生物质循环流化床锅炉分离器的制造方法
【技术领域】
[0001]本方案涉及循环流化床锅炉分离器，具体为生物质循环流化床锅炉分离器。
【背景技术】
[0002]生物质能在世界最终能源中占有很大的比例，与煤炭相当。在世界不同的地方，生物质的重要性将有所不同，目前，生物质能对工业化国家越来越有吸引力，因为其具有可再生性和C02零排放的特点。生物质能源的来源非常广泛，包括废木材、草本植物、食物残渣、锯木肩、农业废弃物等。生物质能的利用转化有多种方法，而最常用的利用方式还是直接燃烧法。为了有效减少污染物排放，提高能源利用效率和废物利用，以促进国民经济的快速发展，国家大力支持发展节能降耗技术，不断出新的政策鼓励生物燃料和其他清洁能源的锅炉政策。循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。循环流化床锅炉物料循环系统主要部件一高温旋风分离器，其工作原理是:从炉膛出烟口出来的含有未燃尽燃料及飞灰等的烟气，在分离器上部沿切线方向进入分离器，通过离心力的作用将未燃尽燃料及飞灰等与烟气分离，密度大的颗粒沿分离器内壁落到下部后返回炉膛，从而形成物料循环。循环流化床的的设计返料温度一般在850-900°C，生物质燃料灰熔点比较低，一般在800-850°C左右，因此，当燃用生物燃料时就很容易在分离器锥体斜面上出现结焦或粘结影响物料循环，进而影响锅炉的正常运行，通常解决办法是停炉清理后再运行。因此发明一种生物质循环流化床锅炉不停炉清灰的分离器势在必行。
【发明内容】
[0003]本方案提出一种生物质循环流化床锅炉分离器。
[0004]本方案所采用的技术措施是:一种生物质循环流化床锅炉分离器，它包括管状筒体，筒体自上而下共分为五段，第一，三和五段筒体为圆柱状，第二、四段筒体为倒置的截圆台状，在第二段筒体下端周向均匀分布有三个上层射孔，第四段筒体下端周向均匀分布有三个中层射孔，上层射孔和中层射孔斜向下布置与筒体内壁相切且上层射孔和中层射孔的轴线与水平夹角为15度；在第五段筒体下部设置三个底层射孔，底层射孔与水平夹角为30度。
[0005]本方案的具体特点还有，底层射孔位于自第五段筒体上端口以下500毫米的位置。
[0006]在上层射孔和中层射孔和底层射孔中均设置有喷管，喷管通过快速电磁阀与压缩空气储气罐连通，快速电磁阀与PLC控制器电连接。
[0007]喷管选用直径32毫米，壁厚为4毫米的耐热合金钢管，喷管出口修磨至与筒体内壁弧度相符。
[0008]在喷管上设置观察孔，观察孔设置耐高温玻璃，由此可观察分离器积灰情况及吹灰效果。
[0009]管路布置:本装置用管道与锅炉压缩空气系统连接，喷管布置为三层共九个，因此管路应分三条布置。每条管路设计一个压缩空气储气罐，压缩空气储气罐大小根据最大用气量设计。压缩空气储气罐安装位置距离分离器外壳1米以上。压缩空气储气罐前设置空气阀，压缩空气储气罐后管道分三个支管与喷管连接，支管中间安装快速电磁阀。
[0010]喷管布置:每层周向均匀布置三个喷管(附图3)，可以使用压力较低的压缩空气覆盖所有吹扫范围；喷管斜向下，其轴线与水平夹角为15度(附图2)，可以给颗粒增加下降速度，从而减轻颗粒淤积，促进物料循环；喷管出口沿筒体内壁切线方向，使压缩空气沿分离器筒体内壁流动，可使压缩空气利用率高，除灰效果好；为避免吹扫清除下来的大量积灰在分离器集灰段(第五段筒体)产生二次淤积，在集灰段上部以下500毫米的位置布置三只喷管，其水平夹角为30度(附图2)，这个角度可以起到很好的返料扰动和促进返料。
[0011]PLC(可编辑逻辑控制器)与快速电磁阀执行机构连接，根据积灰情况设定吹扫时间和间隔时间。压缩空气通过快速电磁阀的快速开启经过喷管喷出，以超过一马赫(音速)的速度直接冲入分离器积灰严重部位，使分离器内的粘结物料脱落，使积灰恢复流动，从而促进分离器内的物料顺利返回炉膛继续燃烧。
[0012]当清理装置不工作时，通过PLC控制快速电磁阀开度，使少量压缩空气流动，以降低喷管温度，防止喷管及观察孔烧坏。
[0013]本方案的有益效果是根据分离器结构特点，喷管布置在积灰严重的三个部位。每层周向均匀布置三个喷管，与单个吹灰管相比需用压缩空气压力低，吹扫范围大，吹扫效果好。压缩空气采用切向进入，高速气流沿分离器内壁旋转前进，直接作用在积灰层根部，压缩空气利用率高。喷管斜向下与积灰流动方向一致，可以加速积灰流动速度，且不会对上部积灰产生阻碍，其倾斜角度根据吹扫范围确定。喷管出口压缩空气速度选用I马赫，过低积灰不容易脱落，过高则影响分离器分离效果。本方案结构简单，操作方便，运行可靠，实现了生物质循环流化床锅炉不停炉清理分离器积灰的目标，保证了生物质循环流化床锅炉的安全、经济和稳定运行。采用本装置有以下优点:1.可以实现不停炉清除积灰，使锅炉可以长期稳定运行；2.不停炉清除积灰，可以节省因停炉产生的人力物力财力；3.不停炉清除积灰，可以提高锅炉利用率及锅炉使用单位经济效益；4.喷管布置合理，压缩空气利用率高，除灰效果好；5.压缩空气与锅炉的其他设备用气一个压力范围，无须另外增加设备，可减少设备费用；6.加设压缩空气储气罐，保证每次吹扫气源充足，吹扫效果好；7.清理过程时间短，不影响分离器及返料风室的正常工作；8.完成一次清理过程时间短，压缩空气及电用量很少，使用成本低；9.操作方便，操作人员可以在锅炉控制室内操作，可根据实际情况设定吹扫时间和间隔时间；10.装置结构设计合理，安装调试及使用简单；11.系统使用安全可靠，基本无需维修保养。
【附图说明】
[0014]图1是分离器积灰清理装置系统示意图。图2是喷管安装位置示意图。图3是喷管布置示意图。
[0015]图中一管道；2—空气阀；3—压缩空气储气罐；4一快速电磁阀；5
[0016]-PLC控制器；6—喷管；7—分离器；8—观察孔；9一第一段筒体；10—第二段筒体；11一第二段筒体；12—第四段筒体；13—第五段筒体。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，一种生物质循环流化床锅炉分离器，它包括管状筒体，筒体自上而下共分为五段，第一段筒体9，第三段筒体11和第五段筒体13为圆柱状，第二段筒体10、第四段筒体12为倒置的截圆台状，在第二段筒体10下端周向均匀分布有三个上层射孔，第四段筒体12下端周向均匀分布有三个中层射孔，上层射孔和中层射孔斜向下布置与筒体内壁相切且上层射孔和中层射孔的轴线与水平夹角为15度；在第五段筒体13下部设置三个底层射孔，底层射孔与水平夹角为30度。底层射孔位于自第五段筒体13上端口以下500毫米的位置。在上层射孔和中层射孔和底层射孔中均设置有喷管6，喷管6通过快速电磁阀4与压缩空气储气罐3连通，快速电磁阀4与PLC控制器电连接。喷管选用直径32毫米，壁厚为4毫米的耐热合金钢管，喷管6出口修磨至与筒体内壁弧度相符。喷管6上设置观察孔8，观察孔8中设置耐高温玻璃，由此可观察分离器积灰情况及吹灰效果。
[0018]使用过程中，从锅炉炉膛出口出来的含有未燃尽燃料、飞灰等颗粒的高温烟气，温度为850-900°C，以一定的速度沿进入分离器7，分离器7进口方向与内壁相切，混合烟气在分离器7内部旋转运动，在离心力作用下颗粒与气体分离，密度大的颗粒沿分离器7内壁向下流动。生物质燃料灰熔点一般在800-850°C左右，因此，混合烟气中的飞灰颗粒处于熔融状态，当其接触到分离器锥体段内壁时，就很容易粘接在上面，在分离器锥体就会出现积灰淤积，尤其锥体下端最为严重。
[0019]引自锅炉压缩空气系统的压缩空气分三路通过管道1、空气阀2进入压缩空气储气罐3，压缩空气储气罐3每条管路单独设置一个，压力为0.3-0.5Mpa，安装时固定支架应焊接牢固距离分离器7外壳至少I米。压缩空气储气罐3出口通过管道与快速电磁阀4连接，快速电磁阀4的开启由PLC控制器5控制，操作人员可根据实际情况设定吹扫时间和间隔时间，快速电磁阀4出口管道与安装在分离器7上的喷管6连接。将压缩空气以大于一马赫(音速)速度喷入分离器积灰严重部位，其速度凭借压缩空气突然喷出时产生的冲击力使分离器7内壁的粘结积灰脱落恢复流动，从而达到清理积灰的目的。
[0020]在PLC (可编辑逻辑控制器)控制器5控制下，快速电磁阀4快速开启，压缩空气储气罐3中的压缩空气通过管道经过喷管6进入分离器7积灰严重部位，使分离器7内的粘结积灰脱落恢复流动。
【主权项】
1.一种生物质循环流化床锅炉分离器，它包括管状筒体，筒体自上而下共分为五段，其特征是第一，三和五段筒体为圆柱状，第二、四段筒体为倒置的截圆台状，在第二段筒体下端周向均匀分布有三个上层射孔，第四段筒体下端周向均匀分布有三个中层射孔，上层射孔和中层射孔斜向下布置与筒体内壁相切且上层射孔和中层射孔的轴线与水平夹角为15度；在第五段筒体下部设置三个底层射孔，底层射孔与水平夹角为30度。2.根据权利要求1所述生物质循环流化床锅炉分离器，其特征是底层射孔位于自第五段筒体上端口以下500毫米的位置。3.根据权利要求1所述生物质循环流化床锅炉分离器，其特征是在上层射孔和中层射孔和底层射孔中均设置有喷管，喷管通过快速电磁阀与压缩空气储气罐连通，快速电磁阀与PLC控制器电连接。4.根据权利要求3所述生物质循环流化床锅炉分离器，其特征是喷管选用直径32毫米，壁厚为4毫米的耐热合金钢管，喷管出口修磨至与筒体内壁弧度相符。5.根据权利要求3所述生物质循环流化床锅炉分离器，其特征是在喷管上设置观察孔，观察孔设置耐高温玻璃。
【专利摘要】一种生物质循环流化床锅炉分离器，它包括管状筒体，筒体自上而下共分为五段，其特征是第一，三和五段筒体为圆柱状，第二、四段筒体为倒置的截圆台状，在第二段筒体下端周向均匀分布有三个上层射孔，第四段下端周向均匀分布有三个中层射孔，上层射孔和中层射孔斜向下布置与筒体内壁相切且上层射孔和中层射孔的轴线与水平夹角为15度；在第五段筒体下部设置三个底层射孔，底层射孔与水平夹角为30度。此装置安装和维护简单，安装和使用费用极低，丝毫不影响其他压缩空气设备运行，很好的保证了锅炉分离器在高温高负荷下的长时间不间断运行，下料顺畅和彻底，保证了生物质循环流化床锅炉的安全﹑经济和稳定运行。
【IPC分类】F23C10/18
【公开号】CN204629465
【申请号】CN201520312057
【发明人】郝群, 翟福栋, 解辉, 乔克贵, 尚林国
【申请人】泰山集团股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月15日