狀，右半部呈等腰三角尖形，其兩腰呈弧形向里凹。
2.按權利要求1所述的平直流式高溫煙塵分離器，其特征是所述的中分離節流集塵塊[2]的兩側面的夾角在4°~20°之間。
3.按權利要求1所述的平直流式高溫煙塵分離器，其特征是前排的落灰孔管[5]為斜向。
專利摘要平直流式高溫煙塵分離器，涉及鍋爐循環燃燒工程中的一種高溫煙塵分離裝置，它由前分離煙氣塵節流集塵塊、中分離節流集塵塊、后分離集塵塊、上頂和下底、落灰孔管等組成。其結構特征是上述三種集塵塊按從右至左的順序排成三排砌筑，各砌塊之間的間距為S
文檔編號F23C10/24GK2577122SQ02277649
公開日2003年10月1日 申請日期2002年11月12日 優先權日2002年11月12日
發明者劉美四 申請人:劉美四