[实用新型]一种热量回收旋风分离器

说明书

本实用新型涉及一种热量回收旋风分离器，旋风分离器由包括凸形封头、筒体、锥体以及切向进气管、升气管、灰尘和固体颗粒出口；夹套由凸形封头、筒体、锥体、下筒体以及夹套介质进口、出口、蒸汽出口、夹套外侧设置的下降回流管组成。本实用新型的优点是：旋风分离器将高温高压气体中的固体颗粒分离；气体部分热量通过旋风分离器壁传递给夹套内的介质；介质吸收热量汽化，没有汽化的介质由降液回流管至夹套下部回到夹套，汽化的介质由夹套顶部输出，用于补充系统内外热量，降低了系统能量消耗。夹套内介质的气液混合温度在400℃以内，使得旋风分离器以及夹套的材料使用普通碳钢即可满足要求，避免了使用高温材料和内衬耐火材料，节约投资。

技术领域

本实用新型属于煤炭化工技术领域，具体涉及一种能够承受高温高压且能够热量回收的旋风分离器。

背景技术

煤(焦)气化技术多采用固定床加压气化，煤(焦)炭气化炉气化中心温度达1000～1350℃，气化炉出口温度也高达500～700℃，压力最高可达7MPa。由煤(焦)炭气化炉出来的煤气带有大量的灰尘以及煤(焦)颗粒。为防止煤(焦)颗粒造成后续设备的堵塞，首先就要去除煤气中的灰尘和煤(焦)颗粒，目前的加压气化技术多用湿法除尘方法，就是用水洗涤煤气，来到达除去煤气中的大部灰尘和煤(焦)颗粒的目的；然而这将产生大量的含有灰尘、煤(焦)颗粒以及有机物的废水；随同高温煤气的热量由水带走，煤气温度大幅下降，能量损失很大。

目前，普通的旋风分离器一般都是平顶板，且由带有切向矩形入口的筒体和锥体组成。这种结构是实现高效旋风分离的基本条件。但分离器平顶板和切向矩形入口承压能力较差，因此通常普通的旋风分离器只能使用与0.2MPa以下的工况环境。在工作压力提高的情况下，简单的提高设备材质和增加设备壁厚，不仅不能完全保证分离器的机械强度，还增加旋风分离器设备投资和设备制造难度。

因此，现有技术公开了一种夹套式旋风分离器，在不改变旋风分离器的结构与尺寸、不损害旋风分离器的分离性能情况下，将旋风分离器置于密闭的压力容器外壳内，利用压力容器外壳来承受气化炉出来的煤气的高压载荷；利用在旋风分离器内设置隔热耐磨衬里来承受高温。

此外，现有技术公开了一种高温高压旋风分离器，将分离器的部件形状结构形状进行改变，即将分离器顶部改为凸形封头结构，从而提高分离器顶部的承压能力；锥体改为不同锥角的上下两个人锥体；下部料腿设置过渡料斗(或称破涡斗)；耐热层采用耐磨隔热衬里，或不设衬里层。

然而即便是如上述两篇专利的改进，仍然存在以下技术问题：一是采用高温载荷时，旋风分离器的直径会因耐磨隔热衬里的厚度加厚而增大，其夹套直径也会相应增大，设备重量也会加大；二是由于旋风分离器结构较为紧凑，耐磨隔热衬里施工困难；三是由于气体线速度较大，长时间运行耐磨隔热衬里会磨损减薄，会使旋风分离器壁承受高温高压下的效果失效；四是高温煤气的热量并未到收集，在上述两专利中也均未提及解决方法。

实用新型内容

为了解决上述问题，改进了加压煤或焦炭气化工艺，将煤或焦炭气化炉出口的湿式除尘工艺改为干式除尘工艺。本实用新型提供了一种不仅适用于高温高压环境而且还能热量回收的旋风分离器。

本实用新型提供了一种热量回收旋风分离器，包括：旋风分离器和夹套，所述旋风分离器包括升气管、内凸形封头、筒体、切向进气管、下锥体和灰尘出口；所述夹套包括凸形封头、上筒体、切向进气管夹套管、锥体和下筒体；

其中，所述凸形封头内壁上部固定有呈倒锥形的气液分离器，所述凸形封头在气液分离器范围内设有蒸汽出口管，气液分离器的下方设有溢流圈，所述气液分离器下端面低于溢流圈的上端面，所述溢流圈通过下端的环板固定在上筒体内壁上；所述上筒体在高于溢流圈下端环板设有降液回流管，所述降液回流管下端与下筒体连接，与夹套和旋风分离器之间的空间形成循环回路；所述热量回收旋风分离器的支撑为侧向支撑。

所述切向进气管内部设有与出气管相切且安装角为0～15°的导流板。