[实用新型]一种中心筒偏置式高效旋风分离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋风分离器，尤其涉及一种中心筒偏置式高效旋风分离器。

背景技术

分离器是循环流化床锅炉的核心部件之一，其作用是将从炉膛出来的高浓度烟气中的物料分离下来，通过返料装置重新送回炉膛，进而实现燃料循环及低温燃烧的设备。因此，其分离效率的高低直接影响锅炉运行的经济性和稳定性。而现有循环流化床锅炉的旋风分离器普遍存在分离效率低而导致热效率低，带负荷困难，污染物排放不达标，运行阻力大而造成风机能耗大等一系列问题。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的不足和缺陷，提供一种通过对分离器分离效率的提高和阻力的降低，解决了传统旋风分离器因分离效率低、阻力大而引起一系列问题的一种中心筒偏置式高效旋风分离器。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种中心筒偏置式高效旋风分离器，包括分离圆筒和落料锥筒，所述分离圆筒上端设有进口烟道，其下端设有与其同心的落料锥筒，该分离圆筒顶端设有中心筒，所述中心筒的下端由所述分离圆筒顶端面外侧插入分离圆筒内腔构成烟气出口，其轴线与所述分离圆筒轴线相距一定距离，所述落料锥筒的下端设有与其同心的返料立管。

在上述技术方案中，所述的中心筒轴线与分离圆筒轴线之间的距离为中心筒偏置距离e＝0.044~0.05D，其中，D为分离圆筒浇注直径；该中心筒插入分离圆筒的深度He与进口烟道浇注高度h之比为0.35~0.45。

在上述技术方案中，所述的分离圆筒浇注高度H＝1.2~1.3D，其中，D为分离圆筒浇注直径。

在上述技术方案中，所述的返料立管为圆筒状，其下端与回料阀连通，该返料立管悬吊在落料锥筒上。

在上述技术方案中，所述的进口烟道入口端设在膜式水冷壁炉膛外侧并与其内腔连通，其出口端外侧面与分离圆筒外侧面相切并与其内腔连通形成外延型长烟道，该进口烟道顶面与分离圆筒顶端面平齐，其入口端宽度大于出口端宽度。

在上述技术方案中，所述的进口烟道浇注高度h与分离圆筒浇注高度H之比为0.64~0.66，该进口烟道浇注高度h与进口烟道出口端宽度b之比为3.0~4.0。

在上述技术方案中，所述的进口烟道上设有非金属膨胀节，所述非金属膨胀节内表面进行浇注防护，且其内表面与进口烟道浇注内截面一致。

在上述技术方案中，所述的分离圆筒、落料锥筒、进口烟道和返料立管内衬均为高温耐磨内衬。

本实用新型的有益效果是：1、在结构上，本实用新型的进口烟道出口端外侧面与分离圆筒外侧面相切，以增加进口烟道长度，上述进口烟道为外延型进口长烟道，使分离器进口烟道加长，实现烟气的渐进性加速，使得烟气流速更加均匀，有利于烟气携带的物料实现逐步浓缩；另外该进口烟道浇注高度h与进口烟道出口端宽度b之比为3.0~4.0，形成窄高型的进口烟道，采用窄高型形状，使物料在高度方向上在加速的过程中根据颗粒度来进行预分布，增强物料向外向下部浓缩分离趋势，而采用切向导流布置的窄高型烟道更利于物料贴壁浓缩，使靠近外壁及下部的一侧物料浓度相对较高，并通过窄高型缩口将分离器进口流速提高到22～26m/s，提高分离器的分离效率。同时采用窄高型进口长烟道，实现气流的逐步加速，流场通畅，降低了分离器进口烟道的阻力。

2、在结构上，本实用新型旋风分离器根据分离器内当量烟气流速来选择分离圆筒浇注直径，通过降低分离器内当量烟气流速，使分离器浇注直径加大，烟气停留分离时间延长，中心上升气流对物料的携带作用减弱，分离器内浓稀烟气的紊流作用减弱，延长了物料的横向运动轨迹，强化贴壁分离沉降趋势，分离下来的物料更易滑落，分离效率更高，同时对分离器的磨损也相应降低，提高了利用率和可靠性。

3、在功能上，本实用新型的物料运动轨迹：从进口加速段切向进入筒体，物料沿着筒壁呈螺旋线轨迹向下运动，物料在螺旋向下运动的过程中产生粗细分离，粗颗粒向下运动细颗粒向上运动，而细颗粒螺旋向上的运动轨迹由于进口长烟道的导流效应而偏离筒体中心一定距离，也即中心筒几何中心与分离器筒体几何中心不重叠，所以中心筒采取偏置方式，将中心筒布置在旋风分离器的上升气流中心，使中心筒正好与细物料螺旋轨迹相对应，优化了筒体内的空气动力场，克服了传统中心筒与筒体同心布置而引起气流转向扰动而造成分离效率降低的弊端，提高了分离效率。