本發(fā)明屬于循環(huán)流化床燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于循環(huán)流化床燃燒的u型復(fù)合式分離器。

背景技術(shù)：

用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)改造鍋爐時(shí)因?yàn)閺S房太矮，或者新設(shè)計(jì)鍋爐采用循環(huán)流化床燃燒細(xì)粉比較多的煤種如煤泥、無煙煤時(shí)，為了增加燃燒流程和時(shí)間采用三個(gè)回程結(jié)構(gòu)。在第二和第三回程過度處自然形成了u型沉降分離，這種沉降分離屬于通道式爐內(nèi)重力沉降分離，分離效率低，從而影響流化床的燃燒效率及鍋爐熱效率偏低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種適用于循環(huán)流化床燃燒的u型復(fù)合式分離器，能夠提高分離器分離效率，將捕捉到的更多未燃盡灰粒送回一回程燃燒室內(nèi)循環(huán)燃燒，可以提高流化床的燃燒效率，從而提高鍋爐熱效率以及燃料利用率，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種適用于循環(huán)流化床燃燒的u型復(fù)合式分離器，包括分離器本體，分離器本體包括加速穩(wěn)流段、旋風(fēng)分離+重力沉降分離段、失速重力分離沉降段和撞擊式槽型分離器，加速穩(wěn)流段布置在分離器進(jìn)口，為上段逐漸縮小、下段截面不變的結(jié)構(gòu)，旋風(fēng)分離+重力沉降分離段布置在加速穩(wěn)流段下直到分離器底端，為90度環(huán)形腔結(jié)構(gòu)，失速重力分離沉降段布置在分離器返料循環(huán)口處，撞擊式槽型分離器設(shè)置在分離器的槽型分離段，其結(jié)構(gòu)包括多根受熱面管子，多根受熱面管子向右下傾斜設(shè)置，其表面設(shè)置有鉤形鰭片，鉤形鰭片形成凹槽型結(jié)構(gòu)，朝向分離器煙氣進(jìn)入端。

優(yōu)選的，上述加速穩(wěn)流段由膜式壁和膜式壁表面敷設(shè)耐磨衛(wèi)燃帶組成。

優(yōu)選的，上述旋風(fēng)分離+重力沉降分離段由膜式壁和膜式壁表面敷設(shè)耐磨衛(wèi)燃帶組成。

優(yōu)選的，上述失速重力分離沉降段由膜式壁和膜式壁表面敷設(shè)耐磨衛(wèi)燃帶組成。

優(yōu)選的，上述鉤形鰭片為對(duì)稱的直角折彎鉤形結(jié)構(gòu)，其鉤部朝向內(nèi)側(cè)。

優(yōu)選的，上述多根受熱面管子前后排交叉布置，鉤形鰭片的凹槽部在煙氣進(jìn)口方向上相互交叉重疊。

優(yōu)選的，上述受熱面管子朝向煙氣進(jìn)口方向一側(cè)設(shè)置有喇叭口，喇叭口味鉤形鰭片的凹槽部內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明效果如下：

（1）本發(fā)明通過對(duì)現(xiàn)有筆直的分離器通道結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，加設(shè)縮口式的加速穩(wěn)流段以及布置撞擊式分離器，實(shí)現(xiàn)由單一的重力沉降分離變?yōu)樾L(fēng)分離+重力沉降分離+撞擊式分離，改進(jìn)后的分離器分離效率相對(duì)現(xiàn)有的分離器的分離效率在2倍以上，將通過加速穩(wěn)流段以及布置撞擊式分離器捕捉到的更多未燃盡灰粒送回一回程燃燒室內(nèi)循環(huán)燃燒，可以提高流化床的燃燒效率，從而提高鍋爐熱效率和燃料利用率；

（2）撞擊式槽型分離器設(shè)置有受熱面管子，因?yàn)橛惺軣崦婀茏又?，管?nèi)通入冷卻工質(zhì)，因冷卻工質(zhì)的冷卻作用可使受熱面管子上的鉤形鰭片保持一定的許可溫度，不會(huì)彎曲變形，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、不增加成本和基本免維修的特點(diǎn)；

（3）加速穩(wěn)流段的上段逐漸縮小，煙氣和循環(huán)床料速度逐漸提高，下段截面尺寸不變，起到煙氣和循環(huán)床料均流作用；

（4）循環(huán)床料因?yàn)樾L(fēng)分離+重力沉降分離段的旋轉(zhuǎn)重力和自身重力甩向外壁，達(dá)到煙氣和循環(huán)床料的分離；

（5）失速重力分離沉降段的環(huán)形腔出口突然尺寸變大，煙氣速度突然下降，因?yàn)橛上滦修D(zhuǎn)為上行的離心作用、速度改變引起顆粒動(dòng)能消失和煙氣失速后其攜帶力下降，達(dá)到煙氣和循環(huán)床料的分離；

（6）撞擊式槽型分離器的受熱面管子及其表面的槽型鉤形鰭片，當(dāng)氣固兩相流流經(jīng)撞擊式槽型分離器時(shí)，兩相流撞擊受熱面管子及其鉤形鰭片并在流動(dòng)方向上多次經(jīng)過交叉布置的受熱面管子轉(zhuǎn)折后流出，由于顆粒的慣性遠(yuǎn)大于氣流的慣性，經(jīng)多次撞擊和氣流轉(zhuǎn)向后大部分顆粒將脫離主氣流沿管束分離下來，滑入灰斗中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有的循環(huán)硫化床u型分離器結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是圖1中的a-a剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-加速穩(wěn)流段，2-旋風(fēng)分離+重力沉降分離段，3-失速重力分離沉降段，4-撞擊式槽型分離器，5-分離器返料循環(huán)口，6-槽型分離段，7-受熱面管子，8-鉤形鰭片，9-喇叭口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹。

實(shí)施例1：如圖1-圖3所示，一種適用于循環(huán)流化床燃燒的u型復(fù)合式分離器，u型復(fù)合分離器全部由膜式壁和管子受熱面結(jié)構(gòu)組成，迎風(fēng)的受熱面表面敷設(shè)耐磨衛(wèi)燃帶，包括u型的分離器本體，分離器本體包括加速穩(wěn)流段1、旋風(fēng)分離+重力沉降分離段2、失速重力分離沉降段3和撞擊式槽型分離器4，加速穩(wěn)流段1布置在分離器進(jìn)口，為上段逐漸縮小、下段截面不變的結(jié)構(gòu)，旋風(fēng)分離+重力沉降分離段2布置在加速穩(wěn)流段1下直到分離器底端，為90度環(huán)形腔結(jié)構(gòu)，失速重力分離沉降段3布置在分離器返料循環(huán)口5處，撞擊式槽型分離器4設(shè)置在分離器的槽型分離段6，其結(jié)構(gòu)包括多根受熱面管子7，多根受熱面管子7向右下傾斜設(shè)置，其表面設(shè)置有鉤形鰭片8，鉤形鰭片8形成凹槽型結(jié)構(gòu)，朝向分離器煙氣進(jìn)入端，槽型分離段6設(shè)置在失速重力分離沉降段3進(jìn)入分離器三回程過渡處。

優(yōu)選的，上述加速穩(wěn)流段1由膜式壁和膜式壁表面敷設(shè)耐磨衛(wèi)燃帶組成。

優(yōu)選的，上述旋風(fēng)分離+重力沉降分離段2由膜式壁和膜式壁表面敷設(shè)耐磨衛(wèi)燃帶組成。

優(yōu)選的，上述失速重力分離沉降段由膜式壁和膜式壁表面敷設(shè)耐磨衛(wèi)燃帶組成。

優(yōu)選的，上述鉤形鰭片8為對(duì)稱的直角折彎鉤形結(jié)構(gòu)，其鉤部朝向內(nèi)側(cè)，其鉤部起到二次折彎阻擋灰粒飛出。

優(yōu)選的，上述多根受熱面管子7設(shè)置為多排結(jié)構(gòu)，前后排交叉布置，鉤形鰭片8的凹槽部在煙氣進(jìn)口方向上相互交叉重疊，每排受熱面管子7內(nèi)端連接到連通管，內(nèi)部流入有冷卻工質(zhì)。

優(yōu)選的，上述受熱面管子7朝向煙氣進(jìn)口方向一側(cè)設(shè)置有喇叭口9，喇叭口味鉤形鰭片8的凹槽部內(nèi)，喇叭口9能夠起到避免灰粒撞擊受熱面管子，起到保護(hù)受熱面管子的作用。

工作原理：煙氣攜帶循環(huán)床料（氣固兩相流）通過分離器進(jìn)口加速穩(wěn)流段1，加速到設(shè)計(jì)流速并在穩(wěn)流段均勻流向和速度；進(jìn)入旋風(fēng)分離+重力沉降分離段2，循環(huán)床料一部分被因?yàn)樾L(fēng)和重力分離；出口突然尺寸變大，煙氣速度下降50%后進(jìn)入失速重力分離沉降段3，因?yàn)橛上滦修D(zhuǎn)為上行的離心作用、速度改變引起顆粒動(dòng)能消失和煙氣失速后其攜帶力下降，繼續(xù)煙氣和循環(huán)床料的分離；失速后的氣固兩相流進(jìn)入撞擊式槽型分離器4后流出，無法被分離的很細(xì)顆粒繼續(xù)在三回程上升過程中燃盡；因?yàn)轭w粒的慣性遠(yuǎn)大于氣流的慣性，經(jīng)多次撞擊和氣流轉(zhuǎn)向后大部分顆粒將脫離主氣流沿管束分離下來，滑入灰斗中，所有收集的循環(huán)床料經(jīng)返料機(jī)構(gòu)送回一回程燃燒室內(nèi)循環(huán)燃燒，達(dá)到提高流化床的燃燒效率，從而提高鍋爐熱效率燃料利用率的目的。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種適用于循環(huán)流化床燃燒的U型復(fù)合式分離器，包括分離器本體，分離器本體依次包括加速穩(wěn)流段、旋風(fēng)分離+重力沉降分離段、失速重力分離沉降段和撞擊式槽型分離器，加速穩(wěn)流段為上段逐漸縮小、下段截面不變的結(jié)構(gòu)，旋風(fēng)分離+重力沉降分離段為90度環(huán)形腔結(jié)構(gòu)，失速重力分離沉降段布置在分離器返料循環(huán)口處，撞擊式槽型分離器包括多根受熱面管子，多根受熱面管子向右下傾斜設(shè)置，其表面設(shè)置有凹槽型結(jié)構(gòu)的鉤形鰭片朝向煙氣進(jìn)入端；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)由單一的重力沉降分離變?yōu)樾L(fēng)分離+重力沉降分離+撞擊式分離，分離器分離效率相對(duì)現(xiàn)有的分離器的分離效率在2倍以上，且提高流化床的燃燒效率，從而提高鍋爐熱效率和燃料利用率。

技術(shù)研發(fā)人員：王志中;吳冬梅;楊博銘
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州新能源開發(fā)投資股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.27
技術(shù)公布日：2017.07.25