专利名称：带外加速段的水冷高温旋风分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种循环流化床锅炉使用的高温旋风分离器。
现有技术中，循环流化床锅炉采用的传统旋风分离器大都是园筒形，其内部由非金属耐火和保温材料构成。这种分离器分离效率较高，但体积庞大、笨重且易出现内部结焦等问题。
为解决上述问题，美国Foster Wheeler公司发展了一种水冷旋风分离器，其特点是用膜式水冷壁制成旋风筒代替耐火材料承受高温。该种分离器虽有效地避免了上述缺陷，但由于用膜式水冷壁制成旋风筒，导致工艺复杂，制造困难，且与锅炉本身匹配不好，因此很难在工业上普遍采用。
针对上述问题，芬兰Ahstrom公司申请了一种名称为“水冷方形旋风分离器”(专利号EP481438)的专利。该分离器仍采用膜式水冷壁构成，但突破了分离器须是园筒形的概念，采用方形甚至多边形截面。其优点在于不仅避免了传统旋风分离器体积庞大，笨重且易在筒内结焦的缺陷，又避免了用水冷壁制成园筒形所带来的制造上的困难，同时其布置在锅炉里也十分方便。但实验结果表明，该分离器由于进口处设计不合理，以及分离器内部拐角处的作用，影响气体流动特性，导致流动阻力变大，颗粒加速不够，使分离效率有所下降。
为解决现有技术中存在的问题，1993年清华大学申请了中国实用新型专利“带加速段的水冷方形旋风分离器”，并获得了专利权(专利号93235842.x).该分离器仍采用由膜式水冷壁构成，截面为方形或多边形，其特征是在分离器内部的烟气入口处增加一曲面导流板。由于该导流板对颗粒的加速作用，使该分离器不仅进一步提高了分离效率，对减少流阻也带来一定的好处，既避免了颗粒较大时出现的效率降低的现象，也避免了由于气体突然扩压而造成的流动阻力变大、锅炉循环特性不良等弊端。但实验结果表明，该分离器在其内部加一导流板，导致气流旋涡中心偏离了分离器的中心，导流板端部距离中心管太近，有烟气短路现象；另一方面，因加导流板使烟气入口截面的宽度受到限制，出现了入口烟速过大，同时在截面拐角处存在角旋涡等现象，这些都将使分离效率的进一步提高受到限制并使流动阻力加大。
本实用新型的目的和任务是针对现有技术存在的不足和缺陷，为循环床锅炉提供一种水冷高温旋风分离器，使该分离器既能进一步提高分离效率，又可有效降低流动阻力，同时具有制造工艺简单、易于安装等优点。
本实用新型是通过以下技术方案实现的它主要由旋风分离室本体，烟气进口、烟气出口所组成，所述旋风分离室由膜式水冷壁构成，其截面呈多边形，并设有烟气入口加速段，其特征是烟气入口加速段设在旋风分离室外，且用膜式水冷壁构成。
在上述方案的基础上，为能更好的与锅炉炉体配合，当旋风分离室截面采用大于四边的多边形时，可将旋风分离室与炉体配合的壁面向外延伸成方形。
图1为带外加速段的水冷高温旋风分离器的结构示意图。
图2为
图1中的A-A剖视图。
图3为旋风分离室截面采用八边形时与炉体配合的壁面向外延伸成方形的断面示意图。
以下结合附图详细说明本实用新型的最佳实施方式本实用新型主要由旋风分离室1，烟气入口加速段2，烟气出口3所组成。旋风分离室1用膜式水冷壁构成，其截面采用多边形；烟气入口加速段2设在旋风分离室上部的外面，用膜式水冷壁构成；其一边为平面，它是旋风分离室一个壁面的延伸；另一边为曲面，与平面的一边形成渐缩的烟气入口加速段。净化后的烟气通过分离器上部的烟气出口3排出。
当旋风分离室截面采用大于四边的多边形时，例如八边形，为使分离器便于与锅炉炉体配合，可将与炉体相配合的旋风分离室的壁面向外沿伸，由于伸出了一些由膜式水冷壁构成的翅4(见附图3)，使分离器的外部形成方形，这样分离器的内部更接近于园，而外形保持了方形。安装布置时，该分离器可与炉体有共用的受热面，亦可用膜式水冷壁独立制做而成。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点及有益效果该分离器的特点除保留了原水冷方形旋风分离器具有的制造工艺简单，易于安装，与炉体配合方便等优点外，由于在旋风分离室外设置了烟气入口加速段，从而避免了旋风分离室内气流旋涡偏心及烟气短路现象；克服了入口宽度受限的缺陷。因而既进一步提高了分离效率，又降低了烟气的流动阻力；其分离器截面更接近圆形，也减少了角旋涡的阻力损失，因此该分离器在分离和流阻两方面均带来很大好处。本实用新型不仅可为循环床锅炉采用，也适于煤粉炉的改造。
权利要求1.一种带外加速段的水冷高温旋风分离器，它由旋风分离室本体，烟气进口、烟气出口所组成，所述旋风分离室由膜式水冷壁构成，其截面呈多边形，并设有烟气入口加速段，其特征是所述的烟气入口加速段设在旋风分离室外，且用膜式水冷壁构成。
2.按照权利要求1所述的一种带外加速段的水冷高温旋风分离器，其特征是上述旋风分离室与炉体配合的壁面向外延伸成方形。
专利摘要一种带外加速段的水冷高温旋风分离器,涉及一种循环流化床锅炉使用的高温分离器。其特点是该分离器的旋风分离室由膜式水冷壁构成,其截面呈多边形,且烟气入口加速段设在旋风分离室外,并用膜式水冷壁构成。该分离器的特点除具有制造工艺简单,易于安装,与炉体配合方便等优点外,由于在旋风分离室外设置了烟气入口加速段,从而避免了旋风分离室内气流旋涡偏心及烟气短路现象,克服了入口宽度受限的缺陷,因而既进一步提高了分离效率,又可有效地降低烟气的流动阻力。
文档编号B04C5/04GK2382475SQ9921708
公开日2000年6月14日 申请日期1999年7月23日 优先权日1999年7月23日
发明者程荫桐, 张绪祎 申请人:清华大学