改善床温均匀性和超低排放的循环流化床锅炉分离器结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于循环流化床锅炉技术领域，具体涉及一种改善床温均匀性和超低排放的循环流化床锅炉分离器结构。
【背景技术】
[0002]分离器是循环流化床锅炉的关键部件之一，其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来，送回炉膛，以维持炉膛的快速流态化运行。分离器选型与设计历来是循环流化床锅炉设计的重要组成部分。150MW以下容量等级的循环流化床锅炉一般布置2台分离器，200MW和300MW容量等级的大型循环流化床锅炉一般布置3台分离器，如图1所示。
[0003]大量研究表明:3台分离器的非对称布置会带来分离效率的差异，进而引起环灰量不均和运行差异。观察国内循环流化床锅炉的实际运行情况不难发现，3台分离器循环流化床锅炉的运行特性较2台分离器循环流化床锅炉差，具体表现为:I)锅炉运行床温偏高，床温偏差大(一般中部床温高出两侧床温30-50 °C ); 2)灰渣含碳量高;3)分离器入口烟道普遍存在大量积灰;4)N0x和SO2的原始排放浓度高;5)石灰石和脱硝还原剂消耗量大。
[0004]随着国家环保标准的日益严格，对大型循环流化床锅炉进行分离器结构优化，改善床温均匀性，最大限度降低循环流化床锅炉SOdPNOx原始生成浓度，减少石灰石和脱硝还原剂消耗量，最终稳定实现超低排放，对于循环流化床锅炉运行环保性和经济性的提高至关重要。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种改善床温均匀性和超低排放的循环流化床锅炉分离器结构，降低分离器之间的流量偏差和效率偏差，增加中间分离器分离的物料总量，提高炉膛中心区域物料浓度、降低中部床温。通过本实用新型可以降低SOdPNOx原始生成浓度，减少石灰石和脱硝还原剂消耗量，实现低成本的超低排放，同时还能够降低灰渣含碳量，提高循环流化床锅炉运行的环保性和经济性，方法适用于新建机组及在役机组节能环保升级改造。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种改善床温均匀性和超低排放的循环流化床锅炉分离器结构，包括设置在炉膛I上的左侧分离器A、中间分离器B和右侧分离器C;
[0008]所述左侧分离器A包括左侧分离器上筒体5A，与炉膛I连通的左侧标准分离器入口烟道2A，布置在左侧标准分离器入口烟道2A和左侧分离器上筒体5A交界侧的左侧加速导流凸台3A，插入左侧分离器上筒体5A内的左侧标准中心筒4A，布置在左侧分离器上筒体5A下端的左侧分离器锥体6A，布置在左侧分离器锥体6A下端的左侧分离器下筒体7A ；
[0009]所述中间分离器B包括中间分离器上筒体5B，与炉膛I连通的大流量分离器入口烟道2B，布置在大流量分离器入口烟道2B和中间分离器上筒体5B交界侧的中间加速导流凸台3B，插入中间分离器上筒体5B内的大流量中心筒4B，布置在中间分离器上筒体5B下端的中间分离器锥体6B，布置在中间分离器锥体6B下端的中间分离器下筒体7B;
[0010]所述右侧分离器C包括右侧分离器上筒体5C，与炉膛I连通的右侧标准分离器入口烟道2C，布置在右侧标准分离器入口烟道2C和右侧分离器上筒体5C交界侧的右侧加速导流凸台3C，插入右侧分离器上筒体5C内的右侧标准中心筒4C，布置在右侧分离器上筒体5C下端的右侧分离器锥体6C，布置在右侧分离器锥体6C下端的右侧分离器下筒体7C;
[0011 ]所述左侧标准分离器入口烟道2A和右侧标准分离器入口烟道2C的截面积小于大流量分离器入口烟道2B的截面积，左侧加速导流凸台3A和右侧加速导流凸台3C的截面积大于中间加速导流凸台3B的截面积，左侧标准分离器入口烟道2A和右侧标准分离器入口烟道2C的烟气速度低于大流量分离器入口烟道2B的烟气速度；
[0012]所述左侧标准中心筒4A和右侧标准中心筒4C的直径小于大流量中心筒4B的直径，左侧标准中心筒4A和右侧标准中心筒4C的插入深度长于大流量中心筒4B，左侧标准中心筒4A和右侧标准中心筒4C内的烟气速度低于大流量中心筒4B;
[0013]所述左侧分离器A和右侧分离器C的整体阻力大于中间分离器B。
[0014]所述左侧标准分离器入口烟道2A和右侧标准分离器入口烟道2C入口面积是大流量分离器入口烟道2B入口面积的80 % -95 %。
[0015 ]所述左侧加速导流凸台3 A和右侧加速导流凸台3 C的截面积是中间加速导流凸台3B截面积的1.05-1.25倍，所述左侧加速导流凸台3A、中间加速导流凸台3B和右侧加速导流凸台3C由高强度耐火耐磨材料浇筑而成。
[0016]所述大流量分离器入口烟道2B的烟气速度为20-35ms/，所述左侧标准分离器入口烟道2A和右侧标准分离器入口烟道2C的烟气速度为16-30ms/。
[0017]所述左侧标准中心筒4A、右侧标准中心筒4C和大流量中心筒4B形状是圆筒形、圆台形或圆锥台形；分别布置在左侧分离器上筒体5A、右侧分离器上筒体5C和中间分离器上筒体5B的几何中心或偏心布置，左侧标准中心筒4A和右侧标准中心筒4C下部直径小于大流量中心筒4B下部直径100-800mm。
[0018]所述左侧标准中心筒4A和右侧标准中心筒4C的插入深度ha和he分别是左侧分离器上筒体5A筒体高度Ha和右侧分离器上筒体5C筒体高度He的30%?120%，大流量中心筒4B的插入深度hb是中间分离器上筒体5B筒体高度Hb的15%?100%。
[0019]所述所述左侧分离器A和右侧分离器C的整体阻力为0.6?2.6kPa，中间分离器B的整体阻力为0.4?2.2kPa。
[0020]和现有技术相比较，本实用新型具备如下优点:
[0021]1.本方法改善了三分离器的流量分布，显著提高了分离效率，优化了锅炉运行工况。
[0022]2.中间分离器运行阻力更低，分离效率更高，有效消除了炉膛中的高温区域，降低了锅炉烟气中S02和NOx的原生生成，减少了石灰石和脱硝还原剂消耗量。
[0023]3.现场改造施工周期短，改造难度低，方法适用于新建机组及在役机组节能环保改造。
【附图说明】
[0024]图1为现有大型循环流化床锅炉三分离器布置示意图。
[0025]图2为本实用新型的三分离器布置方式示意图。
[0026]图3为本实用新型的分离器结构示意图。
[0027]图4为本实用新型的中心筒筒体结构示意图，图4(a)为短圆筒形中心筒，图4(b)为长圆筒形中心筒，图4(c)为圆台形中心筒，图4(d)为圆锥台形中心筒。
[0028]图5为本实用新型的中心筒偏心布置示意图。
[0029]图6为实施方式一的应用说明(实施前)。
[0030]图7为实施方式一的应用说明(实施后)。
[0031 ]图8为实施方式三的应用说明。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。但本领域技术人员理解，本实用新型并非只限于这些【具体实施方式】，任何在本实用新型基础上做出的改进和变化，都在本实用新型的保护范围之内。
[0033]实施例1
[0034]某300MW等级循环流化床锅炉，参见图2-图4、图6-图7。
[0035]原设计3台分离器结构尺寸一致，其中筒体直径为8.6m，入口烟道的高度为8.5m，宽度为3.5m，中心筒直径为4.2m，插入深度为3.5m，满负荷时入口烟道流速为20m/s，实测分离器阻力1500Pa左右。
[0036]锅炉运行时平均床温为940°C左右，最高点可达980°C，中部平均床温高于两侧40-80