插管式旋风分离器及其插管组件的制作方法

文档序号:16002640发布日期:2018-11-20 19:39阅读:194来源:国知局

本实用新型涉及垃圾燃烧和环境保护领域,尤其涉及一种插管式旋风分离器及其插管组件。



背景技术:

垃圾焚烧炉设备中,不少采用的是循环流化床技术,并已得到迅速发展和应用。现有的循环流化床垃圾焚烧炉,旋风分离器是其循环流化的核心部件,它是将燃烧携带的较大颗粒物与烟气分离,经过返料器送回炉膛循环燃烧。

当前,由于垃圾成分不同、造成燃烧供氧量不均匀,难以满足既能维持炉膛充分燃烧,同时一氧化碳排量又符合国家排放标准的要求,即炉膛内燃烧空气混合不均匀,造成局部缺氧,部分一氧化碳未能燃烧尽就排入大气的矛盾,不但对环境造成污染而且一氧化碳能量还不能充分利用,不利于节能环保。



技术实现要素:

本实用新型旨在提出一种插管式旋风分离器及其插管组件,基于本实用新型,能够促进旋风分离器中的一氧化碳气体及其他未燃尽气体的进一步充分燃烧。

第一方面,本实用新型提供了一种插管式旋风分离器,包括旋风分离器本体,所述旋风分离器本体包括中心筒,还包括喷气管;所述喷气管的第一端用于插入至所述中心筒内;所述喷气管的第二端用于与热空气提供部相连通。

可选地,上述插管式旋风分离器中,所述喷气管为一节喷管或多节相连的喷管。

可选地,上述插管式旋风分离器中,所述喷气管至少包括两节喷管;相邻所述喷管间采用台阶口套装方式连接。

可选地,上述插管式旋风分离器中,所述热空气提供部包括空气预热器、二次热风主管和二次热风支管;所述空气预热器与所述二次热风主管的进风口相连通;所述二次热风支管的进风口与所述二次热风主管的出风口连通;所述二次热风支管的出风口与所述喷气管的第一端连通。

可选地,上述插管式旋风分离器中,所述二次热风支管为折弯件;所述喷气管和所述二次热风支管连接形成倒置的U形。

可选地,上述插管式旋风分离器中,所述喷气管的第二端设置有旋风喷头;所述喷头上设置有与旋风方向相同切向的多个喷气孔。

可选地,上述插管式旋风分离器中,所述二次热风主管还设置有主调节阀门;所述主调节阀门以二次热风流向为参考,设置在所述二次热风支管的进风口的下方向;所述二次热风支管还设置有支路调节阀门、膨胀节、压力表和温度计;所述二次热风支管与所述支路调节阀门和所述膨胀节分别连通;所述压力表、所述温度计分别设置于所述喷气管靠近旋风分离器中心筒的位置上。

可选地,上述插管式旋风分离器中,所述旋风喷头、所述喷气管均包覆有耐磨可塑材料。

可选地,上述插管式旋风分离器中,所述喷气管插入所述中心筒的开孔处还设置有密封装置。

本实用新型中,由于将与热空气提供部相连通的喷气管伸入至旋风分离器的中心筒内,因此,未能充分燃烧气体,尤其是一氧化碳气体,在热空气的作用下能够进一步充分燃烧,这些气体的能量得到充分的利用,减少环境污染,节能环保。

第二方面,本实用新型还提供了一种插管组件,包括:喷气管和热空气提供部;所述喷气管的第一端用于与所述热空气提供部相连通,所述喷气管的第二端用于插入至所述中心筒内;其中,所述旋风分离器的烟气进口与垃圾焚烧炉的烟气出口连通;所述旋风分离器分离出的灰返回至垃圾焚烧炉。

本实用新型中将插管组件应用到旋风分离器中,将插管组件中与热空气提供部相连通的喷气管伸入至旋风分离器的中心筒内,因此,未能充分燃烧气体,尤其是一氧化碳气体,在热空气的作用下能够进一步充分燃烧,这些气体的能量得到充分的利用,减少环境污染,节能环保。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1为本实用新型插管式旋风分离器实施例的结构示意图;

图2为本实用新型插管式旋风分离器实施例的工作原理示意图;

图3为图2的A-A向视图;

图4为本实用新型插管式旋风分离器实施例中,相邻喷管之间台阶口套装方式连接示意图;

图5位图4的G处局部放大图。

附图标记说明

1 压力表

2 温度计

3 二次热风支管

4 喷气管

5 旋风分离器烟气出口

6 垃圾焚烧炉烟气出口

7 中心筒

8 旋风分离器

9 膨胀节

10 支路调节阀门

11 二次热风主管

12 主调节门

13 分离出的热灰

14 返料器

15 炉膛

21 耐磨可塑料

22 旋转喷头

23 隔热保温层

24 旋转气流

25 台阶口套装结构

26 密封装置

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图,对本实用新型实施例进行详细说明。

本实用新型在旋风分离器顶端位置向其中心筒(相对均匀的旋转流场位置)插入热空气喷管,让热空气与残留的一氧化碳进行二次反应燃烧。也就是说,提供一种中心筒配风方式的旋风分离器,对燃烧总风量进行重新配置,在锅炉烟气混合相对均匀、温度较高、相对清洁的位置上,喷人热空气,最好的满足一氧化碳和残余可燃气体燃烧条件,避免其遗漏随烟气排放。

下面结合图1至图5,对本实用新型插管式旋风分离器的一个优选实施例进行说明。

参照图1,可以看出,该实施例插管式旋风分离器与垃圾焚烧炉的连接。本实施例中的垃圾焚烧炉是循环流化床垃圾焚烧炉。垃圾在炉膛15中燃烧,产生的夹杂浓密灰分的烟气从垃圾焚烧炉烟气出口6中进入旋风分离器8。

本实施例插管式旋风分离器包括两部分:旋风分离器本体以及插管及其相关组件。

具体来说,旋风分离器8中,旋风分离器本体包括旋风分离器烟气进口(与垃圾焚烧炉烟气出口6连通,未示出)、位于顶部的中心筒7、位于底部的锥形储灰仓,以及,旋风分离器烟气出口5;其中,旋风分离器烟气进口用于接收来自垃圾焚烧炉的烟气,中心筒7用于对进入的烟气进行分离净化,将分离后灰分较小的烟气导出。储灰仓7用于收集中心筒经过分离产生的热灰,分离出的热灰13落入返料器14,经返料腿返至垃圾焚烧炉的炉膛15中。旋风分离器烟气出口5用于引导经分离过滤的烟气导入下级受热装置。

插管及其相关组件包括:喷气管4。在处于工作状态时,喷气管4的第一端与热空气提供部相连通,喷气管4的第二端经由中心筒7的开孔插入至中心筒7内。喷气管4可以为耐热不锈钢喷气管。

本实施例中,由于将与热空气提供部相连通的喷气管4伸入至旋风分离器8的中心筒7内,因此,未能充分燃烧气体,尤其是一氧化碳气体,在热空气的作用下能够进一步充分燃烧,这些气体的能量得到充分的利用,减少环境污染,节能环保。

需要说明的是,在实施过程中,优选地,控制喷气管在烟气相对运行均匀、灰份小、温度高的气氛中,在能提高空气与一氧化碳的反应效果的同时,避免了循环灰磨损。同时,将热空气的温度控制在274℃左右,热风对总烟风温度影响不大,却能为在900℃左右烟气温度中工作的耐热不锈钢插管起到良好的冷却保护作用。

优选地,该插管式旋风分离器实施例中,热空气提供部可以包括空气预热器、二次热风主管11和二次热风支管3;空气预热器与二次热风主管11的进风口相连通;二次热风支管3的进风口与二次热风主管11的出风口连通;二次热风支管3的出风口与喷气管4的第一端连通。本实施例在空气预预热器后面,二次热风主管引出一支路,可以合理分配流量给插入喷气管4。空气预热器也可以替换为换热器。二次热风为二次风机提供的风,经空气预热器加热后得到。

更加优选地,二次热风支管3可以选折弯件;喷气管4和二次热风支管3连接形成倒置的U形。这种设计,使喷气管4在旋风分离器8顶部悬挂布置,安装维护方便,靠重力防止受热自然变形。

喷气管4的第二端,也就是设置于中心筒7内的那端,设置有旋风喷头;喷头上设置有与旋风方向相同切向的多个喷气孔,减小旋风分离器运行阻力。

优选地,二次热风主管11设置有主调节阀门12;主调节阀门12以二次热风流向为参考,设置在二次热风支管3的进风口的下方向。二次热风支管3还设置有支路调节阀门10、膨胀节9、压力表1和温度计2。二次热风支管3连通支路调节阀门10和膨胀节9;压力表1、温度计2分别设置于喷气管4靠近旋风分离器8的中心筒7的位置上。其中,压力表1用于测量二次热风风压;温度计2用于测量二次热风风温。二次热风支管3用于直接向喷气管供风。膨胀节9用于补偿部件热膨胀产生的位移,支路调节阀门10用于调节插入喷气管的气量。二次热风主管11不但通过二次热风支管3向中心筒喷气管4供风,也供应锅炉其他需要的地方。主调节阀门12用于调节二次热风主管11的流量,进而控制伸入至中心筒7内的喷气管的流量。

参照图2,图2为本实用新型插管式旋风分离器实施例的工作原理示意图。

垃圾焚烧炉炉膛出口与旋风分离器的烟气进口相连通,900℃左右的烟气X进入插管式旋风分离器8的烟气进口;另一方面,在旋风分离器8的顶部,中心筒7中心线上开孔,向中心筒内竖直插入喷气管4,来自经过空气预热器(或换热器)加热(例如,274℃)的空气T进入喷气管4中。待分离的烟气X在中心筒中进行旋风分离的操作,同时,喷气管4喷出的热空气,可以使X中的未燃尽气体,例如一氧化碳进一步燃烧。最终,经旋风分离器分离出的洁净气体Y进入锅炉下一级换热结构中,而分理处的颗粒物Z返回焚烧炉的炉膛。从图2中还可以看出,喷气管4伸入中心筒7的部分,其外侧包覆有耐磨可塑料21,用于防止高温烟气磨损。喷气管4的一端室友旋转喷头22,可以均匀地将热风喷入中心筒内。另外,旋风分离器8的外侧还设置有隔热保温层23。旋转喷头22中喷出旋转气流24,用于与从炉膛进入旋风分离器中的气流充分混合。

参照图3,图3为图2的A-A向视图。

图3中,外圈大箭头表示含一氧化碳的烟气在分离器内运行的方向,内圈小箭头表示二次热风在分离器内运行的方向。二次热风和含一氧化碳的烟气在含一氧化碳的烟气内运行的旋转方向一致且相切。

需要说明的时,喷气管4为一节喷管或多节相连的喷管。但优选多节喷管,也就说,至少包括两节喷管。并且,相邻喷管间的连接方式,可以采用如图4和图5所示的台阶口套装结构25连接。图5采用局部放大图的形式表达了这种连接关系。采用这种台阶口套装的方式,解决现场安装空间不足的问题。

更进一步地,在一个实施例中,喷气管4,以及一端设置的旋风喷头22均包覆有耐磨可塑料21,防止冲刷磨损。并且,喷气管4插入中心筒7的开孔处还设置有密封装置26。

第二方面,本实用新型还提供了一种插管组件的实施例,包括:喷气管4和热空气提供部;喷气管4的第一端用于与热空气提供部相连通,喷气管的第二端用于经由旋风分离器8的中心筒插入至所述中心筒7内;其中,旋风分离器的烟气进口与垃圾焚烧炉的烟气出口连通;旋风分离器分离出的灰返回至垃圾焚烧炉。

本实施例中将插管组件应用到旋风分离器中,将插管组件中与热空气提供部相连通的喷气管伸入至旋风分离器的中心筒内,因此,未能充分燃烧气体,尤其是一氧化碳气体,在热空气的作用下能够进一步充分燃烧,这些气体的能量得到充分的利用,减少环境污染,节能环保。

如上,对本实用新型的实施例进行了详细地说明,但是只要实质上没有脱离本实用新型的实用新型点及效果,可以有很多的变形,这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,这样的变形例全部包含在本实用新型的保护范围之内。

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