一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉的制作方法

本技术属于锅炉，特别涉及一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉。

背景技术：

1、由于具有煤种适应性广、燃效率高、污染物排放低等众多优点，循环流化床燃烧技术广泛应用于燃煤发电机组。气固分离器作为循环流化床燃烧技术的重要组成部分，其常见的形式有旋风分离器和惯性分离器(如槽型、百叶窗)及组合式分离器等。

2、旋风分离器是循环流化床燃烧技术领域最常用的分离器型式之一，按不同温度和结构，其分为高温分离器和中温分离器，气冷、水冷或绝热等型式。旋风分离器主要由圆柱形的旋流筒、圆锥形的加速段以及气流引出段等部分组成。

3、虽然目前用于循环流化床锅炉的旋风分离器技术已经十分成熟，分离器效率可达99.5％以上，分离器效率高对提高锅炉细颗粒燃料燃尽效率、促进炉内物料循环及提升炉内传热等方面作用显著。但是在一些特定燃料或特定工况下，高分离效率的分离器的作用并不都是正面的。例如，某些生物质燃料含土率较高，高分离效率会导致炉内循环物料浓度过高，引起炉内温度下降，燃烧效率急剧降低。又例如，某些锅炉在中低负荷时由于对氮氧化物排放要求高，需要进行低负荷脱硝，但由于分离效率高，炉内温度水平低，分离器入口水平烟道温度无法到达脱硝的温度区间。目前，各个锅炉厂都以提高旋风分离器分离效率为目标，但上述问题在分离器高分离效率的前提下是难以解决或者解决成本很高，因而如果能够实现分离器分离效率可调，那么上述问题便可迎刃而解。更有例如，锅炉更换高灰分煤种后，循环灰量大幅增大，导致回料器回料不及，引发回料器振动等问题，这个时候如果能改变分离效率，便多了一种解决问题的方案。

4、针对循环流化床锅炉的旋风分离器分离效率的调节，不同单位提出了不同的方案。例如公布号为cn110145736a，提出了一种在分离器锥段增加扰动装置调节分离器效率；公布号为cn111237748a，提出了一种改变分离器入口截面面积来调节分离器效率的方法：公告号为cn208457950u，提出了一种在入口烟道下方增加扰动风的装置来调节分离器效率；公告号为cn217653840u，提出了一种可变中心筒长度的方式来调节分离器效率。

5、上述多个专利要么使用物理方法来改变分离器入口流速或中心筒长度，要么使用气流扰动来改变分离器效率。一些在工程实际应用上实施难度大，一些可能带来磨损等次生问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉。

2、本实用新型所采用的技术方案为：

3、一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，包括循环流化床锅炉炉膛，循环流化床锅炉炉膛的上部连接有旋风分离器入口水平烟道；还包括旋风分离器，旋风分离器包括旋风分离器筒体，旋风分离器筒体下部连接有旋风分离器锥段，旋风分离器锥段的下部连接有旋风分离器立管，旋风分离器立管的下部连接有返料器，返料器与循环流化床锅炉炉膛通过管道连接，旋风分离器入口水平烟道远离循环流化床锅炉炉膛的一端与旋风分离器筒体连接；还包括扰流装置送风系统，旋风分离器入口水平烟道上连接有扰流装置，扰流装置送风系统与扰流装置连接。

4、本实用新型在不改变目前循环流化床锅炉旋风分离器总体设计的基础上，基于冷态试验和工程实际应用结果，在旋风分离器入口水平烟道上增加扰流装置。扰动装置启用时能实现循环流化床锅炉的旋风分离器分离效率的调节，停用时不影响旋风分离器的原始性能，非常有利于不同燃料和不同燃烧工况的应用，大大提升循环流化床锅炉应用的灵活性。

5、作为本实用新型的优选方案，所述扰流装置分布在旋风分离器入口水平烟道的前侧、后侧、底部和/或上部。

6、作为本实用新型的优选方案，所述扰流装置包括至少一组喷口。

7、作为本实用新型的优选方案，所述扰流装置包括三组喷口，其中一组喷口布置于旋风分离器入口水平烟道的前侧，另两组喷口布置于旋风分离器入口水平烟道的后侧。

8、作为本实用新型的优选方案，所述扰流装置包括一组喷口，喷口布置于旋风分离器入口水平烟道的后侧。

9、作为本实用新型的优选方案，所述喷口的形状为圆形或多边形。

10、作为本实用新型的优选方案，所述扰流装置的每组喷口在旋风分离器入口水平烟道纵向布置。

11、作为本实用新型的优选方案，所述扰流装置送风系统送至扰流装置的扰流气体采用厂用压缩空气、高压流化风、锅炉一二次风或单独风机供风。

12、作为本实用新型的优选方案，所述扰流装置送风系统送至扰流装置的扰流气体为空气、烟气、惰性气体、氧化性气体或还原性气体。

13、作为本实用新型的优选方案，所述旋风分离器入口水平烟道切向连接旋风分离器筒体。

14、本实用新型的有益效果为：

15、本实用新型在不改变目前循环流化床锅炉旋风分离器总体设计的基础上，基于冷态试验和工程实际应用结果，在旋风分离器入口水平烟道上增加扰流装置。扰动装置启用时能实现循环流化床锅炉的旋风分离器分离效率的调节，停用时不影响旋风分离器的原始性能，非常有利于不同燃料和不同燃烧工况的应用，大大提升循环流化床锅炉应用的灵活性。

技术特征：

1.一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，其特征在于：包括循环流化床锅炉炉膛(1)，循环流化床锅炉炉膛(1)的上部连接有旋风分离器入口水平烟道(2)；还包括旋风分离器，旋风分离器包括旋风分离器筒体(5)，旋风分离器筒体(5)下部连接有旋风分离器锥段(6)，旋风分离器锥段(6)的下部连接有旋风分离器立管(7)，旋风分离器立管(7)的下部连接有返料器(8)，返料器(8)与循环流化床锅炉炉膛(1)通过管道连接，旋风分离器入口水平烟道(2)远离循环流化床锅炉炉膛(1)的一端与旋风分离器筒体(5)连接；还包括扰流装置送风系统(9)，旋风分离器入口水平烟道(2)上连接有扰流装置(3)，扰流装置送风系统(9)与扰流装置(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，其特征在于：所述扰流装置(3)分布在旋风分离器入口水平烟道(2)的前侧、后侧、底部和/或上部。

3.根据权利要求1所述的一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，其特征在于：所述扰流装置(3)包括至少一组喷口。

4.根据权利要求3所述的一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，其特征在于：所述扰流装置(3)包括三组喷口，其中一组喷口布置于旋风分离器入口水平烟道(2)的前侧，另两组喷口布置于旋风分离器入口水平烟道(2)的后侧。

5.根据权利要求3所述的一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，其特征在于：所述扰流装置(3)包括一组喷口，喷口布置于旋风分离器入口水平烟道(2)的后侧。

6.根据权利要求3所述的一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，其特征在于：所述喷口的形状为圆形或多边形。

7.根据权利要求3所述的一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，其特征在于：所述扰流装置(3)的每组喷口在旋风分离器入口水平烟道(2)纵向布置。

8.根据权利要求1所述的一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，其特征在于：所述扰流装置送风系统(9)送至扰流装置(3)的扰流气体采用厂用压缩空气、高压流化风、锅炉一二次风或单独风机供风。

9.根据权利要求1所述的一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，其特征在于：所述扰流装置送风系统(9)送至扰流装置(3)的扰流气体为空气、烟气、惰性气体、氧化性气体或还原性气体。

10.根据权利要求1所述的一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，其特征在于：所述旋风分离器入口水平烟道(2)切向连接旋风分离器筒体(5)。

技术总结本技术属于锅炉技术领域，特别涉及一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉，包括循环流化床锅炉炉膛，循环流化床锅炉炉膛的上部连接有旋风分离器入口水平烟道；还包括旋风分离器，旋风分离器包括旋风分离器筒体，旋风分离器筒体下部连接有旋风分离器锥段，旋风分离器锥段的下部连接有旋风分离器立管，旋风分离器立管的下部连接有返料器，返料器与循环流化床锅炉炉膛通过管道连接，旋风分离器入口水平烟道远离循环流化床锅炉炉膛的一端与旋风分离器筒体连接；还包括扰流装置送风系统，旋风分离器入口水平烟道上连接有扰流装置，扰流装置送风系统与扰流装置连接。本技术提供了一种旋风分离器分离效率可调的循环流化床锅炉。技术研发人员：吴朝刚,李维成,周旭,程伟,郭强,鲁佳易,刘川川,周棋受保护的技术使用者：东方电气集团东方锅炉股份有限公司技术研发日：20230915技术公布日：2024/5/6