[发明专利]流化床锅炉的分离器结构

说明书

技术领域

本发明涉及流化床锅炉的分离器结构。本发明涉及流化床锅炉， 通常它包括实际的炉子、处理烟道气的设备以及循环床的物料和将它 送回炉子的设备。本发明特别涉及与这样的动力锅炉共同使用的分离 器的悬挂。

背景技术

与本发明相关的流化床锅炉和更精确地它的各个部件装设有所 谓的水/蒸汽管壁，照字义该壁包括平行的水/蒸汽管和在管之间的板 状翅片。在水/蒸汽管中循环水或蒸汽的目的，取决于应用，主要是回 收在燃烧中产生的热量或者保持壁温在合理的数值范围内。至于它们 的强度，这样的水/蒸汽管壁从它们尺寸来看是相当脆弱的，所以不能 用它们直接承受由锅炉或其部件的重量造成的应力、燃烧空间或热膨 胀的压力，也许尽管管子的方向能承受一些，但是，例如，一般采用 不同的梁结构来支持锅炉和它的不同结构部分。

主要是由于热膨胀，大型的流化床锅炉同所有它们的结构元件都 是从锅炉建筑物的支持结构悬挂下垂。换句话说，锅炉和从烟道气中 除去固体物料的附连在那里的分离器两者都是通过悬杆或钢丝常规 安装在锅炉建筑物的支持结构。更精确地说，在按照先有技术的结构 中炉子用上述的方法直接悬挂在支持结构，但支持分离器主要使用两 种方法，取决于分离器和引导烟道气通过的烟道气通道互相之间怎样 布置。一种常用的结构是每个分离器装有它自己的烟道气通道，当从 炉子方向看时烟道气通道离开分离器。在这种情况下，分离器可以从 它的壁直接悬挂在分离器上面的主钢结构。这一般通过将悬杆布置在 分离器的周边得以实现，间隔为400mm，需要使用15到25根悬杆， 自然这取决于分离器的尺寸。特别在大型流化床锅炉中布置烟道气通 道与分离器连通所用的另一种方法是，首先，将分离器布置在炉子的 相反侧和将分离器的公用烟道气通道布置在炉子的两侧。烟道气通道 自然位于分离器之上。这种结构的分离器通过位于它们上面的烟道气 通道悬挂到支持结构。原理上，该结构是完全可以应用的。但是，随 着动力锅炉同时还有分离器尺寸的增加和它们形状的改变，已经产生 了各种问题。

首先，与流化床锅炉一起使用的分离器的操作原理是旋风分离器 和传统地它们的横截面通常是圆形的。在最近十年间，这些分离器的 形状开始变成方形。从而使它们安装到烟道气通道变得容易。所以， 有可能将分离器或者可从它的所有各边悬挂到上面的支持结构，换句 话说通过悬杆悬挂到所谓的主钢结构，或者如果首先将分离器装配在 烟道气通道，就有可能利用烟道气通道的整个壁作为支持线。近来， 分离器的横截面已变得圆一些，和八角形分离器在市场上已变得更通 用。用这种形状，特别是对大的分离器，不再可能将分离器支持在主 钢结构也不可能支持在烟道气通道的底部。当将分离器直接支持在主 钢结构时，问题将会是有许多壁相对主钢结构都成一定的角度，没有 主钢结构中的上梁，所以没有地方来悬挂分离器。

在实践中将分离器连接到烟道气通道，在上面已经提到过，不可 能设置烟道气通道的底部去支持很重的分离器，因而烟道气通道仅有 的可能的支持面积是它的垂直侧面。但是，已经注意到大型的不是成 直角的分离器在分离器的周边和烟道气通道的壁线之间没有足够的 负荷承载面积(线)。在实际中，这意味着例如分离器周边长度的1/3 或1/4(取决于分离器是六角形还是八角形)支持整个分离器和其中 所含砂和灰的重量，这又导致太重的局部应力。完全一样的方式，当 分离器变成非矩形时仅有烟道气通道的部分侧壁直接承受分离器的 重量。理论上，用六角形分离器，最大约为烟道气通道侧壁长度的约 50％和用八角形分离器只有约40％烟道气通道侧壁长度直接承受负 荷。

其次，由于大型锅炉实际上总是在炉子的两侧有分离器，由分离 器清洁的烟道气应该从分离器走尽可能短的路径到达流化床锅炉的 热量回收段，以便使结构成本和压力损失最小。一方面，这意味着必 须将热量回收段作为炉子的延伸设置在它两侧中的一侧而另一侧空 着，而另一方面，从炉子两侧来的烟道气必须通过尽可能短的路径将 其带到热量回收段。这造成的结果必然将烟道气通道在分离器的上面 通到分离器排的末端并进一步通到热量回收段。