Cfb垃圾焚烧锅炉气固分离方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及CFB垃圾焚烧锅炉烟气与飞灰气固分离的方法。
【背景技术】
[0002]垃圾焚烧用循环流化床锅炉，采用流化燃烧的形式，使得垃圾在炉内呈360°方向全方位受热和接触空气，燃烧强度十分剧烈，在短短的2-3秒时间内即可燃尽，体现出这种燃烧方式的明显优势。但是，正是这种燃烧方式，它需要流化风将垃圾从炉底托起，悬浮在炉膛中才能360°方向全方位受热和接触空气，所以烟气中颗粒物含量较大。众所周知，垃圾焚烧锅炉的飞灰是国家标准中明确规定的危险废弃物，不能随意处置和综合利用；同时，较高浓度的飞灰将增加尾部对流受热面处的积灰、搭桥频率，缩短锅炉连续运行周期，降低垃圾焚烧电厂效率。
【发明内容】
[0003]针对上述存在的技术问题，本发明提供一种垃圾焚烧锅炉气固分离方法，能够有效将烟气中的飞灰分离。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:一种CFB垃圾焚烧锅炉气固分离方法，其特征在于包括以下步骤:1、将炉膛内断面流化速度设定为4-4.5米/秒；2、利用旋风分离器对烟气进行气固分离；3、在旋风分离器之后设置一段空烟道，该烟道尾部设置有180°向上的转弯。为炉内高的循环灰浓度和高效传热提供了保证；同时减小了尾部飞灰量，并有效地将飞灰粒径控制在适当范围之内，降低了尾部对流受热面的磨损。
[0005]作为一种改进，所述烟气沿旋风分离器筒体壁面圆周方向进入筒体内部。现有的旋风分离器一般是沿筒体圆周切线方向进风，烟气进入筒体后与筒体壁面碰撞产生成紊流，不利于气固分离。而采用沿旋风分离器筒体壁面圆周方向进入，可以使烟气更加平稳的进入到旋风分离器，减少了由于入口烟道形状突变对连续流动烟气流所造成的扰动，从而提高旋风分离器的效率。
[0006]作为一种优选，所述烟气进入旋风分离器的速度为23-28米/秒。烟速过高将使颗粒的反弹加剧，造成二次夹带严重，使分离效率降低。烟速过低使得飞灰进入旋风分离器后贴壁效应不明显，飞灰随烟气通向流动，分离效率还是低。
[0007]作为一种优选，将所述旋风分离器中心筒延伸进筒体部分与旋风分离器进烟口的高度比例设置为0.86-0.98。
[0008]
【附图说明】
[0009]图1为本发明中旋风分离器的结构示意图。
[0010]图2为旋风分离器中心筒延伸进筒体部分与旋风分离器进烟口的高度比例和分离效率的关系曲线图。
[0011]图中标记:1筒体、2中心筒、3进烟口。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图，对本发明作详细的说明。
[0013]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0014]炉膛中的固体颗粒物按照颗粒大小可以分为大、中、小三类。本发明通过几个步骤来限制烟气中的颗粒物含量。
[0015]1、将炉膛内断面流化速度设定为4-4.5米/秒。流化速度决定了离开炉膛的物料颗粒度的大小，也同时决定了炉膛受热面金属的利用效率，一一断面速度越高，离开炉膛的物料颗粒度越大。流化使得炉膛中的物料悬浮在半空中燃烧，已经燃尽的则在半空中将自身的热能传递给烟气和未燃尽的垃圾。将断面流化速度设定为4-4.5米/秒，小于大颗粒物飞逸速度范围，重量较重的颗粒物无法被带出炉膛，在炉膛内不断地做上升-下降的运动，依靠流化速度将此类颗粒物筛分出去不进入锅炉尾部受热面。炉膛内断面流化速度也不宜过低，过低就不能使燃料充分流化，降低燃烧效率。
[0016]2、利用旋风分离器对烟气进行气固分离。从炉膛出来的烟气，大颗粒物已经绝大部分被限制在炉膛中。烟气中含有的中型颗粒物主要靠旋风分离器来分离。本发明所述的旋风分离器如图1所示，包括筒体1，所述筒体I分为上部的圆柱体段和下部的圆锥段。还包括延伸进筒体I内与筒体I同轴的中心筒2 ;筒体I侧壁上设置有进烟口 3，所述进烟口I由顶板、底板和左右侧板围成；其中一块侧板为平面，另一块侧板为曲面。曲面侧板的弧度越接近筒体的弧度越好。
[0017]我们将烟气进入旋风分离器的速度设定为23-28米/秒，并且烟气沿旋风分离器筒体I壁面圆周方向进入筒体I内部。烟速过高将使颗粒的反弹加剧，造成二次夹带严重，使分离效率降低。烟速过低又会增加分离器的阻力。现有的旋风分离器切线方向进风的形式容易在筒体内形成紊流，不利于飞灰分离。
[0018]另外，旋风分离器中心筒2延伸进筒体I部分与旋风分离器进烟口 3的高度比例对中等颗粒飞灰分离的效率也起着至关重要的作用。现有的旋风分离器中心筒2延伸进筒体I部分与旋风分离器进烟口 3的高度比例一般都设置在0.5左右。从图2可以看出，分离效率在0.5的时候有一个波峰，之后进入波谷。而在0.86-0.98之间有一个更高的波峰，所以我们将旋风分离器中心筒2延伸进筒体I部分与旋风分离器进烟口 3的高度比例设置在这一区间。
[0019]中型颗粒物在这一步骤被分离出来进入炉膛继续燃烧。
[0020]3、在旋风分离器之后设置一段空烟道，该烟道尾部设置有180°向上的转弯。烟气通过旋风分离器后，50 μ m以下的细颗粒粒子分离效率可以达到99.5%。但仍然有小部分小颗粒物存在于烟气中。我们可以在旋风分离器之后设置一段空烟道，不安装过热器或者省煤器等受热面设备。并在该烟道的尾部设置一个180°的转弯，且在转弯除设置一个灰斗用于集灰。烟气在空烟道中由上至下运动，在通过转弯的时候，气流转向180°后继续前行，而颗粒物受到惯性的作用被分离出来。
[0021]通过是上述三个步骤依次对烟气中的大、中、小型颗粒进行逐步分离，在保证炉膛内正常流化，尾部烟道较小阻力的同时，将烟气中的气体与颗粒物分离。大、中型颗粒物返回炉膛继续燃烧，实现了循环流化，小型被收集进灰斗，被进一步处理。
[0022]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种CFB垃圾焚烧锅炉气固分离方法，其特征在于包括以下步骤:1、将炉膛内断面流化速度设定为4-4.5米/秒；2、利用旋风分离器对烟气进行气固分离；3、在旋风分离器之后设置一段空烟道，该烟道尾部设置有180°向上的转弯。
2.根据权利要求1所述的一种CFB垃圾焚烧锅炉气固分离方法，其特征在于:所述烟气沿旋风分离器筒体壁面圆周曲向进入筒体内部。
3.根据权利要求1所述的一种CFB垃圾焚烧锅炉气固分离方法，其特征在于:所述烟气进入旋风分离器的速度为23-28米/秒。
4.根据权利要求1所述的一种CFB垃圾焚烧锅炉气固分离方法，其特征在于:将所述旋风分离器中心筒延伸进筒体部分与旋风分离器进烟口的高度比例设置为0.86-0.98。
【专利摘要】本发明公开了一种CFB垃圾焚烧锅炉气固分离方法，其特征在于包括以下步骤：1、将炉膛内断面流化速度设定为4-4.5米/秒；2、利用旋风分离器对烟气进行气固分离；3、在旋风分离器之后设置一段空烟道，该烟道尾部设置有180°向上的转弯。为炉内高的循环灰浓度和高效传热提供了保证；同时减小了尾部飞灰量，并有效地将飞灰粒径控制在适当范围之内，降低了尾部对流受热面的磨损。
【IPC分类】F23G5-44, B01D45-16, F23C10-18
【公开号】CN104534480
【申请号】CN201410757647
【发明人】林雨, 蔡文钢, 龚俊
【申请人】华西能源工业股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月12日