[发明专利]一种无中心筒的旋风分离器及分离方法

说明书

本发明公开了一种无中心筒的旋风分离器及分离方法，其中旋风分离器包括具有进料口、固体出口以及气体出口的分离器筒体，其特征在于：在所述分离器筒体的气体出口处设置有一套筒结构，所述套筒结构包括外层套筒和内层套筒，所述外层套筒与内层套筒之间形成一个具有环形出口的空间；在所述外层套筒上设置有压缩气体入口，用于向所述套筒结构的空间内通入压缩气体并从所述空间的环形出口排出。本发明能够有效解决旋风分离器中心筒失效事故，提高旋风分离器的运行灵活性，并且可以用于分级燃烧控制NOx生成。

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，具体涉及一种新型的循环流化床锅炉旋风分离器。

背景技术

旋风分离器能够依靠颗粒绕筒内壁旋转产生的离心力将固体颗粒从气固两相流中分离出来，结构简单、造价便宜，能在较高的运行温度下保持较低的阻力和较高的分离效率，因此在循环流化床锅炉中具有大量的应用。然而在循环流化床锅炉运行过程中发生过多起旋风分离器中心筒失效事故，包括旋风分离器中心筒发生形变、出现裂隙，甚至发生下移、脱落等，这给循环流化床锅炉运行带来了不良影响，严重时会造成机组停运事故，导致较大的经济损失。一些研究者报道了上述中心筒失效事故，并且提出了若干的解决方案，但是这些方案较为复杂且不能从根本上解决中心筒失效事故。此外，循环流化床锅炉日益频繁的参与到深度调峰中，为了最大程度的消纳新能源，锅炉需要低负荷运行。低负荷运行给锅炉带来了密相区温度过低的问题，影响锅炉的安全稳定燃烧，可以采用降低返料量的方法提高密相区温度，因此对于旋风分离器的灵活性运行提出了要求。

发明内容

技术问题：针对无法根治循环流化床锅炉旋风分离器中心筒失效事故以及循环流化床锅炉参与深度调峰对旋风分离器提出的灵活性要求，本发明提供了一种无中心筒的旋风分离器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种无中心筒的旋风分离器，包括具有进料口、固体出口以及气体出口的分离器筒体，其特征在于：在所述分离器筒体的气体出口处设置有一套筒结构，所述套筒结构包括外层套筒和内层套筒，所述外层套筒与内层套筒之间形成一个具有环形出口的空间；在所述外层套筒上设置有压缩气体入口，用于向所述套筒结构的空间内通入压缩气体并从所述空间的环形出口排出。

所述套筒结构的下端与所述进料口的上端在同一平面。

在所述套筒结构的环形出口处沿环向设置多块连续的活动挡板，所述活动挡板的与竖直方向的夹角可调。

所述挡板下端与套筒结构下端出口在同一水平面上。

所述外层套筒为外圆筒，所述外层套筒为内圆筒，外圆筒与内圆筒上端设置有密封环盖，外圆筒与内圆筒下端为所述环形出口。

所述挡板具有第一连接处和第二连接处，在第一连接处设置有与所述套筒结构铰接的转动轴，在第二连接处设置有推杆，通过所述推杆控制所述挡板与竖直方向的夹角。

在所述外层套筒上端外侧一周范围内均匀开孔，在开孔处设置所述推杆。

所述推杆为手动推杆或电动推杆。

一种基于所述无中心筒的旋风分离器的分离方法，其特征在于，包括：

通过在所述压缩气体入口通入压缩气体，通过套筒结构的环形出口在分离器筒体内形成一环形风幕；

通过调节通入所述压缩气体入口的压缩气体的速度，改变旋风分离器的分离性能。

还包括：通过调节所述挡板的角度，改变风幕出口角度，改变旋风分离器的分离性能。

与现有技术相比，本发明具有的有效果是：

1. 通过向两层套筒形成的环形空间内通入无尘新风形成风幕代替旋风分离器中心筒，从而去除旋风分离器中心筒，能够避免中心筒失效事故。

2.排气口加套筒形成风幕，相比较传统旋风分离器的改造成本，本发明涉及的旋风分离器改造成本较低。