專利名稱：循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器。
背景技術：
現有技術中，循環流化床鍋爐采用的旋風分離器大都是立式絕熱型旋風分離器， 基本結構為圓筒形，切向進氣、上排氣，內部布置有防磨層和絕熱層。這種分離器由于其分
離效率高，結構簡單，性能穩定，已在循環流化床鍋爐上得到廣泛應用，運行情況良好。但也 存在一些問題，主要有體積龐大，用鋼量大；耐火材料和保溫材料過厚；啟動時間長，散熱 損失大；回料系統容易結焦；耐火層易開裂、剝落；以及煙道布置相對復雜，煙氣沿程阻力 較高等問題。 為了解決高溫旋風分離器耐火材料和保溫材料過厚的問題，FosterWheeler公司 提出了立式水冷或汽冷高溫旋風分離器，特點是用膜式水冷壁組成旋風筒，其表面澆注耐 火材料承受高溫，使其體積減小，重量減輕，支撐方便，啟動時間短。但由于其工藝復雜，成 本昂貴，而且與鍋爐本身匹配不好，因此很難在工業上普遍應用。 針對上述問題，1992年芬蘭Ahlstrom公司開發了一種上排氣立式方形分離器，并 申請了一種名為"水冷方形旋風分離器"的專利(專利號EP481438)。該分離器仍采用膜 式水冷壁結構，但其形狀采用方形甚至是多邊形截面，這大大簡化了分離器的制造和安裝， 而且方便實現多個分離器組件并列布置，使得結構更為緊湊。但實驗結果表明，該分離器由 于進口處設計不合理，顆粒加速不夠以及分離器內部存在拐角，導致流動阻力變大，使分離 效率下降。 為了解決上述顆粒速度不足的問題，清華大學改進了上排氣式的入口方式，并根 據不同的入口形式在中國分別獲得了兩項實用新型專利(專利號分別是ZL93235842.X和 ZL99217081. 8)。實驗表明，這兩種分離器能夠提高顆粒進入分離器的速度，使分離效率有 明顯的提高，但分離效率仍不及傳統立式圓形旋風分離器，而且，上排氣分離器與整個鍋爐 的煙氣流程不相適應，使整個體系布置復雜，鋼材消耗增加，同時仍存在豎直方向占用空間 較大的缺點。 考慮到煙氣流程問題，浙江大學在國內取得了下排氣立式方形分離器的實用新型 專利(專利號ZL 94223276. 3)，此分離器具有與整個鍋爐的煙氣流程一致，阻力小的優 點，但其豎直高度較大，設計新鍋爐可以通過總體布置調節，但在舊鍋爐改造時就會受到空 間的限制，制約其廣泛的應用。同時，由于氣固兩相的流程同向，其分離效率低于傳統立式 旋風分離器。而且下排氣口速度較大，容易磨損下部受熱面。 在上世紀八十年代末期，清華大學獲得了一項三旋渦分離室的爐內分離器的發明 專利(專利號ZL 89103129. 4)，此分離器的結構全部采用膜式水冷壁，表面覆蓋耐火材 料。有較好的預分離段，較高的分離效率，同時物料回送量較大，適用于中小型工業鍋爐，目 前主要應用于20t/h以下的工業鍋爐。但其缺點也比較明顯，就是占用較多爐內空間，不利 于設備大型化。
4
Foster Wheeler公司在中國獲得了 "用于流化床反應器的臥式旋風分離器"的發 明專利(專利號ZL 92112600. X)。此旋風分離器屬爐內分離器，雖能有效的改善顆粒的分 離和排氣效果，但卻占用了爐內上部空間，而且該發明只適用于鼓泡爐，不利于大型化，實 踐證明這種臥式旋風分離器多應用于20t/h以下的鍋爐。 東北電力學院擁有的"組合式高溫旋渦分離器"的發明專利(專利號ZL 96121228. 4)，屬爐內臥式分離器，主要存在問題是分離效率低，只相當于爐膛出口旋風燃 盡室，由于占據爐內頂部空間，且靠水冷壁管支撐，不利于設備大型化。目前這種類型的鍋 爐容量在20t/h以下，實際運行結果發現，飛灰分離效率很低，循環量不足，鍋爐熱效率不高。 浙江大學擁有的"臥式方形熱交換分離器"的實用新型專利(專利號ZL 00201914. O)，實際應用很少，實用性不高。且存在下述問題(l)入口截面積不變意味著入 口沒有加速段或加速段很短，對分離效率影響很大，在實際工程應用中分離效率遠低于實 驗室獲得的分離效率， 一般只適用于低倍率循環流化床鍋爐或鍋爐改造，不利于設備大型 化；(2)臥式方形布置沒有充分利用離心力實現顆粒分離，其分離效率低于臥式旋風器分 離效率；(3)方形布置導致顆粒直接沖刷分離器后部，使其磨損嚴重；(4)方形分離器拐角 處出現二次流，導致阻力增加；(5)分離器右下角部容易堆積分離下的物料，當分離器再燃 溫度較高時(注分離器內再燃是普遍現象)，容易導致分離器內結焦。
發明內容
本發明的目的是提供一種應用于循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋 風分離器，以解決現有分離器體積大、結構復雜、造價高的問題。 本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是所述帶加速段的水冷高溫臥式旋 風分離器由至少一個水冷分離室、至少兩根第一排氣管、多個膜式水冷壁上集箱、第一環形 集箱和前后墻膜式水冷壁匯集上集箱組成；所述帶加速段的汽冷高溫臥式旋風分離器由至 少一個汽冷分離室、至少兩根第二排氣管、多個膜式汽冷壁上集箱、第二環形集箱和第二上 集箱組成；水冷分離室由第一左膜式水冷壁、第一右膜式水冷壁、圓弧形膜式水冷壁以及 第一加速段組成；所述第一左膜式水冷壁和第一右膜式水冷壁的后端均與圓弧形膜式水冷 壁的兩側連接，所述第一加速段設有第一入口端和第一出口端，第一加速段的第一出口端 與第一左膜式水冷壁和第一右膜式水冷壁的前端連接，第一加速段的第一入口端與爐膛連 接，第一左膜式水冷壁上和第一右膜式水冷壁上各開有一個第一排氣管安裝孔，每個第一 排氣管安裝孔內裝有一根與水冷分離室連通的第一排氣管，第一左膜式水冷壁和第一右膜 式水冷壁的上端均與相應的膜式水冷壁上集箱連通，第一左膜式水冷壁和第一右膜式水冷 壁的下端均與第一環形集箱連通，圓弧形膜式水冷壁的上端與前后墻膜式水冷壁匯集上集 箱連通，圓弧形膜式水冷壁的下端與第一環形集箱連通；汽冷分離室由第一左膜式汽冷壁、 第一右膜式汽冷壁、圓弧形膜式汽冷壁以及第二加速段組成；所述第一左膜式汽冷壁和第 一右膜式汽冷壁的后端均與圓弧形膜式汽冷壁的兩側連接，所述第二加速段設有第二入口 端和第二出口端，第二加速段的第二出口端與第一左膜式汽冷壁和第一右膜式汽冷壁的前 端連接，第二加速段的第二入口端與爐膛連接，第一左膜式汽冷壁上和第一右膜式汽冷壁 上各開有一個第二排氣管安裝孔，每個第二排氣管安裝孔內裝有一根與汽冷分離室連通的第二排氣管，第一左膜式汽冷壁和第一右膜式汽冷壁的上端均與相應的膜式汽冷壁上集箱 連通，第一左膜式汽冷壁和第一右膜式汽冷壁的下端均與第二環形集箱連通，圓弧形膜式 汽冷壁的上端與第二上集箱連通，圓弧形膜式汽冷壁的下端與第二環形集箱連通。
本發明具有以下有益效果(1)水冷高溫臥式旋風分離器或汽冷高溫臥式旋風分 離器布置在循環流化床鍋爐的爐膛出口和對流煙道轉彎處，與煙氣流程一致，結構簡單，制 造、安裝方便，而且省去高溫膨脹節，鍋爐整體布置緊湊，臥式旋風分離器體積較立式旋風 分離器小，減少占地面積，造價低。(2)采用膜式水冷壁或膜式汽冷壁制成，表面覆蓋耐火耐 磨澆注料，可防止臥式旋風分離器內再燃而導致臥式旋風分離器內結焦，同時解決絕熱分 離器啟動時間過長問題。(3)由于臥式旋風分離器入口設有加速段且充分利用離心分離作 用，實際分離效率達到99.5%，與傳統立式旋風分離器相當。(4)對于大型鍋爐可并聯使用 多個水冷高溫臥式旋風分離器或汽冷高溫臥式旋風分離器，利于設備大型化，應用范圍較 廣。
圖1是包含帶加速段的水冷高溫臥式旋風分離器的高倍率循環流化床鍋爐的主 視結構示意圖；圖2是圖1的B-B剖視圖；圖3是圖1的C-C剖視圖；圖4是圖2的E_E剖 視圖；圖5是包含帶加速段的汽冷高溫臥式旋風分離器的高倍率循環流化床鍋爐的主視結 構示意圖；圖6是圖5的F-F剖視圖；圖7是圖5的G_G剖視圖；圖8是包含帶加速段的汽 冷高溫臥式旋風分離器的低倍率循環流化床鍋爐的主視結構示意圖；圖9是包含帶加速段 的水冷高溫臥式旋風分離器的低倍率循環流化床鍋爐的主視結構示意圖；圖IO是第一加 速段20-12布置在爐膛15外側的帶加速段的水冷高溫臥式旋風分離器的主視結構圖，圖11 是第二加速段50-9布置在爐膛15外側的帶加速段的汽冷高溫臥式旋風分離器的主視結構 圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一 結合圖1-圖7說明本實施方式，本實施方式所述帶加速段的水 冷高溫臥式旋風分離器20由至少一個水冷分離室20-16、至少兩根第一排氣管20-2、多個 膜式水冷壁上集箱20-4、第一環形集箱20-5和前后墻膜式水冷壁匯集上集箱38組成；所 述帶加速段的汽冷高溫臥式旋風分離器50由至少一個汽冷分離室50-1、至少兩根第二排 氣管50-2、多個膜式汽冷壁上集箱50-3、第二環形集箱50-4和第二上集箱50_5組成；水冷 分離室20-16由第一左膜式水冷壁20-3、第一右膜式水冷壁20-11 、圓弧形膜式水冷壁20-1 以及第一加速段20-12組成；所述第一左膜式水冷壁20-3和第一右膜式水冷壁20-11的后 端均與圓弧形膜式水冷壁20-1的兩側連接，所述第一加速段20-12設有第一入口端20-14 和第一出口端20-15，第一加速段20-12的第一出口端20-15與第一左膜式水冷壁20_3和 第一右膜式水冷壁20-11的前端連接，第一加速段20-12的第一入口端20-14與爐膛15連 接，第一左膜式水冷壁20-3上和第一右膜式水冷壁20-11上各開有一個第一排氣管安裝孔 20-13，每個第一排氣管安裝孔20-13內裝有一根與水冷分離室20-16連通的第一排氣管 20-2，第一左膜式水冷壁20-3和第一右膜式水冷壁20-11的上端均與相應的膜式水冷壁上 集箱20-4連通，第一左膜式水冷壁20-3和第一右膜式水冷壁20-11的下端均與第一環形集箱20-5連通，圓弧形膜式水冷壁20-1的上端與前后墻膜式水冷壁匯集上集箱38連通， 圓弧形膜式水冷壁20-1的下端與第一環形集箱20-5連通；汽冷分離室50-1由第一左膜 式汽冷壁50-6、第一右膜式汽冷壁50-7、圓弧形膜式汽冷壁50-8以及第二加速段50_9組 成；所述第一左膜式汽冷壁50-6和第一右膜式汽冷壁50-7的后端均與圓弧形膜式汽冷壁 50-8的兩側連接，所述第二加速段50-9設有第二入口端50-10和第二出口端50-1 l，第二 加速段50-9的第二出口端50-11與第一左膜式汽冷壁50-6和第一右膜式汽冷壁50-7的前 端連接，第二加速段50-9的第二入口端50-10與爐膛15連接，第一左膜式汽冷壁50-6上 和第一右膜式汽冷壁50-7上各開有一個第二排氣管安裝孔50-12，每個第二排氣管安裝孔 50-12內裝有一根與汽冷分離室50-1連通的第二排氣管50-2，第一左膜式汽冷壁50-6和 第一右膜式汽冷壁50-7的上端均與相應的膜式汽冷壁上集箱50-3連通，第一左膜式汽冷 壁50-6和第一右膜式汽冷壁50-7的下端均與第二環形集箱50-4連通，圓弧形膜式汽冷壁 50-8的上端與第二上集箱50-5連通，圓弧形膜式汽冷壁50-8的下端與第二環形集箱50_4 連通，第二上集箱50-5與鍋爐的上鍋筒17相通。水冷分離室20-16的數量及汽冷分離室50-1的數量根據鍋爐容量的大小確定。
本實施方式中的第一加速段20-12的入口端20-14的煙速W1 = 16-20m/s，第一加 速段20-12的出口端20-15的煙速W2 = 25-30m/s。
具體實施方式
二 結合圖3說明本實施方式，本實施方式所述第一左膜式水冷壁 20-3、第一右膜式水冷壁20-11和圓弧形膜式水冷壁20-1均為表面覆蓋耐火耐磨澆注料的 膜式水冷壁，能夠防止分離器內部磨損，防止高溫結焦。本實施方式的第一排氣管20-2的 內徑(11= (0. 75-1. O)Rl，第一排氣管20-2的高度hl = (0. 5-0. 75) Rl，第一排氣管20-2的 中心距第一加速段20-12的出口端20-15的距離Ll = (0. 75-1. 0) Rl， Rl為第一排氣管20-2 的中心距圓弧形膜式水冷壁20-l內表面的水平距離。如此設置，分離效率達到99.5%，分 離器阻力為1000-1200Pa。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖7說明本實施方式，本實施方式所述第一左膜式汽冷壁 50-6、第一右膜式汽冷壁50-7和圓弧形膜式汽冷壁50-8均為表面覆蓋耐火耐磨澆注料的 膜式汽冷壁，能夠防止分離器內部磨損，防止高溫結焦。本實施方式的第二排氣管50-2的 內徑(12= (0. 75-1. 0)R2，第二排氣管50-2的高度h2 = (0. 5-0. 75)R2，所述第二排氣管 50-2的中心距第二加速段50-9的出口端50-11的距離L2 = (0. 75-1. 0)R2， R2為第二排 氣管50-2的中心距圓弧形膜式汽冷壁50-8內表面的水平距離。如此設置，分離效率達到 99. 5%，分離器阻力為1000-1200Pa。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結合圖3說明本實施方式，本實施方式的水冷分離室20-16的數量 為兩個，兩個水冷分離室20-16左右并列對稱設置，兩個水冷分離室20-16與第一加速段20-12 連接。如此設置，可提高分離效率，分離效率達到99.5%。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
五結合圖7說明本實施方式，本實施方式的汽冷分離室50-1的數 量為兩個，兩個汽冷分離室50-1左右并列對稱設置，兩個汽冷分離室50-1與第二加速段 50-9連接。如此設置，可提高分離效率，分離效率達到99.5%。其它與具體實施方式
一或 三相同。
具體實施方式
六結合圖1-圖4說明本實施方式，本實施方式是將具體實施方式
一所述水冷高溫臥式旋風分離器應用到高倍率循環流化床鍋爐上的一個具體實施例；本實施方式的設置有水冷高溫臥式旋風分離器的高倍率循環流化床鍋爐由爐膛15、給煤機10、 床下點火系統1、風室3、二次風箱7、回料裝置6、爐膛前墻水冷壁下集箱4、爐膛前墻膜式水 冷壁11、上鍋筒17、爐膛左側墻膜式水冷壁13、左側墻膜式水冷壁下集箱8、爐膛右側墻膜 式水冷壁14、右側墻膜式水冷壁下集箱9、爐膛后墻膜式水冷壁下集箱2、爐膛后墻膜式水 冷壁上集箱54、爐膛四周水冷壁下集箱的下水管5、爐膛后墻膜式水冷壁12、左側墻膜式水 冷壁上集箱34、右側墻膜式水冷壁上集箱55、布風板35、兩側墻膜式水冷壁上集箱汽水引 出管16、前后墻膜式水冷壁匯集上集箱38的汽水引出管18、蒸汽引出管19、給水管58、帶 加速段的水冷高溫臥式旋風分離器20、省煤器入口集箱28、省煤器27、省煤器出口集箱26、 低溫過熱器入口集箱25、低溫過熱器23、減溫器24、高溫過熱器22、高溫過熱器出口集箱 21、空氣預熱器29、灰斗56、排灰管33、連接管57、分離器左側下水管31和分離器右側下水 管32組成；所述爐體由保溫爐墻39圍成，爐體內的前端為爐膛15，爐體內的后端為煙氣通 道51，爐膛15的下方為風室3，爐膛15與風室3通過布風板35連通，給煤機10設置在爐膛 15外部的前方，給煤機10的下端與爐膛15的燃燒室連通，空氣預熱器29設置在煙氣通道 51內且位于煙氣通道51的下端，空氣預熱器29的一次風通道52與床下點火系統1連通， 床下點火系統1設置在風室3的入口處，空氣預熱器29的二次風通道53與設置在爐膛15 外的二次風箱7連通，二次風箱7的二次風管36與爐膛15連通，爐膛前墻膜式水冷壁11、 爐膛后墻膜式水冷壁12、爐膛左側墻膜式水冷壁13和爐膛右側墻膜式水冷壁14依次分別 設置在爐膛15內的前端、后端、左端和右端，爐膛前墻膜式水冷壁11的下端與爐膛前墻水 冷壁下集箱4連通，爐膛前墻膜式水冷壁11的上端與前后墻膜式水冷壁匯集上集箱38連 通，爐膛后墻膜式水冷壁12的下端與爐膛后墻膜式水冷壁下集箱2連通，爐膛后墻膜式水 冷壁12的上端與爐膛后墻膜式水冷壁上集箱54連通，后墻膜式水冷壁上集箱54通過連接 管57與前后墻膜式水冷壁匯集上集箱38連通，爐膛左側墻膜式水冷壁13的下端與左側墻 膜式水冷壁下集箱8連通，爐膛左側墻膜式水冷壁13的上端與左側墻膜式水冷壁上集箱34 連通，爐膛右側墻膜式水冷壁14的下端與右側墻膜式水冷壁下集箱9連通，爐膛右側墻膜 式水冷壁14的上端與右側墻膜式水冷壁上集箱55連通，帶加速段的水冷高溫臥式旋風分 離器20設置在爐膛15的煙氣出口處，帶加速段的水冷高溫臥式旋風分離器20的第一排氣 管20-2的排氣口外側與分離器外側墻膜式水冷壁20-8 (即由第一左膜式水冷壁20-3、第一 右膜式水冷壁20-11、圓弧形膜式水冷壁20-1以及第一加速段20-12構成的)形成排氣管 出口煙道20-6，膜式水冷壁上集箱20-4與設置在其上端的所述水冷高溫臥式旋風分離器 20的汽水引出管20-9連通，帶加速段的水冷高溫臥式旋風分離器20的下端與設置在爐膛 15外側的灰斗56的上端連接，灰斗56的下端與排灰管33的上端連接，排灰管33的下端 與回料裝置6的上端連通，回料裝置6的下端與爐膛15的下端連通，煙氣通道51內由上至 下依次設置有高溫過熱器22、低溫過熱器23和省煤器27，省煤器27的入口與省煤器入口 集箱28連通，省煤器27的出口與省煤器出口集箱26連通，省煤器出口集箱26與上鍋筒17 通過給水管58連通，高溫過熱器22的出口與高溫過熱器出口集箱21連通，高溫過熱器22 的入口通過減溫器24與低溫過熱器23的出口連通，低溫過熱器入口集箱25通過蒸汽引出 管19與上鍋筒17連通，高溫過熱器22設置在空氣預熱器29的上方，爐膛前墻水冷壁下集 箱4、左側墻膜式水冷壁下集箱8、右側墻膜式水冷壁下集箱9和爐膛后墻膜式水冷壁下集 箱2均與爐膛四周水冷壁下集箱的下水管5連通，左側墻膜式水冷壁上集箱34和右側墻膜
8式水冷壁上集箱55均通過兩側墻膜式水冷壁上集箱汽水引出管16與上鍋筒17連通，爐膛 前墻膜式水冷壁11與爐膛后墻膜式水冷壁12匯集前后墻膜式水冷壁匯集上集箱38后通 過汽水引出管18與上鍋筒17連通，分離器左側下水管31和分離器右側下水管32分別與 所述水冷高溫臥式旋風分離器20的第一環形集箱20-5連通。此循環流化床鍋爐的水冷高 溫臥式旋風分離器效率達到99. 5%以上，循環倍率達到20-50，鍋爐熱效率達到90%以上， 分離器阻力為1000-1200Pa。其它組成及連接關系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
七結合圖5圖7說明本實施方式，本實施方式是將汽冷高溫臥式 旋風分離器應用到高倍率循環流化床鍋爐上的一個具體實施例；本實施方式與具體實施方 式六不同之處在于本實施方式的臥式旋風分離器為帶加速段的汽冷高溫臥式旋風分離器 50，分離器內所有的膜式水冷壁均改為膜式汽冷壁。上鍋筒17引出飽和蒸汽經第二上集 箱50-5及膜式汽冷壁上集箱50-3進入汽冷高溫臥式旋風分離器50后匯集到第二環形集 箱50-4，然后通過分離器左側下水管31和分離器右側下水管32引入低溫過熱器入口集箱 25中。第二加速段50-8的入口端50-10的煙速Wl = 16-20m/s，第二加速段50-9的出口 端50-11的煙速W2 = 25-30m/s。此循環流化床鍋爐的汽冷高溫臥式旋風分離器效率達到 99. 5%以上，循環倍率達到20-50，鍋爐熱效率達到90%以上，分離器阻力為1000-1200Pa。
具體實施方式
八結合圖8說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
七不同 之處在于本實施方式是將汽冷臥式旋風分離器應用到低倍率循環流化床鍋爐上或其他鍋 爐改造的一個具體實施例；第二加速段50-9的入口端50-10的煙速Wl = 8-10m/s，第二加 速段50-9的出口端50-11的煙速W2 = 16-20m/s。此型低倍率循環流化床鍋爐，分離器分 離效率為75-90%，循環倍率為3-10，分離器阻力為500-600Pa。
具體實施方式
九結合圖9說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
六的不 同之處在于本實施方式是將水冷臥式旋風分離器應用到低倍率循環流化床鍋爐上或其他 鍋爐改造上的一個具體實施例；第一加速段20-12的入口端20-14的煙速Wl = 8-10m/s， 第一加速段20-12的出口端20-15的煙速W2 = 16-20m/s。此型低倍率循環流化床鍋爐，分 離器分離效率為75-90%，循環倍率為3-10，分離器阻力為500-600Pa。
具體實施方式
十結合圖10說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
六的不 同之處在于水冷高溫臥式旋風分離器的第一加速段20-12布置在爐膛出口的帶加速段的 水冷高溫臥式旋風分離器20內，第一加速段20-12的底部采用耐熱鋼板59上覆蓋耐火耐 磨澆注料制成。此循環流化床鍋爐的水冷高溫臥式旋風分離器效率達到99. 5%以上，循環 倍率達到20-50，鍋爐熱效率達到90%以上，分離器阻力為1000-1200Pa。適用于中型及大 型循環流化床鍋爐。
具體實施方式
i^一 結合圖11說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
七的 不同之處在于汽冷高溫臥式旋風分離器的第二加速段50-9布置在爐膛出口的帶加速段 的汽冷高溫臥式旋風分離器50內，第二加速段50-9的底部采用耐熱鋼板59上覆蓋耐火耐 磨澆注料制成。此循環流化床鍋爐的汽冷高溫臥式旋風分離器效率達到99. 5%以上，循環 倍率達到20-50，鍋爐熱效率達到90%以上，分離器阻力為1000-1200Pa。適用于中型及大 型循環流化床鍋爐。 本領域的研究人員可以在此基礎上做進一步改進和改變，但是在不脫離本發明的 實質前提下，都落入到本發明的保護范圍內。
權利要求
一種循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器，所述帶加速段的水冷高溫臥式旋風分離器(20)由至少一個水冷分離室(20-16)、至少兩根第一排氣管(20-2)、多個膜式水冷壁上集箱(20-4)、第一環形集箱(20-5)和前后墻膜式水冷壁匯集上集箱(38)組成；所述帶加速段的汽冷高溫臥式旋風分離器(50)由至少一個汽冷分離室(50-1)、至少兩根第二排氣管(50-2)、多個膜式汽冷壁上集箱(50-3)、第二環形集箱(50-4)和第二上集箱(50-5)組成；其特征在于水冷分離室(20-16)由第一左膜式水冷壁(20-3)、第一右膜式水冷壁(20-11)、圓弧形膜式水冷壁(20-1)以及第一加速段(20-12)組成；所述第一左膜式水冷壁(20-3)和第一右膜式水冷壁(20-11)的后端均與圓弧形膜式水冷壁(20-1)的兩側連接，所述第一加速段(20-12)設有第一入口端(20-14)和第一出口端(20-15)，第一加速段(20-12)的第一出口端(20-15)與第一左膜式水冷壁(20-3)和第一右膜式水冷壁(20-11)的前端連接，第一加速段(20-12)的第一入口端(20-14)與爐膛(15)連接，第一左膜式水冷壁(20-3)上和第一右膜式水冷壁(20-11)上各開有一個第一排氣管安裝孔(20-13)，每個第一排氣管安裝孔(20-13)內裝有一根與水冷分離室(20-16)連通的第一排氣管(20-2)，第一左膜式水冷壁(20-3)和第一右膜式水冷壁(20-11)的上端均與相應的膜式水冷壁上集箱(20-4)連通，第一左膜式水冷壁(20-3)和第一右膜式水冷壁(20-11)的下端均與第一環形集箱(20-5)連通，圓弧形膜式水冷壁(20-1)的上端與前后墻膜式水冷壁匯集上集箱(38)連通，圓弧形膜式水冷壁(20-1)的下端與第一環形集箱(20-5)連通；汽冷分離室(50-1)由第一左膜式汽冷壁(50-6)、第一右膜式汽冷壁(50-7)、圓弧形膜式汽冷壁(50-8)以及第二加速段(50-9)組成；所述第一左膜式汽冷壁(50-6)和第一右膜式汽冷壁(50-7)的后端均與圓弧形膜式汽冷壁(50-8)的兩側連接，所述第二加速段(50-9)設有第二入口端(50-10)和第二出口端(50-11)，第二加速段(50-9)的第二出口端(50-11)與第一左膜式汽冷壁(50-6)和第一右膜式汽冷壁(50-7)的前端連接，第二加速段(50-9)的第二入口端(50-10)與爐膛(15)連接，第一左膜式汽冷壁(50-6)上和第一右膜式汽冷壁(50-7)上各開有一個第二排氣管安裝孔(50-12)，每個第二排氣管安裝孔(50-12)內裝有一根與汽冷分離室(50-1)連通的第二排氣管(50-2)，第一左膜式汽冷壁(50-6)和第一右膜式汽冷壁(50-7)的上端均與相應的膜式汽冷壁上集箱(50-3)連通，第一左膜式汽冷壁(50-6)和第一右膜式汽冷壁(50-7)的下端均與第二環形集箱(50-4)連通，圓弧形膜式汽冷壁(50-8)的上端與第二上集箱(50-5)連通，圓弧形膜式汽冷壁(50-8)的下端與第二環形集箱(50-4)連通
2. 根據權利要求1所述的循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器，其特征在于所述第一左膜式水冷壁(20-3)、第一右膜式水冷壁(20-11)和圓弧形膜式水冷壁(20-1)均為表面覆蓋耐火耐磨澆注料的膜式水冷壁。
3. 根據權利要求1所述的循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器，其特征在于所述第一左膜式汽冷壁(50-6)、第一右膜式汽冷壁(50-7)和圓弧形膜式汽冷壁(50-8)均為表面覆蓋耐火耐磨澆注料的膜式汽冷壁。
4. 根據權利要求1或2所述的循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器，其特征在于水冷分離室(20-16)的數量為兩個，兩個水冷分離室(20-16)左右并列對稱設置，兩個水冷分離室(20-16)與第一加速段(20-12)連接。
5. 根據權利要求1或3所述的循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器，其特征在于汽冷分離室(50-1)的數量為兩個，兩個汽冷分離室(50-1)左右并列對稱設置，兩個汽冷分離室(50-1)與第二加速段(50-9)連接。
6. 根據權利要求1所述的循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器，其特征在于第一排氣管(20-2)的內徑(11= (0. 75-1.0)Rl，第一排氣管(20-2)的高度hl二(0.5-0. 75)R1，R1為第一排氣管(20-2)的中心距圓弧形膜式水冷壁(20-1)內表面的水平距離
7. 根據權利要求1所述的循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器，其特征在于第二排氣管(50-2)的內徑d2 = (0. 75-1. 0)R2，第二排氣管(50-2)的高度h2 =(0.5-0. 75)R2，R2為第二排氣管(50-2)的中心距圓弧形膜式汽冷壁(50-8)內表面的水平距離。
8. 根據權利要求6所述的循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器，其特征在于所述第一排氣管(20-2)的中心距第一加速段(20-12)的出口端(20-15)的距離Ll = (0. 75-1. O)Rl。
9. 根據權利要求7所述的循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器，其特征在于所述第二排氣管(50-2)的中心距第二加速段(50-9)的出口端(50-11)的距離L2 = (0. 75-1. 0)R2。
10. 根據權利要求1所述的循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器，其特征在于所述第一加速段(20-12)布置在爐膛出口的帶加速段的水冷高溫臥式旋風分離器(20)內，所述第二加速段(50-9)布置在爐膛出口的帶加速段的汽冷高溫臥式旋風分離器(50)內，第一加速段(20-12)的底部和第二加速段(50-9)的底部均采用耐熱鋼板(59)上覆蓋耐火耐磨澆注料制成。
全文摘要
循環流化床帶加速段的水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器，它涉及一種水冷或汽冷高溫臥式旋風分離器。針對現有循環流化床鍋爐分離器體積大、結構復雜，造價高問題。水冷高溫臥式旋風分離器是第一左、右膜式水冷壁與圓弧形膜式水冷壁和第一加速段出口端連接，第一加速段的入口端與爐膛連接，第一左、右膜式水冷壁上裝有第一排氣管，第一左、右膜式水冷壁的上、下端與膜式水冷壁上集箱和第一環形集箱連通，圓弧形膜式水冷壁的上端與前后墻膜式水冷壁匯集上集箱連通，下端與第一環形集箱連通；汽冷高溫臥式旋風分離器的結構與水冷的區別是膜式水冷壁改為氣冷水冷壁。本發明結構簡單緊湊、分離效率高，可廣泛應用于中型、大型循環流化床鍋爐。
文檔編號B04C5/00GK101786050SQ20091030812
公開日2010年7月28日 申請日期2009年10月9日 優先權日2009年10月9日
發明者別如山, 姜信輝, 宋興飛, 張縵, 董凱 申請人:哈爾濱工業大學