[发明专利]水/蒸汽冷却的U形槽梁碰撞式颗粒分离器

说明书

本发明总地涉及用于从循环流化床锅炉的烟气流内分离出其所携带的固体颗粒的装置。具体地说，本发明涉及用与循环流化床锅炉的水和/或蒸汽回路相结合的U形槽梁砬撞式颗粒分离器阵列来分离出烟气中的固体颗粒的新颖而实用的装置。

在采用循环流化床锅炉的发电厂，从烟气中将固体颗粒分离出来并送回到这种锅炉的流化床的回收利用系统对锅炉的有效运行是至关重要的。这种分离和回收利用系统对循环流化床锅炉的初始投资和运行成本以及其跟随负荷变化的能力有极大的影响。

现在已有的从循环流化床锅炉的烟气流中分离出固体颗粒的系统包括旋风式颗粒分离器系统（图1）和砬撞式颗粒分离器系统（图2）。图1中的旋风式颗粒分离器系统15采用一个旋风式主分离器1，烟气流从锅炉炉膛8经管道流进该旋风式主分离器1。固体颗粒收集在主分离器1并被通过一个称为回形密封的非机械式阀门30送回到炉膛8。已知的有旋风式分离器系统15的循环流化床锅炉也利用对流表面9、空气加热器10、以及一辅助颗粒分离和回送系统，诸如辅助收集器4，辅助收集器吹扫管路7、辅助回送管路5、集尘室11、以及集尘室回送管路6。

图2的碰撞式颗粒分离器系统17采用一个碰撞式主颗粒分离器1′连通于炉膛8，烟气流13从炉膛8流进该碰撞式主颗粒分离器1′，固体颗粒收集在分离器1′并被积存在用于收集颗粒的颗粒积存斗2内，而后被通过L形阀门3回送到炉膛。

Belin等人的No.4，992，085号美国专利揭示了一种内部碰撞式颗粒分离器，它采用多个U形碰撞构件，这些构件排列成至少交错的两行并设置在烟气流内，用于截获烟气流中的固体颗粒。

Eickvonder等人的No.5，025，755号美国专利揭示了一种采用交错布置的许多槽梁的迷宫式颗粒分离器，槽梁横截面基本上为“U”形的截面。这种迷宫式分离器是安装在流化床锅炉的顶部。

Abdulally等人的No.4，951，611号美国专利揭示了一种采用许多由水或蒸汽冷却的分离器管的内部固体颗粒分离系统，这些管子都有从各管子的正好相对的部分伸出的一对翅片，用于截获烟气流中的固体颗粒。

本发明涉及用于从采用流体循环系统尤其是水和/或蒸汽循环系统的循环流体床锅炉的含有固体颗粒的烟气流中分离出固体颗粒的装置。

根据本发明的第一实施例，本发明的一个方面是做成一种用于从有流体循环系统的燃烧室的含有固体颗粒的烟气流中分离出固体颗粒的装置。在烟气流流道内以一定的水平间距相邻地设置许多分离器。每一分离器有四根垂向的或基本上垂向的管子（下文称为垂向管）：第一前垂向管、与第一前垂向管以一定的水平间距设置的第二前垂向管、与第一前垂向管以一定的水平间距设置的第一后垂向管、以及与第二前垂向管以一定的水平间距设置的第二后垂向管。每一分离器还有把第一前垂向管和第一后垂向管连通的连接管、把第一后垂向管和第二后垂向管连通的连接管、以及把第二后垂向管和第二前垂向管连通的连接管。

第一前垂向管和第一后垂向管之间、第一后垂向管和第二后垂向管之间、以及第二后垂向管和第二前垂向管之间均连接一隔板，以形成一个将能截获流过来的烟气中的固体颗粒的凹槽形结构。

一第一分离器的第一前垂向管连通于流体循环系统，一最后一个分离器的第二前垂向管也连通于流体循环系统。一分离器连接管把一个分离器的第二前垂向管与一相邻分离器的第一前垂向管连通。通过把各相邻的分离器连接于流体循环系统，各分离器的各管子和连接管就允许来自流体循环系统的流体流经每一分离器而后流回流体循环系统，这样就能有效地冷却各分离器的各管子和连接管。

将许多分离器在烟气流的流道内布置成交错的几例。

根据本发明的第二实施例，本发明的另一方面是做成一个用于从有流体循环系统的燃烧室的含有固体颗粒的烟气流中分离出固体颗粒的装置。它也是将许多分离器以一定的水平间距相邻地设置在烟气流的流道内。每一分离器有四根垂向的或基本上垂向的管子（下文称为垂向管）：一第一前垂向管、一与第一前垂向管以一定水平间距设置的第一后垂向管、以及一与第二前垂向管以一定水平间距设置的第二后垂向管。

同样，在第一前垂向管和第一后垂向管之间、在第一后垂向管和第二后垂向管之间、以及在第二后垂向管和第二前垂向管之间均连接一隔板，以形成一将能截获流过来的烟气流中携带的固体颗粒的凹槽形结构。