[实用新型]逆止式惯性含尘烟气分离器

说明书

本实用新型涉及锅炉含尘烟气的分离装置，是一种特别适用于循环流化床燃烧锅炉的烟气气固分离器。

循环流化床燃烧锅炉对煤种适应性强，能使燃料、即使劣质煤也能较充分燃烧，提高了燃烧效率，是目前较为先进的锅炉型式之一。但是这种锅炉燃烧室产生的高速烟气一般含尘浓度较高，其中主要含有不少未经完全燃烧的、当量直径约为50微米－1.5毫米的煤粒，如果这种高温烟气直接在烟道里快速运动，不仅对受热面管道等锅炉器件产生严重冲刷磨损，而且也会带来燃料的浪费，因此回收烟气中的煤粒、降低烟气浓度已十分必要。

1985年在加拿大国际首次循环流化床会议会刊《循环流化床技术》上，公开了瑞典斯特狄斯维克（Studesvik）公司的一种循环流化床燃烧锅炉，采用了一种U形槽式分离器，它将分离器置于炉上方，燃烧室产生的烟气经U形槽式分离器分离后，回收的煤粒沉降落入集灰腔，再送回燃烧室二次燃烧，从而降低了浓度的高温烟气进入烟道，经对流受热面、空气予热器等进行热交换后，通过除尘器、引风机排入大气。图1是这种U形槽式分离器的立体布置示意图。图2是这种U形槽式分离器的平面布置示意图。它的槽式元件是长条形的U状构件，按图交叉排成7行。燃烧室产生的烟气，其主流A在惯性冲击下直接进入槽式元件的U状腔内，撞击U状腔底后，烟气中的煤粒动能骤然下降，煤粒靠自重或靠堆积在U状腔底的煤粒团状物自重沿U状腔沉降，分离后的烟气在U状腔内形成旋涡最终折返流出槽式元件，其支流B由于上述返流气流的挤推，绕过第一行槽式元件向下一行方向冲刷。在7行槽式元件的逐次冲刷分离后，大量煤粒沉落进集灰腔，为了进一步提高分离效果，又将槽式元件后倾一个角度布置，促使煤烟（即气固）更好分流。该分离器采用合金钢制成，具有较好耐热、耐磨性能。但是这种分离器缺少导流结构，对高浓度烟气分离较好，对一般浓度烟气适应性差，并且排列行数多，结构复杂，成本较高，更换磨损的槽式元件也不方便。

本实用新型的主要设计任务是针对上述现有技术的不足，研制一种能适应各种烟气浓度分离的、结构较为简单、成本较低的、更换磨损件方便的高效分离装置。

本实用新型的主要技术内容包括：由槽式元件交叉排列成若干行的逆止式惯性含尘烟气分离器，特点是前端设有气流导向元件，槽式元件上设有若干百叶窗、U状腔底部有沟槽、两外侧有导流面，并且导向元件和槽式元件均与导气管靠接；导向元件和槽式元件可由具有相应结构的分立小元件叠堆而成；导向元件和槽式元件的最佳材料是碳化硅、钢玉等，槽式元件的最佳行数为三行。

以下结合附图，详述实施方案。

图3是本实用新型平面布置示意图。

分离器前端有气流导向元件1和壁端导向元件2，它们侧部有气流导向曲面3，使燃烧室产生的高温、高浓度烟气，能通过导向曲面3引导集中、迅速进入第一行槽式元件4的U状腔5；槽式元件4的U状腔5入口处设有若干百叶窗6，进入的炉气首先冲刷百叶窗6，使炉气中的煤粒，经撞击降低动能后下落，实现第一次气固分离；经百叶窗6流入的烟气继续冲刷U状腔5的底部，使烟气中的煤粒动能再次降低，或直接沉落或积集在腔5底部成团沉落，实现第二次气固分离；经腔5底部折回的烟气形成旋涡状迥流，一部分直接向百叶窗6返流，另一部分迥流进U状腔5底部的沟槽7，使其中的煤粒又一次撞击沉降，而这部分分离后的烟气最终也向百叶窗6返流，实现第三次气固分离；向百叶窗6返流的烟气又一次冲刷百叶窗6的背面，实现第四次气固分离；经多次分离后的烟气流出百叶窗6，在气流惯性作用下折回，靠第一行槽式元件4两外侧导流面8的引导下，再一次迅速集中、流向第二行槽式元件4进行分离，如此等等。经多行槽式元件4的分离，烟气中的未燃煤粒可彻底分离沉降，落进集尘腔收集；而分离后的低浓度烟气，流出分离器进入尾部烟道。上述导向元件1、2和槽式元件4均靠接在热交换导气管9上（例直接串套在导气管9上，或另用哈夫板固定靠接在导气管9上等），可使热交换更为充分，并使修换磨损的导向元件1、2及槽式元件4显得方便。

图4是用分立小元件叠堆成槽式元件4的立体示意图。

由于烟气对槽式元件4或导向元件1、2的冲刷磨损是不均匀的，要使修换局部磨损成为可能，可采用予制的具有相应结构的分立小元件叠堆成槽式元件4；同理，导向元件1、2也可用具有相应结构的分立小元件叠堆而成。

试验研究表明，用碳化硅或钢玉材料制成的导向元件1、2和槽式元件4，具有较佳的耐磨、耐温性能；用槽式元件4交叉排列成三行，已具有足够高的气固分离效率。