补风冷却的旋风分离器中心筒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及循环流化床技术领域，具体地涉及一种补风冷却的旋风分离器中心筒O
【背景技术】
[0002]循环流化床锅炉具有高效、环保、煤种适应性广等优势，应用越来越广泛。随着节能、环保和安全稳定运行的问题日益突出，对循环流化床锅炉关键部件的设计也提出了很高的要求。循环流化床旋风分离器的关键部件中心筒，运行于900°C以上高温烟气的强烈冲刷中，使用寿命一直较短。中心筒一般采用耐热钢Cr25Ni20加工而成，经过一段时间运行会产生变形，且制作工艺相对复杂，成本较高，维修更换麻烦。因此需要研究应对旋风分离器中心筒变形、提高其使用寿命的有效手段。现有技术提出有冷却的旋风分离器中心筒，所采用的冷却介质包括水、蒸汽和空气，但是大多采用盘管或管排拼接的方式对中心筒进行冷却，另外冷却后的介质必须引出中心筒后才能再次利用，无疑增加了加工和制造的难度，同时增加了成本。
[0003]此外，随着对于燃煤锅炉氮氧化物排放的控制日益严格，循环流化床锅炉采用炉膛内低氧燃烧等措施可有效的控制氮氧化物的排放，但同时也带来了烟气和飞灰中可燃成分的增加，降低了锅炉的热效率。因此需要能够降低循环流化床锅炉氮氧化物排放而不影响锅炉热效率的燃烧装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对上述问题提出一种补风冷却的旋风分离器中心筒，其能够减小旋风分离器中心筒的变形、延长其使用寿命，此外，希望能够在循环流化床燃烧装置结构不变的情况下提高燃烧效率。
[0005]根据本发明的一个方面的实施例，提出了一种用于旋风分离器的中心筒，包括:内筒；外筒，所述内筒和外筒构成夹套结构；上密封板，所述上密封板在夹套结构的上端封闭所述内筒与所述外筒之间的空间；下密封板，所述下密封板在夹套结构的下端封闭所述内筒与所述外筒之间的空间；至少一个入风口，设置在所述外筒上；以及至少一个出风口，设置在所述内筒上。
[0006]根据本发明的一个优选实施例，所述入风口设置在所述外筒的上部，所述出风口设置在所述内筒的下部。
[0007]根据本发明的一个优选实施例，所述出风口进一步设置在所述内筒的上部。
[0008]根据本发明的一个优选实施例，在内筒和外筒之间的缝隙间断地焊接有加强筋板。
[0009]根据本发明的一个优选实施例，还包括中间隔板，所述中间隔板布置在内筒和外筒之间，使所述中心筒构成双夹套结构。
[0010]根据本发明的一个优选实施例，所述中间隔板的上端与上密封板相接，下端与下密封板间留有间隙，以使所述双夹套结构连通。
[0011 ] 根据本发明的一个优选实施例，布置在所述内筒上端的出风口形成环缝。
[0012]根据本发明的一个优选实施例，在内筒和外筒之间周向地均匀设置沿轴向方向延伸的多个空气隔板，空气隔板上端与上密封板相接，下端与下密封板间留有间隙，在外筒上端布置多个入风口，在内筒上端布置多个出风口，所述入风口和出风口在周向上相对于空气隔板交错布置。
[0013]根据本发明的一个优选实施例，入风口的形状为圆形或矩形，和/或出风口的形状为圆形、矩形或环缝结构。
[0014]本发明利用补充燃烧用风对旋风分离器中心筒进行冷却，能够降低旋风分离器中心筒的工作温度，因此降低了对旋风分离器中心筒制造材料的要求，可以采用低成本的材料，另一方面，其也减少了中心筒的变形、开裂，延长了使用寿命。
[0015]补充燃烧用风经过旋风分离器中心筒筒壁，筒壁的高温对补充燃烧用风起到预热的作用，以利于补充燃烧用风流出中心筒后的补充燃烧，提高了热效率。
[0016]由于旋风分离器中心筒内的高温烟气流速超过40m/s，且为强旋流烟气，因此通入的补充燃烧用风在高速强旋转下迅速与烟气掺混，并在中心筒中迅速与烟气中的可燃成分发生燃烧反应，强化了补充燃烧，相比在其他位置通入补充燃烧用气更加具有优势。本发明对现有的循环流化床燃烧装置改动较小，结构紧凑，显而易见地降低了结构改造的成本，同时结合对过量空气系数的控制，本发明保持了良好的降低氮氧化物排放的效果。
【附图说明】
[0017]图1为补风冷却的循环流化床燃烧方法的流程图；
[0018]图2为循环流化床燃烧方法的第一实施例的燃烧装置的示意图；
[0019]图3为循环流化床燃烧方法的第二实施例的燃烧装置的示意图；
[0020]图4为循环流化床燃烧方法的第三实施例的燃烧装置的示意图；
[0021]图5为图4所示的通风管道的放大示意图；
[0022]图6为循环流化床燃烧方法的第四实施例的燃烧装置的示意图；
[0023]图7为图6所示的通风管道的放大示意图；
[0024]图8为循环流化床燃烧方法的第五实施例的燃烧装置的示意图；
[0025]图9为图8所示的通风管道的放大示意图；
[0026]图10为补风冷却的循环流化床燃烧方法的燃烧装置的示意图；
[0027]图11为实施本发明实施例的补风冷却的旋风分离器中心筒的第一实施例的截面示意图；
[0028]图12为示出图11所示中心筒的安装方式的示意图；
[0029]图13为实施本发明实施例的补风冷却的旋风分离器中心筒的第二实施例的截面示意图；
[0030]图14为示出图13所示中心筒的安装方式的示意图；
[0031]图15为实施本发明实施例的补风冷却的旋风分离器中心筒的第三实施例的截面示意图；
[0032]图16为示出图15所示的中心筒的安装方式的示意图；
[0033]图17为实施本发明实施例的补风冷却的旋风分离器中心筒的第四实施例的截面示意图；
[0034]图18为图17所示中心筒的俯视图；
[0035]图19为图17所示中心筒的空气隔板以及补充燃烧用气流路的示意图；以及
[0036]图20为示出图17所示中心筒的安装方式的示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图详细描述本发明的示例性的实施例，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
[0038]燃料在循环流化床内的燃烧过程中，生成的氮氧化物(NOx)主要为一氧化氮(NO)，其比例高达95%。一般煤燃烧生成的NOx的氮来源可以分为燃料N和热力N，燃料氮来自燃料中的N，热力N来自燃烧用空气中的N，只有在高温(1100°C以上)下热力N才有可能转化为NOx。对于循环流化床中煤的燃烧来说，氮氧化物的生成主要来源于煤中的氮元素。在一般燃烧条件下，煤中氮的化合物首先被热解成HCN和NH3等中间产物，随着挥发分一同从煤中析出，