[实用新型]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，适用于燃煤发电、水泥、钢铁、粉末冶金、石油天然气、煤化工、化工、食品和医药等，属于气体中固体颗粒分离、液体中固体颗粒分离以及气体中液体分离的领域。

背景技术

我国的燃煤发电、水泥、钢铁、粉末冶金、石油天然气、煤化工、化工、食品和医药等行业都使用了大量的旋风分离器。旋风分离器是用于气固体系或者液固体或者气液系的分离的一种设备。工作原理为靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面分开。

然而，由于对分离器的内部流动规律没有正确的认识，使得我国上述这些行业的分离器性能普遍低下，造成了低效、高耗的局面。例如燃煤电厂中的循环流化床锅炉，在我国燃煤电厂中应用得非常普遍，而循环流化床分离器在燃煤发电循环流化床锅炉中起着关键性的作用。由于炉膛出口烟气中物料浓度很高，大量的物料和脱硫剂被炉膛出口的旋风分离器分离后重新送回炉膛，因此有大量物料在炉膛和物料在分离器之间循环。因此，分离性能的高低直接影响着循环流化床锅炉的效率。目前我国大部分燃煤发电循环流化床锅炉分离器的效率普遍偏低，这样使得主回路的循环物料减少而降低锅炉负载。另外，大量的物料由旋风子排气筒带到下游，使得尾部受热面的磨损加剧，甚至造成安全隐患。此外，烟气中大量的灰尘也加重下游过热器磨损和烟气除尘。有的电厂飞灰含碳量甚至可以达到10％以上，这将极大地增加电站煤耗和能耗。

专利文件“带有涡流增强销的旋风分离器(ZL03817276.3)”公开了一种固定在排气管内部的涡流增强销。然而由于这种增强销放置在排气管内部，使得排气管的过流面积减低，将极大地增加整个分离器运行的操作压，此外还破坏了排气管入口的涡流状态，使得排气管入口处的漩涡破碎加剧了排气管的磨损，尤其是在高温高压下运行的分离器，这给分离器的稳定和可能运行带来极大的不利因素。此外，这种自排气管中心向分离器下部延伸的增强销根本不能解决粉体的二次挟带等问题，使得分离效率低下。

分离器的性能好坏影响到燃烧效率和煤耗的高低，影响到下游设备的磨损、除尘和节能环保等。因此，提升旋风分离器的性能成为了亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种旋风分离器，通过改变其内部构造，可以增强其分离过程的稳定性，可以加快分离器内气流的转速，并且使转速趋于稳定，极大地降低排气管压降和排气管入口的漩涡破碎及其磨损问题，可以提升旋风分离器的性能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种旋风分离器，包括壳体、切向进口、排气管和下部料斗，排气管位于壳体的顶部，切向进口位于壳体的上端，下部料斗位于壳体的底部，还包括稳涡棒，稳涡棒设置在排气管与下部料斗之间。目前市场中的旋风分离器在进行分离的过程中，壳体内部的气体旋转形成涡流在壳体内部高速旋转，但是由于旋转的动力是由切向进口吹入的气体提供的，在切向进口吹入气体的带动下涡流的旋转中心发生改变。这种旋转中心位置的改变会降低旋转的速度，旋转的速度降低必然降低了气体中固体颗粒分离的性能。稳涡棒位于排气管的下方，排气管的过流面积不会减低，不会增加分离器运行的操作压，不会破坏排气管入口的涡流状态。本实用新型的旋风分离器通过增设稳涡棒，并且稳涡棒位于壳体的中心轴位置，可以有效的将高速旋转的气体的旋转中心稳定在壳体的轴心位置，进而提高了壳体内气体旋转的速度，从而提高了旋风分离器的分离性能。

为了不影响排气管的排气压降，前述旋风分离器中，还包括防混锥装置，防混锥装置位于壳体与下部料斗的连接处，稳涡棒设置在壳体的轴心位置，稳涡棒一端抵触防混锥装置，另一端与排气管的距离大于或者等于排气管内径的二分之一。

具体的，前述旋风分离器中，稳涡棒靠近排气管的一端为锥体或回转体。可以是圆锥体、三角锥、多面锥等。

前述旋风分离器中，稳涡棒为直径平缓变化的柱状体、管状体、实心回转体、空心回转体或多面体。由于稳涡棒的作用就是将气流的旋转中心引导在壳体的轴心处，因此，稳涡棒的直径变化不会影响其性能，稳涡棒也可以是直径阶梯变化的结构，只要其设置在壳体的轴心处即可实现该功能。

为了使被分离出来的固体颗粒能够进入下部料斗，而不至于在气流的吹动下从排气管飞出，前述旋风分离器中，防混锥装置的底部直径大于排气管的内径。