循环流化床锅炉旋风分离器返料器设计运行
循环流化床锅炉旋风分离器返料器设计运行
作者:华升加油枪加油机日期:2010-9-10 22:58:2 字体大小: 小中大
永嘉县华升阀门厂：滑过渡造成旋风分离器内壁不光滑，施工后应采取措施保证内壁光滑，在直段和锥段结合处也要保证光滑过渡。1．2．2保证返料器和旋风分离器之间密封良好如果密封不严，则会破坏炉膛、旋风分离器及返料器之间的压力平衡，造成返料间断或不返料，导致旋风分离器因堵灰而结焦。施工过程中，在保证整个锅炉密封的同时，要更加注意旋风分离器和返料器之间的密封。不要在旋风分离器上随意开一些检修孔和观察孔，开孔过多会影响旋风分离器的性能，也会导致旋风分离器因密封不严而漏风。1．2．3保证返料器各处尺寸在施工过程中，要保证返料器各处的尺寸，特别要注意返料器尺寸中的A、B两个尺寸(见图1)，以防偏大或偏小。由于各地的煤质不同，其颗粒度的大小也不同，特别是低位发热量较低且小颗粒所占比例较大的无烟煤，运行时循环灰量比较大。锅炉运行一定时间后，尺寸A因磨损而不断减小，要经常检查耐火砖的损坏情况，避免尺寸A的数值为零或负值。这样将会导致呈正压的炉膛密相区热烟气反窜进入旋风分离器内，破坏旋风分离器的工作条件，使返料被迫中止。在安装时，尺寸B过小会使返料阻力增大，过大则会影响返料器位置的物料充满度，均不利于返料，应严格按图纸施工。图1U型返料器1．2．4采用冷却套管结构，控制返料器的温度当今国内已经研制出包敷整个旋风分离器的鳍片式及单管式旋风分离器，分为水冷与汽冷两种型式。由于水冷式旋风分离器在边壁处对热灰的温降较大，不利于煤的燃尽，使飞灰含碳量较高，目前多采用绝热分离器与汽冷分离器。在绝热分离器的料腿位置加设水冷套，以防止此位置因温度过高而结焦。加设水冷套装置的绝热分离器，运行十分稳定，飞灰含碳量较低。汽冷分离器的使用不但缩短了锅炉启动时间，还保持分离器内壁处于较高温度，且能有效地防止结焦的发生，倍受用户的青睐。1．2．5采取合适的风管结构风量和风压是返料器正常运行的基础，风量和风压只有同时达到要求，才能使返料器正常工作，任何一项达不到，返料器都不能正常工作。随着循环流化床锅炉的发展，返料器位置当前的送风方式大致分为集中送风和分配送风两种。集中送风大多应用于75t／h以下锅炉中，返料量少，返料器位置的流化风与返料风共用一个风箱(见图2)，两者的风量分配通过彼此的风帽开孔率来达到，风箱接于一次风入口(或出口)处，风箱前的阀门保持一定开度就能达到运行需要。分配送风大多应用于130t／h以上锅炉中，返料量大，返料器位置的流化风与返料风各有一个风箱，通过支管接于返料专用风机母管上，在支管上设置调节阀。母管上设置流量计(见图3)，从而较好地分配风量和控制总风量，达到控制返料量和返料温度的目的。如果返料风量达到最大但仍达不到运行要求，说明返料风压衰降过多，多为返料风管的沿程阻力过大所致，可通过增粗返料风管的途径来达到提高返料风压的目的。图2U型返料器1一返料器；2一风室；3一调节阀；4一风管；5～放渣管图3U型返料器1一返料器；2一返料风室；3一流化风室；4一调节阀；5一流
量计；6一风管；7一放渣管2结语在循环流化床锅炉运行过程中，一定要严格遵守操作规程，对返料器返料情况要经常观察，发现返料不正常，要及时对运行进行调整。在对运行进行调整以后，如仍发现返料器堵灰和结焦，就要对旋风分离器、返料器的密封和结构进行检查。如发现漏风，应进行密封；如发现返料器结构尺寸不合乎图样要求，应进行调整；如调整以后，返料器仍不能正常运行，就要通过降低循环灰的温度的办法来解决。通过以上的调整以后，可以使返料器工作恢复正常，使锅炉保持良好运行。
浅淡循环流化床锅炉返料装置的运行与调节
浅淡循环流化床锅炉返料装置的运行与调节 摘要：根据氯碱生产企业对热负荷调节的特点及要求，分析循环流化床锅炉返料系统的原理及在锅炉运行中的常见故障，并提出相应的解决方法。 关键词：氯碱循环流化床锅炉返料系统 一、氯碱生产企业对热负荷的要求 氯碱生产系统中，VCM转化及精馏、蒸发及固碱、供料回收、聚合、干燥、溴化锂机组等都需由锅炉房提供热负荷。由于氯碱生产系统较大，季节的不同及产能的变化，总的热负荷常常处于波动的状态，导致锅炉在运行过程中要经常调节，以适应整个氯碱生产系统对热负荷的需要。 根据我公司生产系统总热负荷的需要，配置3台40t/h循环流化床锅炉。主要参数如下表： 二、返料系统在循环流化床锅炉运行中的作用 1.返料在循环流化床锅炉运行中的作用 循环流化床锅炉与链条炉、煤粉炉、旋风炉等类型的锅炉不同，其主要特点是具有一套飞灰再燃烧系统，即循环燃烧系统。物料在循环流化床锅炉燃烧系统中正常循环是锅炉安全、可控运行的前提。返料装置正是其循环燃烧系统中的一个重要部件，对锅炉燃烧效率和运行调节起到关键作用，其工作的可靠性对循环流化床锅炉的正常运行至关重要。 1.1利用返料系统，使从锅炉炉膛出去的未燃尽的和大粒径高温物料被旋风分离器收集并通过料腿和返料装置稳定地送回压力较高的炉膛内，并且确保炉内高压侧的气体尽量少的反窜入旋风分离器内。 1.2当正常燃烧时返料异常或者不返料，就会造成床温不稳定，负荷不稳定，料层差压波动大，甚至会造成灭火和结焦事故。 1.3未完全反应的脱硫剂伴随灰和少量未燃烬燃料颗粒被旋风分离器收集，在返料器的作用下重新回到炉膛，提高脱硫剂的利用率。 2.返料装置 该循环流化床锅炉采用U型返料装置，由料腿、隔板、挡板、风帽、风室、回料管等组成。高温绝热旋风分离器分离下来的高温物料，在重力作用下循环物料在料腿内堆积成一定高的柱体，和返料装置溢流口形成高度差，因重力而产生的压差克服了料腿上部与燃烧室的气压差和返料装置的阻力，这样物料返回炉膛
循环流化床燃烧技术旋风分离器
循环流化床燃烧技术 一、概念 循环流化床(CFB)燃烧技术是一项近二十年发展起来的清洁煤燃烧技术。它具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石炉内脱硫、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点。 自循环流化床燃烧技术出现以来，循环床锅炉在世界范围内得到广泛的应用，大容量的循环床锅炉已被发电行业所接受。 循环流化床低成本实现了严格的污染排放指标，同时燃用劣质燃料，在负荷适应性和灰渣综合利用等方面具有综合优势，为煤粉炉的节能环保改造提供了一条有效的途径。 二、循环流化床燃烧技术发展历史回顾 主循环回路是循环流化床锅炉的关键，其主要作用是将大量的高温固体物料从气流中分离出来，送回燃烧室，以维持燃烧室稳定的流态化状态，保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应，以提高燃烧效率和脱硫效率。 分离器是主循环回路的关键部件，其作用是完成含尘气流的气固分离，并把收集下来的物料回送至炉膛，实现灰平衡及热平衡，保证炉内燃烧的稳定与高效。从某种意义上讲，CFB锅炉的性能取决于分离器的性能，所以循环床技术的分离器研制经历了三代发展，而分离器设计上的差异标志了CFB燃烧技术的发展历程。 ●（一）绝热旋风筒分离器 德国Lurgi公司较早地开发出了采用保温、耐火及防磨材料砌装成筒身的高温绝热式旋风分离器的CFB锅炉[1]。分离器入口烟温在850℃左右。应用绝热旋风筒作为分离器的循环流化床锅炉称为第一代循环流化床锅炉，目前已经商业化。Lurgi公司、Ahlstrom公司、以及由其技术转移的Stein、ABB-CE、AEE、EVT等设计制造的循环流化床锅炉均采用了此种形式。 这种分离器具有相当好的分离性能，使用这种分离器的循环流化床锅炉具有较高的性能。但这种分离器也存在一些问题，主要是旋风筒体积庞大，因而钢耗较高，锅炉造价高，占地较大，旋风筒内衬厚、耐火材料及砌筑要求高、用量大、费用高启动时间长、运行中易出现故障；密封和膨胀系统复杂；尤其是
cfb锅炉旋风分离器耐磨损处理
CFB锅炉旋风分离器耐磨损处理 两台燃用福建无烟煤的DG35/3.82 — 17型CFB锅炉累计运行达 2586lh和2560lh，先后 更换三次旋风分离器中心筒和出口转向室，并对筒体耐磨可塑料进行两次修补，费时费力又耗财，影响正常生产。锅炉额定蒸发量 35t / h，过热蒸汽岀口压力 3.82MPa，过热蒸汽岀口温度 450 C, 锅炉设计热效率 82.74 %，燃料颗粒度w 8mm分离器入口中心标高24782.5mm。 结合CFB锅炉的燃烧机理，根据磨损情况分析认为，分离器的磨损是受到含尘烟气的高 速撞击和冲刷而造成的，是一种冲蚀磨损。主要是在设计时，低估了分离器恶劣的工作环境，没有充分考虑中心筒和岀口转向室的磨损问题（其内壁没有衬任何耐磨材料），使高速的含尘烟气直接冲 刷、撞击金属元件而造成严重磨损。 在充分调研的基础上，借鉴其他锅炉的成功经验，采用龟甲网+纯刚玉耐磨耐火可塑料对分离器 进行技术改造：①打掉分离器人口处、筒体内壁敷设的耐磨可塑料表面层，露岀销钉，在销钉上焊接规格为20mm x 2mm的龟甲网，再敷设一层厚度为25mm的纯刚玉耐磨耐火可塑料；②对中 心筒和岀口转向室磨穿部位进行修补，然后在其内壁焊接龟甲网，再敷设23mm厚的纯刚玉耐磨 耐火可塑料（中心筒和转向室金属部分仅起支架作用）；③对分离器岀口连接烟道也采用龟甲网 十纯刚玉耐磨耐火可塑料处理。 经上述处理，并累计运行 5048h、 4826h 后对分离器进行检查，除分离器人口、迎流面和中心筒法兰处及中部有数处面积为10-30mm2左右的可塑料表面涂层脱落外，绝大部分耐磨耐 火可塑料表面仍光滑如初，没有明显的磨损痕迹。这表明，虽然烟气速度有所增大，但由于分离 效率的提高，使飞灰浓度和颗粒度均大幅度降低，并且纯刚玉耐磨耐火可塑料的耐磨性能远远好 于12CrlMoV钢和310S耐磨耐热不锈钢。
旋风分离器设计方案
旋风分离器设计方案 用户：特瑞斯信力（常州）燃气设备有限公司 型号： XC24A-31 任务书编号： SR11014 工作令： SWA11298 图号： SW03-020-00 编制：日期：
本设计中旋风分离器属于中压容器，应以安全为前提，综合考虑质量保证的各个环节，尽可能做到经济合理，可靠的密封性，足够的安全寿命。设计标准如下： a. TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 b. GB150-1998《钢制压力容器》 c. HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》 d. JB4712.2-2007《容器支座》 2、旋风分离器结构与原理 旋风分离器结构简单、造价低廉，无运动部件，操作范围广，不受温度、压力限制，分离效率高。一般主要应用于需要高效除去固、液颗粒的场合，不论颗粒尺寸大小都可以应用，适用于各种燃气及其他非腐蚀性气体。 说明： 旋风分离器的总体结构主要由：进 料布气室、旋风分离组件、排气室、 集污室和进出口接管及人孔等部分组 成。旋风分离器的核心部件是旋风分 离组件，它由多根旋风分离管呈叠加 布置组装而成。 旋风管是一个利用离心原理的2 英寸管状物。待过滤的燃气从进气口 进入，在管内形成旋流，由于固、液 颗粒和燃气的密度差异，在离心力的 作用下分离、清洁燃气从上导管溜走， 固体颗粒从下导管落入分离器底部， 从排污口排走。由于旋风除尘过滤器 的工作原理，决定了它的结构型式是 立式的。常用在有大量杂物或有大量 液滴出现的场合。
其设计的主要步骤如下： ①根据介质特性，选择合适的壳体材料、接管、法兰等部件材料； ②设计参数的确定； ③根据用户提供的设计条件及参数，根据GB150公式，预设壳体壁厚； ④从连接的密封性、强度等出发，按标准选用法兰、垫片及紧固件； ⑤使用化工设备中心站开发的正版软件，SW6校核设备强度，确定壳体厚度及接管壁厚； ⑥焊接接头型式的选择； ⑦根据以上的容器设计计算，画出设计总设备图及零件图。 4、材料的选择 ①筒体与封头的材料选择： 天然气最主要的成分是甲烷，经过处理的天然气具有无腐蚀性，因此可选用一般的钢材。由操作条件可知，该容器属于中压、常温范畴。在常温下材料的组织性和力学性能没有明显的变化。综合了材料的机械性能、焊接性能、腐蚀情况、强度条件、钢板的耗材量与质量以及价格的要求，筒体和封头的材料选择钢号为Q345R的钢板，使用状态为热轧（设计温度为-20～475℃，钢板标准GB 713-2008 锅炉和压力容器用钢板）。 ②接管的材料选择： 根据GB150《钢制压力容器》引用标准以及接管要求焊接性能较好且塑性好的要求，故选择16Mn号GB6479《高压化肥设备用无缝钢管》作各型号接管。因设备设计压力较高，涉及到开孔补强问题，在后面的强度计算过程中，选择16MnII锻件作为接管材料。 ③法兰的材料选择： 法兰选用ASME B16.5-2009钢制管法兰，材质：16MnII，符合NB/T47008-2009压力容器用碳素钢和低合金钢锻件标准。 ④其他附件用材原则： 与受压件相焊的的垫板，选用与壳体一致的材料：Q345R GB713-2008； 其余非受压件，选用Q235-B GB3274 《碳素结构钢和低合金钢热轧厚钢板和
浅淡循环流化床锅炉返料装置的运行与调节
浅淡循环流化床锅炉返料装置的运行与调节 浅淡循环流化床锅炉返料装置的运行与调节 摘要：根据氯碱生产企业对热负荷调节的特点及要求，分析循环流化床锅炉返料系统的原理及在锅炉运行中的常见故障，并提出相应的解决方法。 关键词：氯碱循环流化床锅炉返料系统 一、氯碱生产企业对热负荷的要求 氯碱生产系统中，VCM转化及精馏、蒸发及固碱、供料回收、聚合、干燥、溴化锂机组等都需由锅炉房提供热负荷。由于氯碱生产系统较大，季节的不同及产能的变化，总的热负荷常常处于波动的状态，导致锅炉在运行过程中要经常调节，以适应整个氯碱生产系统对热负荷的需要。 根据我公司生产系统总热负荷的需要，配置3台40t/h循环流化床锅炉。主要参数如下表： 二、返料系统在循环流化床锅炉运行中的作用 1.返料在循环流化床锅炉运行中的作用 循环流化床锅炉与链条炉、煤粉炉、旋风炉等类型的锅炉不同，其主要特点是具有一套飞灰再燃烧系统，即循环燃烧系统。物料在循环流化床锅炉燃烧系统中正常循环是锅炉安全、可控运行的前提。返料装置正是其循环燃烧系统中的一个重要部件，对锅炉燃烧效率和运行调节起到关键作用，其工作的可靠性对循环流化床锅炉的正常运行至关重要。 1.1利用返料系统，使从锅炉炉膛出去的未燃尽的和大粒径高温物料被旋风分离器收集并通过料腿和返料装置稳定地送回压力较高 的炉膛内，并且确保炉内高压侧的气体尽量少的反窜入旋风分离器内。 1.2当正常燃烧时返料异常或者不返料，就会造成床温不稳定，负荷不稳定，料层差压波动大，甚至会造成灭火和结焦事故。 1.3未完全反应的脱硫剂伴随灰和少量未燃烬燃料颗粒被旋风分
离器收集，在返料器的作用下重新回到炉膛，提高脱硫剂的利用率。 2.返料装置 该循环流化床锅炉采用U型返料装置，由料腿、隔板、挡板、风帽、风室、回料管等组成。高温绝热旋风分离器分离下来的高温物料，在重力作用下循环物料在料腿内堆积成一定高的柱体，和返料装置溢流口形成高度差，因重力而产生的压差克服了料腿上部与燃烧室的气压差和返料装置的阻力，这样物料返回炉膛就有了动力源。物料落到U型返料器底部的小流化床上，然后在小风室流化风的作用下使其流化并溢流出返料器，再经回料管返回炉膛，重新参与循环燃烧。 高压的返料流化风使返料装置底部的细颗粒物料强化流动，从而避免了沉积或高温粘结。循环物料充满返料装置并在入口堆出有一定高度的流动料封，这样可以阻止燃烧室内的烟气窜入旋风分离器。 3.返料的调节 锅炉正常运行时，返料温度通常保持在850℃～950℃之间，根据煤种的含灰量不同，最低返料风量随含灰量的增加而增加，一般低于冷态最低流化风量，返料风量的大小靠调节阀来控制。根据炉膛压差的情况和生产系统对热负荷的要求及时调整返料风，使小流化床流化良好。 当燃用的燃料灰分比较高时，或者锅炉负荷较高时，灰量增大，炉膛压差增大，此时应加大返料风，甚至放掉部分循环物料，保持小流化床流化良好。当燃用无烟煤时，循环物料的可燃物增大，此时应减小返料风，避免循环物料因氧量过足而发生后燃结焦。 当投入返料风时，要观察炉膛内流化床温度的变化，如温度下降的很快时，则要立即关小返料风的调节阀门，并保持小流化床仍处于微流化状态，防止热灰结块影响小流化床的正常流化。同时，增加给煤量，等炉膛内流化床温度上升到正常以后，再加大返料风，如此反复，直到炉膛温度保持稳定。 当循环物料量增大时，料腿内料位升高造成压差增大，溢出物料量增多；反之则溢出物料量减少。循环灰量的多少也直接与风量和风压有关。因此根据负荷及时的调整返料量是循环流化床锅炉安全稳定运行的关键。
循环流化床锅炉旋风分离器改造
循环流化床锅炉旋风分离器改造 俞信福 （宁波热电股份有限公司，浙江宁波 315800） [摘要]通过对我公司6#炉主蒸汽流量长期达不到额定出力的分析，首先从运行的角度入手，查阅相关资料分析入口烟速、飞灰浓度和粒 径、烟气温度等因素对分离器的影响不致于使其阻力严重偏低；然后从结构上对照设计图纸，实地观察为分离器短路造成其压差偏少，因此有针对性地对旋风分离器进行了改造，取得了较好的效果，为以后类似问题的解决提供了一定的思路。[关键词]循环流化床锅炉；旋风分离器；中心筒；短路 分离器是循环流化床锅炉的主要部件之一，它的分离性能对整个锅炉设计与稳定运行起着至关重要的作用。旋风分离器是目前循环流化床锅炉中应用最为广泛的一种分离装置，其结构简单，且分离效率较高，问题主要是体积较大。 1设备介绍 我公司6#炉为次高压循环流化床锅炉，由杭州锅炉集团有限公司制造生产的，型号为：NG-130/5.3-M7，在炉膛与尾部烟道之间布置有两台蜗壳式旋风分离器。旋风分离器的上半部分为蜗壳式入口，下半部分为锥形。烟气出口为圆筒形，由防磨耐热铸件拼接而成。颗粒和烟气先旋转下流至圆柱体的底部，粗颗粒将被分离，洁净烟气向上流动，离开旋风分离器。粗颗粒进入回料器。 旋风分离器为膜式包墙过热器结构，其顶部与底部均与环形集箱相连，墙壁管子在顶部向内弯曲，使得在旋风分离器管子和烟气出口圆筒之间形成密封结构。旋风分离器中心筒由5排筒板构成，每排筒板由24块ZG8Cr26Ni4Mn3Nre 组成，筒体进口内径Φ1470mm ，出口内径1662mm ，中心筒伸出长度1545mm ，并要求满焊，中心筒上部与耐磨浇注料相接并采用密封套结构，密封套用不锈钢丝网将硅酸铝棉板裹住，并用不锈钢丝将其缝牢，不锈钢丝和不锈钢丝网材料均为1Cr18Ni9Ti ，在密封套与耐磨浇注料之间用硅酸铝棉板塞实，以防气流短路。 2问题的提出及分析 我公司6#炉2005年1月投入运行以来，流量只能达到110t/h ，再带高就出现主蒸汽超温，减温水每只6t/h 全开主蒸汽温度还在455℃以上。从运行的角度对影响旋风分离器分离效率的因素进行分析，由于主蒸汽超温，首先想到温度对旋风分离器分离效率的影响，通过查阅资料，烟气温度影响着烟气的粘度，随着温度的升高，烟气的粘度随之增加，因而作用在运动颗粒的粘性阻力也会增加，从而使其分离效率下降。但是烟气的密度随着温度的增加而减少，从而使粘性阻力减少，因此烟气的温度对旋风分离器分离效率的作用并不明显。 旋风分离器进口烟速对其分离效率的影响，分离器的效率随着进口烟速的增大而增大，虽然当进口烟速过高时，由于紊流增加和尘粒反弹等因素使分离器的效率有所下降，按运行锅炉炉膛出口的压力和高温过热器进口压力比较，进口烟速不可能过高。最后是灰粒，灰粒的许多物理化学性能都对旋风分离器性能有影响，其中飞灰的浓度和粒径影响较大，分离效率随着飞灰的浓度的增加而增大，同时也随着飞灰的粒径增加而增大，而运行中5#炉和6#炉在用同一种煤时颗粒也一样，既使燃用不同的煤种锅炉负荷还是不会上来。从结构上分析旋风分离器为锅炉厂整体制造提供，与其进口烟道接口的支吊架位置材料都由锅炉厂提供，现场只是整体拼装，不可能出现大的偏差。从运行的参数比较分析，主要为分离器阻力偏低，主蒸汽超温，锅炉流量带不上。运行时分析是否为旋风分离器保温有问题，但保温问题也不应该影响分离器的效率，也考虑筒板少装，但4#炉的中心筒只有4排比三期少一排，也未出现炉膛灰浓度提不上，锅炉流量带不上情况。因此问题还是出在旋风分离器本身，5月下旬6#炉停炉时，经检查旋风分离器保温完好，从旋风分离器出口烟道处检查发现中心筒上部筒板开裂严重，大的裂缝有20mm ，长度大的为300mm 以上（一块筒板的有效高度为525mm ），中心筒上部耐磨浇注料与密封套之间的硅酸铝棉板已大部分 被短路的烟气拉走，因此在中心筒上部第二块筒板处均匀地割了4块，高度为300mm ，塞入用不锈钢丝网将硅酸铝棉板裹住缝牢的密封套，并在密封套与耐磨浇注料之间通过4个孔用硅酸铝棉板塞实，再用原筒板把4个孔补回，用专用焊条（ 奥407铬26镍21不锈钢焊条）焊接，较大的缝采取耐热钢筋衬，并且满焊。投入运行的初期，主蒸汽流量曾到过120t/h ，以后一直在100t/h 以内。经过分析可能为焊缝为表面成形，且从4个孔塞棉的难度较大，中心筒出现裂缝后把部分硅酸铝棉板拉走，重新形成短路。8月份6#炉停炉后，与有关技术老师傅探讨后，对旋风分离器中心筒与分离器的密封进行了改造，见图1。 图１分离器中心改造图 保温层与分离器中心筒之间用硅酸铝棉板塞实后，用4mm 的SUS309密封，密封板外径Φ1770mm 内径Φ1610mm 的圆环分成若干段安装，每隔100mm 加一块4mm 的SUS309尺寸为40mm ×80mm 的筋板，并要求满焊，对旋风分离器中心筒出现的裂缝再次进行满焊，焊条仍为奥407铬26镍21不锈钢焊条。 3分离器改造前后运行参数比较 旋风分离器改造前主蒸汽流量长期不超过100t/h ，炉膛顶部P16/P19差压不超过1kPa （一般在0.75kPa 左右），（下转第144页）
旋风分离器
旋风分离器 一、概念 旋风分离器，是利用离心力分离气流中固体颗粒或液滴的设备。二、基本信息 作用：使气固液分离 分离效率：97% 分离精度：可除去≥10μm的固体颗粒 三、设备介绍 利用离心力分离气流中固体颗粒或液滴的设备。 四、工作原理 为靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面分开。是工业上应用很广的一种分离设备。 五、性能指标
分离精度 旋风分离器的分离效果：在设计压力和气量条件下，均可除去≥10μm 的固体颗粒。在工况点，分离效率为99%，在工况点±15%范围内，分离效率为97%。 压力降 正常工作条件下，单台旋风分离器在工况点压降不大于0.05MPa。 设计使用寿命 旋风分离器的设计使用寿命不少于20年。 六、结构设计 旋风分离器采用立式圆筒结构，内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。内装旋风子构件，按圆周方向均匀排布亦通过上下管板固定；设备采用裙座支撑，封头采用耐高压椭圆型封头。 设备管口提供配对的法兰、螺栓、垫片等。 通常，气体入口设计分三种形式： a) 上部进气 b) 中部进气 c) 下部进气
对于湿气来说，我们常采用下部进气方案，因为下部进气可以利用设备下部空间，对直径大于300μm或500μm的液滴进行预分离以减轻旋风部分的负荷。而对于干气常采用中部进气或上部进气。上部进气配气均匀，但设备直径和设备高度都将增大，投资较高；而中部进气可以降低设备高度和降低造价。 七、应用范围 旋风分离器适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较高（80～160毫米水柱）的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。改进型的旋风分离器在部分装置中可以取代尾气过滤设备。
水冷旋风分离器介绍
水冷旋风分离器介绍 四川川锅锅炉有限责任公司开发新一代循环流化床锅炉，它是对循环流化床锅炉运行多年的总结，以运行的高温热旋风分离器的经验基础上，我公司与中科学院合作开发“水冷式旋风分离器”的循环流化床锅炉。该技术我公司已获得中华人民共和国知识产权局专利，专利号为：ZJ 99 243392.4，该技术已在实践中运用，并证明此技术成熟，可靠，并具有独立的知识产权．先后多家用户和公司签订了供货合同，下面以75t/h水冷旋风分离循环流化床锅炉为例说明，该炉具有运行稳定、可用率高、适应煤种广、经济性好、有害物质排放量低、调节能力强、启动快等优良性能，特别是对无烟煤和其燃烧特性与无烟 煤类似的不易燃烬的煤种，其优点更加突出。 一、高温水冷旋风分离器炉型特点： 1)分离效率高，n≥99.8％，能满足循环流化床锅炉对分离效率的要求． 2)优势： a、由于有水冷却，改善了耐磨材料的工作条件，采用密集销钉加特殊耐磨材料，保证锅炉长期稳定运行。 b、和炉膛一起悬吊在顶板梁上，热膨胀方向一致，结构布置紧凑，密封性好； c、可以快速启、停动； d、不会出现结焦现象； e、由于外壁温度低，锅炉散热损失小； f、由于分离效率高，提高了脱硫剂的利用率； 3）从热力学上分析采用水冷比气冷更加合理； 4）节省了大量昂贵的炉墙材料，性价比高；
二、几种分离器性能对比 三、下面就我公司循环流化床锅炉的情况，说明其特点： 1、采用全膜式水冷壁炉膛 整个炉膛采用了全膜式水冷壁结构，使炉膛的正压进行得到可靠的密封，同时又为传热提供了理想的受热面，后水冷壁在炉膛下部弯曲构成水冷布风板，同时与两侧水冷壁组成水冷风室，为床下点火创造必要的条件。 2、水冷式旋风分离器 本锅炉布置了两个水冷式分离器，由管子加扁钢焊成膜式壁，内壁密布销钉，再浇铸60㎜厚的防磨内衬。旋风筒的外壁仅需按常规膜式水冷壁的保温结构既可。它与耐火砖加钢板外壳的热分离器相比，除有很高的分离效率
旋风分离器的设计(苍松参考)
旋风分离器的设计 姓名：顾一苇 班级：食工0801 学号：2008309203499 指导老师：刘茹 设计成绩：
华中农业大学食品科学与技术学院 食品科学与工程专业 2011年1月14日 目录 第一章、设计任务要求与设计条件 (3) 第二章、旋风分离器的结构和操作 (4) 第三章、旋风分离器的性能参数 (6) 第四章、影响旋风分离器性能的因素 (8) 第五章、最优类型的计算 (11) 第六章、旋风分离器尺寸说明 (19) 附录 1、参考文献 (20)
任务要求 1.除尘器外筒体直径、进口风速及阻力的计算 2.旋风分离器的选型 3.旋风分离器设计说明书的编写 4.旋风分离器三视图的绘制 5.时间安排：2周 6.提交材料含纸质版和电子版 设计条件 风量：900m3/h ； 允许压强降：1460Pa 旋风分离器类型：标准型 （XLT型、XLP型、扩散式） 含尘气体的参数： ?气体密度：1.1 kg/m3 ?粘度：1.6×10-5Pa·s ?颗粒密度：1200 kg/m3 ?颗粒直径：6μm
旋风分离器的结构和操作 原理： ?含尘气体从圆筒上部长方形切线进口进入,沿圆筒内壁作旋转流动。 ?颗粒的离心力较大，被甩向外层，气流在内层。气固得以分离。 ?在圆锥部分，旋转半径缩小而切向速度增大，气流与颗粒作下螺旋运动。 ?在圆锥的底部附近，气流转为上升旋转运动，最后由上部出口管排出； ?固相沿内壁落入灰斗。 旋风分离器不适用于处理粘度较大，湿含量较高及腐蚀性较大的粉尘，气量的波动对除尘效果及设备阻力影响较大。 旋风分离器结构简单，造价低廉，无运动部件，操作范围广，不受温度、压力限制，分离效率高。一般用于除去直径5um以上的尘粒，也可分离雾沫。对于直径在5um以下的烟尘，一般旋风分离器效率已不高，需用袋滤器或湿法捕集。其最大缺点是阻力大、易磨损。
循环流化床锅炉旋风分离器返料器设计运行
循环流化床锅炉旋风分离器返料器设计运行 作者:华升加油枪加油机日期:2010-9-10 22:58:2 字体大小: 小中大 永嘉县华升阀门厂：滑过渡造成旋风分离器内壁不光滑，施工后应采取措施保证内壁光滑，在直段和锥段结合处也要保证光滑过渡。1．2．2保证返料器和旋风分离器之间密封良好如果密封不严，则会破坏炉膛、旋风分离器及返料器之间的压力平衡，造成返料间断或不返料，导致旋风分离器因堵灰而结焦。施工过程中，在保证整个锅炉密封的同时，要更加注意旋风分离器和返料器之间的密封。不要在旋风分离器上随意开一些检修孔和观察孔，开孔过多会影响旋风分离器的性能，也会导致旋风分离器因密封不严而漏风。1．2．3保证返料器各处尺寸在施工过程中，要保证返料器各处的尺寸，特别要注意返料器尺寸中的A、B两个尺寸(见图1)，以防偏大或偏小。由于各地的煤质不同，其颗粒度的大小也不同，特别是低位发热量较低且小颗粒所占比例较大的无烟煤，运行时循环灰量比较大。锅炉运行一定时间后，尺寸A因磨损而不断减小，要经常检查耐火砖的损坏情况，避免尺寸A的数值为零或负值。这样将会导致呈正压的炉膛密相区热烟气反窜进入旋风分离器内，破坏旋风分离器的工作条件，使返料被迫中止。在安装时，尺寸B过小会使返料阻力增大，过大则会影响返料器位置的物料充满度，均不利于返料，应严格按图纸施工。图1U型返料器1．2．4采用冷却套管结构，控制返料器的温度当今国内已经研制出包敷整个旋风分离器的鳍片式及单管式旋风分离器，分为水冷与汽冷两种型式。由于水冷式旋风分离器在边壁处对热灰的温降较大，不利于煤的燃尽，使飞灰含碳量较高，目前多采用绝热分离器与汽冷分离器。在绝热分离器的料腿位置加设水冷套，以防止此位置因温度过高而结焦。加设水冷套装置的绝热分离器，运行十分稳定，飞灰含碳量较低。汽冷分离器的使用不但缩短了锅炉启动时间，还保持分离器内壁处于较高温度，且能有效地防止结焦的发生，倍受用户的青睐。1．2．5采取合适的风管结构风量和风压是返料器正常运行的基础，风量和风压只有同时达到要求，才能使返料器正常工作，任何一项达不到，返料器都不能正常工作。随着循环流化床锅炉的发展，返料器位置当前的送风方式大致分为集中送风和分配送风两种。集中送风大多应用于75t／h以下锅炉中，返料量少，返料器位置的流化风与返料风共用一个风箱(见图2)，两者的风量分配通过彼此的风帽开孔率来达到，风箱接于一次风入口(或出口)处，风箱前的阀门保持一定开度就能达到运行需要。分配送风大多应用于130t／h以上锅炉中，返料量大，返料器位置的流化风与返料风各有一个风箱，通过支管接于返料专用风机母管上，在支管上设置调节阀。母管上设置流量计(见图3)，从而较好地分配风量和控制总风量，达到控制返料量和返料温度的目的。如果返料风量达到最大但仍达不到运行要求，说明返料风压衰降过多，多为返料风管的沿程阻力过大所致，可通过增粗返料风管的途径来达到提高返料风压的目的。图2U型返料器1一返料器；2一风室；3一调节阀；4一风管；5～放渣管图3U型返料器1一返料器；2一返料风室；3一流化风室；4一调节阀；5一流
发酵设备：发酵逃液控制之旋风分离器
发酵设备：发酵逃液（escaping of fermentation broth）控制之旋风分离器 2016-06-27旋风小子发酵工程 旋风分离器的作用 旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。 工作原理 净化天然气通过设备入口进入设备内旋风分离区，当含杂质气体沿轴向进入旋风分离管后，气流受导向叶片的导流作用而产生强烈旋转，气流沿筒体呈螺旋形向下进入旋风筒体，密度大的液滴和尘粒在离心力作用下被甩向器壁，并在重力作用下，沿筒壁下落流出旋风管排尘口至设备底部储液区，从设备底部的出液口流出。旋转的气流在筒体内收缩向中心流动，向上形成二次涡流经导气管流至净化天然气室，再经设备顶部出口流出。 性能指标 分离精度旋风分离器的分离效果：在设计压力和气量条件下，均可除去≥10μm的固体颗粒。在工况点，分离效率为99%，在工况点±15%范围内，分离效率为97%。压力降正
常工作条件下，单台旋风分离器在工况点压降不大于0.05MPa。设计使用寿命旋风分离器的设计使用寿命不少于20年。 结构设计 旋风分离器采用立式圆筒结构，内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。内装旋风子构件，按圆周方向均匀排布亦通过上下管板固定；设备采用裙座支撑，封头采用耐高压椭圆型封头。设备管口提供配对的法兰、螺栓、垫片等。 通常，气体入口设计分三种形式：a) 上部进气b) 中部进气c) 下部进气 对于湿气来说，我们常采用下部进气方案，因为下部进气可以利用设备下部空间，对直径大于300μm或500μm的液滴进行预分离以减轻旋风部分的负荷。而对于干气常采用中部进气或上部进气。上部进气配气均匀，但设备直径和设备高度都将增大，投资较高；而中部进气可以降低设备高度和降低造价。 应用范围及特点 旋风除尘器适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较高（80～160毫米水柱）的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。改进型的旋风分离器在部分装置中可以取代尾气过滤设备。 旋风分离器在谷氨酸发酵中的应用情况 在谷氨酸发酵过程中，需不断向发酵液通入无普通的旋风分离器回收逃液，由于分离效率较低，如茵空气，茵体对数生长期以后，由于通风量较大、茵果不及时流加消泡剂，逃液现象相当严重，对发酵造成不良的影响，轻则将造成浪费，重则将造成染菌。在多个谷氨酸发酵罐上安装我们设计的高效旋风分离器，经过一段时间的生产运行，我们发现消泡剂的单耗大幅度下降，由原来生产1吨谷氨酸平均消耗消泡剂9．0公斤以上降低至3—4公斤；且放罐体积比原来增加12％左右，产酸指标不受影响，单罐产量相应地增加了；由于减少了逃液机会，即减少了发酵液的浪费，糖酸转化率比原来提高了0．5％左右；虽然发酵罐装液量增加会导致搅拌功率比原来稍微增加，但由于单罐产量增加的幅度较大，使生产谷氨酸用电单耗还是下降了8％左右；由于单罐产量比原来增加12％左右，生产谷氨酸的蒸汽单耗比原来下降了10％左右。下面以200m 发酵罐为例列举具体数据，发酵罐改装高效旋风分离器后每生产1吨谷氨酸所产生的直接经济效益。从表3的数据可以看出，209m 发酵罐改用高效旋风分离器后每生产1吨谷氨酸可节省人民币约183．6元，对于年产5万吨谷氨酸的工厂来说，一年可节省918万元。 经过较长时间在谷氨酸发酵中的应用，随着高效旋风分离器的技术成熟，所带来的经济效益可观，可推广应用于其它通气搅拌发酵行业。
循环流化床锅炉返料系统的控制和调整
循环流化床锅炉返料系统的控制和调整 循环流化床锅炉是一种高校低污染的节能产品，其燃烧方式属于低温燃烧，设有高效率的分离装置，被分离下来的颗粒经过返料器又被送回炉膛，使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度，大大提高了炉膛的传导热系数，确保锅炉达到额定出力。返料系统的控制和调整主要包括返料温度的控制和返料量的调整两个方面。 一、返料温度 返料温度是指通过返料器送回到燃烧室中的循环灰的温度，它可以起到调节料层温度的作用。对于汽冷式旋风分离器的循环流化床锅炉，其返料温度一般控制在与出料层温度相差20-30℃，可以保证锅炉稳定燃烧，同时起到调整燃烧的作用。在锅炉运行中必须密切监视返料温度，温度过高有可能造成返料器内结焦，特别是在燃用较难燃的无烟煤时，因为存在燃烧后燃的情况，温度控制不好极易发生结焦，运行时应控制返料温度最高不能超过1000℃.返料温度可以通过调整给煤量和返料风量来调节。 二、返料量 控制返料量是循环流化床锅炉运行操作时不同于常规锅炉之处，返料量对循环流化床锅炉的燃烧起着举足轻重的作用，因为在炉膛里，返料灰实质上是一种热载体，它将燃烧室里的热量带到炉膛上部，使炉膛内的温度场分布均匀，并通过多种传热方式与水冷壁进行换热，因此有较高的传热系数，通过调整返料量可以控制料层温度和炉膛差压并进一步调节锅炉负荷。另一方面，返料量的多少与锅炉分离装置的分离效果有着直接的关系. 返料系统作为循环流化床锅炉重要组成部分，该系统运行是否正常是锅炉能否正常带负荷的关键： 1.一二次风的配比 一次风比例大，导致密相区燃烧份额较高，此时就要求较多的温度低的循环灰返回密相区，带走燃烧所释放的热量，以维持密相区温度。如循环灰量不够，就会导致流化床温度过高，无法增加煤量，进而导致锅炉床温偏高。 2.煤的颗粒度大小 其影响主要表现在对密相床燃烧份额和物料平衡的影响上。燃料细颗粒多，密相床燃烧份额小，会有足够细颗粒吹入悬浮段，再次燃烧，传出热量，而且
旋风分离器工作原理
旋风分离器的作用 旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。 工作原理 净化天然气通过设备入口进入设备内旋风分离区，当含杂质气体沿轴向进入旋风分离管后，气流受导向叶片的导流作用而产生强烈旋转，气流沿筒体呈螺旋形向下进入旋风筒体，密度大的液滴和尘粒在离心力作用下被甩向器壁，并在重力作用下，沿筒壁下落流出旋风管排尘口至设备底部储液区，从设备底部的出液口流出。旋转的气流在筒体内收缩向中心流动，向上形成二次涡流经导气管流至净化天然气室，再经设备顶部出口流出。 性能指标 分离精度旋风分离器的分离效果：在设计压力和气量条件下，均可除去≥10μm的固体颗粒。在工况点，分离效率为99%，在工况点±15%范围内，分离效率为97%。压力降正常工作条件下，单台旋风分离器在工况点压降不大于0.05MPa。设计使用寿命旋风分离器的设计使用寿命不少于20年。 结构设计 旋风分离器采用立式圆筒结构，内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。内装旋风子构件，按圆周方向均匀排布亦通过上下管板固定；设备采用裙座支撑，封头采用耐高压椭圆型封头。设备管口提供配对的法兰、螺栓、垫片等。通常，气体入口设计分三种形式：a) 上部进气b) 中部进气c) 下部进气对于湿气来说，我们常采用下部进气方案，因为下部进气可以利用设备下部空间，对直径大于300μm或500μm 的液滴进行预分离以减轻旋风部分的负荷。而对于干气常采用中部进气或上部进气。上部进气配气均匀，但设备直径和设备高度都将增大，投资较高；而中部进气可以降低设备高度和降低造价。 应用范围及特点
蜗壳式旋风分离器地原理与设计
蜗壳式旋风分离器的原理与设计 l0余热锅炉2007.4 蜗壳式旋风分离器的原理与设计 杭州锅炉集团股份有限公司王天春徐亦芳 1前言 循环流化床锅炉的分离机构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,高浓度固体物料从气流中分离出来,送回燃烧室,以维持燃烧室一定 的颗粒浓度,保持良好的流态化状态,保证燃料和脱硫剂在多次循环,反复燃烧和 反应后使锅炉达到理想的燃烧效率和脱硫效率.因此, 循环流化床锅炉分离机构的性能,将直接影响整个循环流化床锅炉的总体设计,系统布置及锅炉运行性能.根 据旋风分离器的入口结构类型可以分为:圆形或圆管形入口,矩形入口,"蜗壳式" 入口和轴向叶片入口结构.本文重点分析在循环流化床锅炉中常用的"蜗壳式"入 口结构. 2蜗壳式旋风分离器的工作原理 蜗壳式旋风分离器是一种利用离心力把固体颗粒从含尘气体中分离出来的静 止机械设备.入口含尘颗粒气体沿顶部切向进入蜗壳式分离器后,在离心力的作用下,在分离器的边壁沿轴向作贴壁旋转向下运动,这时气体中的大于切割直径的颗粒被分离出来, 从旋风分离器下部的排灰口排出.在分离器 锥体段,迫使净化后的气流缓慢进入分离器内部区域,在锥体中心沿轴向逆流 向上运动,由分离器顶部的排气管排出.通常将分离器的流型分为"双旋蜗",即轴 向向下外旋涡和轴向向上运动的内旋涡.这种分离器具有结构简单,无运动部件, 分离效率高和压降适中等优点,常作为燃煤发电中循环流化床锅炉气固分离部件. 图l蜗壳式旋风分离器示意图
蜗壳式旋风分离器的几何尺寸皆被视为分离器的内部尺寸,指与气流接触面的 尺寸.包括以下九个(见图1): a)旋风分离器本体直径(指分离器简体截面的直径),D; b)旋风分离器蜗壳偏心距离,; c)旋风分离器总高(从分离器顶板到排灰口),H; d)升气管直径,D; e)升气管插入深度(从分离器空间顶板算起),s; 余热锅炉2007.4 f)入口截面的高度和宽度,分别为a和 b; g)锥体段高度,H; h)排灰口直径,Dd; 2.1旋风分离器中的气体流动 图2为一种标准的切流式筒锥形逆流旋风分离器的示意图,图中显示了其内部 的流 态状况.气体切向进入分离器后在分离器内部空间产生旋流运动.在旋流的外 部(外旋升气管 涡),气体向下运动,并在中心处向上运动 (内旋涡).旋风分离器外部区域气体 的向下运动是至关重要的.因为,依靠气体的向下运动,把所分离到器壁的颗粒带 到旋风分离器底部.与此同时,气体还存在一个由外旋涡到内旋涡的径向流动,这 个径向流动在升气管下面的分离器沿高度方向的分布并不均匀. 轴向速度 切向速度 / 图2切向旋风分离器及其内部流态示意图图2的右侧给出了气流的轴向速度 和切向速度沿径向位置的分布图.轴向速度图表明气体在外部区域沿轴向向下运
循环流化床锅炉旋风分离器的最新发展与高效运行 刘佳斌资料
循环流化床锅炉旋风分离器的最新发展与高效运行 刘佳斌 (山东大学能源与动力工程学院济南250010) 摘要：循环流化床的分离机构是循环流化床的关键部件之一,其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来,送回燃烧室,以维持燃烧室的快速流态化状态,保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应。这样,才有可能达到理想的燃烧效率和脱硫效率。 关键词: 旋风分离器、循环流化床锅炉、循环效率、发展。 图1 75t/h循环流化床锅炉简图 1.循环流化床旋风分离器的工作原理 如图2、3为普遍采用的高温旋风分离器结构。此类分离器的体积庞大,占地面积与炉膛基本相当,它是利用旋转的含尘气体所产生的离心力,将颗粒从气流中分离出的一种干式气固分离装置。含灰烟气在炉膛出口处分进入旋风分离器,旋风分离器的圆形筒体和气体的切向入口使气固混合物进入围绕旋风分离器的2个同心涡流,外部涡流向下,内部涡流向上。由于固体密度比烟气密度大,在离心力作用下固体离开外部涡流移向壁面, 再沿旋风分离器的循环流化床的分离机构是循环流化床的关键部件 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,送回燃烧室,以维持燃烧室的快速流态化状态, 保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应。这样, 才有可能达到理想的燃烧效率和脱硫效率。因此,循环 流化床分离机构的性能优劣,将直接影响整个循环流 化床锅炉的出力、效率及运行寿命。 随着循环流化床锅炉大型化的发展,对分离器提出 了更高的要求,它不但要能处理大容量的烟气,还要求 能在恶劣的环境中可靠、稳定运行。多年的商业运行 经验表明,高温旋风分离器目前仍是最适合(大型)循 环流化床锅炉的分离器之一。 图 3 高温旋风分离
旋风分离器设计
旋风分离器设计中应该注意的问题 旋风分离器被广泛的使用已经有一百多年的历史。它是利用旋转气流产生的离心力将尘粒从气流中分离出来。旋风分离器结构简单，没有转动部分。但人们还是对旋风分离器有一些误解。主要是认为它效率不高。还有一个误解就是认为所有的旋风分离器造出来都是一样的，那就是把一个直筒和一个锥筒组合起来，它就可以工作。旋风分离器经常被当作粗分离器使用，比如被当做造价更高的布袋除尘器和湿式除尘器之前的预分离器。 事实上，需要对旋风分离器进行详细的计算和科学的设计，让它符合各种工艺条件的要求，从而获得最优的分离效率。例如，当在设定的使用范围内，一个精心设计的旋风分离器可以达到超过99.9%的分离效率。和布袋除尘器和湿式除尘器相比，旋风分离器有明显的优点。比如，爆炸和着火始终威胁着布袋除尘器的使用，但旋风分离器要安全的多。旋风分离器可以在1093 摄氏度和500 ATM的工艺条件下使用。另外旋风分离器的维护费用很低，它没有布袋需要更换，也不会因为喷水而造成被收集粉尘的二次处理。 在实践中，旋风分离器可以在产品回收和污染控制上被高效地使用，甚至做为污染控制的终端除尘器。 在对旋风分离器进行计算和设计时，必须考虑到尘粒受到的各种力的相互作用。基于这些作用，人们归纳总结出了很多公式指导旋风分离器的设计。通常，这些公式对具有一致的空气动力学形状的大粒径尘粒应用的很好。在最近的二十年中，高效的旋风分离器技术有了很大的发展。这种技术可以对粒径小到5微米，比重小于1.0的粒子达到超过99%的分离效率。这种高效旋风分离器的设计和使用很大程度上是由被处
理气体和尘粒的特性以及旋风分离器的形状决定的。同时，对进入和离开旋风分离器的管道和粉尘排放系统都必须进行正确的设计。工艺过程中气体和尘粒的特性的变化也必须在收集过程中被考虑。当然，使用过程中的维护也是不能忽略的。 1、进入旋风分离器的气体 必须确保用于计算和设计的气体特性是从进入旋风分离器的气体中测量得到的，这包括它的密度，粘度，温度，压力，腐蚀性，和实际的气体流量。我们知道气体的这些特性会随着工艺压力，地理位置，湿度，和温度的变化而变化。 2、进入旋风分离器的尘粒 和气体特性一样，我们也必须确保尘粒的特性参数就是从进入旋风分离器的尘粒中测量获得的。很多时候，在想用高效旋风分离器更换低效旋风分离器时，人们习惯测量排放气流中的尘粒或已收集的尘粒。这种做法值得商榷，有时候是不对的。 获得正确的尘粒信息的过程应该是这样的。首先从进入旋风分离器的气流中获得尘粒样品，送到专业实验室决定它的空气动力学粒径分布。有了这个粒径分布就可以计算旋风分离器总的分离效率。 实际生产中，进入旋风分离器的尘粒不是单一品种。不同种类的尘粒比重和物理粒径分布都不相同。但空气动力学粒径分布实验有机地将它们统一到空气动力学粒径分布中。 3、另外影响旋风分离器的设计的因素包括场地限制和允许的压降。例如，效率和场地限制可能会决定是否选用并联旋风分离器，或是否需要加大压降，或两者同时采用。 4、旋风分离器的形状 旋风分离器的形状是影响分离效率的重要因素。例如，如果入口
循环流化床锅炉返料器异常原因研究
循环流化床锅炉返料器异常原因研究 发表时间：2018-11-13T19:08:23.760Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：杨博闻田平张少勇罗昌福李鹏辉[导读] 摘要：某电厂循环流化床锅炉返料器流化异常引起锅炉结焦，机组被迫停机，经现场检查分析，锅炉结焦原因为返料异常后主床料减少给煤偏多形成的局部高温现象，返料异常原因为分离器、返料器局部修补的耐火砖或浇注料脱落，现场发现返料器内也出现结焦现象，经分析原因为分离器分离效率不一致，料位高的一侧流化风量低、返料中断造成的。 (华电电力科学研究院有限公司陕西西安 710055) 摘要：某电厂循环流化床锅炉返料器流化异常引起锅炉结焦，机组被迫停机，经现场检查分析，锅炉结焦原因为返料异常后主床料减少给煤偏多形成的局部高温现象，返料异常原因为分离器、返料器局部修补的耐火砖或浇注料脱落，现场发现返料器内也出现结焦现象，经分析原因为分离器分离效率不一致，料位高的一侧流化风量低、返料中断造成的。针对原因提出了意见和防范措施。关键词：流化床锅炉；返料器；流化异常；原因分析 0前言 近年来由于流化床锅炉经常出现因返料器异常造成机组被迫停机事故的发生，究其原因，主要由于流化床锅炉长时间运行或资金原因，未及时进行大修，或浇筑料大面积脱落修复后未按要求进行烘炉工作，造成旋风分离器内浇筑料或浇筑砖再次发生脱落，返料器流化异常，锅炉床料结焦严重，机组被迫停机事故的发生。 文章[1]介绍了循环流化床锅炉返料器返料的几种原因，文章[2]说明了返料器结焦的几种原因，循环灰含碳量高，循环灰量少等原因。文章[3]介绍了各类返料器的原理，文章[4]举例说明了由于两侧分离器分离效率不同导致的返料中止，文章[5]介绍了由于设计和运行原因造成的返料堵塞案例。 1系统介绍及事件经过 某电厂2×135MW机组锅炉采用国外引进循环流化床技术，单锅筒、自然循环，循环物料分离采用高温绝热分离器。锅炉共布置有四个给煤口，全部布置于炉后。两个排渣口布置在炉膛前水冷壁下部，分别对应两台滚筒式冷渣器。返料器共配备有三台高压头的流化风机，每台风机出力为50%，正常运行时，其中两台运行、一台备用。风机为定容式。配备两台离心式一次风机、两台离心式送风机和两台离心式引风机。 锅炉主要由炉膛，两个高温绝热分离器、自平衡“U”形回料阀和尾部对流烟道组成。采用水冷布风板，大直径钟罩式风帽。锅炉采用两个内径为8.08米的高温绝热分离器，布置在燃烧室与尾部对流烟道之间，外壳由钢板制造，内衬绝热材料及耐磨耐火材料，分离器上部为圆筒形，下部为锥形。防磨绝热材料采用拉钩、抓钉、支架固定。 事件前机组状况，机组处于启动过程中，机组负荷75MW，总煤量70t/h，省煤器出口氧量3.77%，过热蒸汽压力12.98MPa，过热蒸汽温度528℃，再热蒸汽压力1.38MPa，再热蒸汽温度521.5℃，燃烧室密相区上部温度983℃，燃烧室密相区中部温度1032℃，燃烧室密相区下部温度1051℃，旋风分离器入口烟温887.9℃，旋风分离器料腿温度925.4℃，一次风总风量194070Nm3/h，燃烧室密相区下部压力8.27kPa，水冷风室压力12.83kPa。 事件发生时，流化风机出口母管压力从32kPa 至42kPa大幅波动，2号分离器返料器流化风异常，高压流化风母管压力最高升至62kPa。床压开始明显下降，最低降至1kPa，下部床温降至300℃左右，从炉膛前后墙看火孔观察炉内燃烧情况，床面出现局部结焦现象，通过调整冷渣机转速，加强床料置换，在调整过程中，返料器内返料塌回主床，随后，1号和2号冷渣机下渣口处结焦堵塞，排渣困难，通过维修人员采取人工方式进行排渣，加强床料置换，无法有效置换床料，床料结焦严重，被迫停炉。停机后检查1号和2号冷渣机落渣管下渣口处结焦堵塞，造成无法排渣；1号和2号旋风分离器返料器内有部分床料、浇注料和浇注砖，有结焦情况；炉膛内的床料高度达2m，返料器的返料口被堵住，炉膛整体存在结焦情况；清理结焦后检查发现，布风板部分风帽和返料器部分风帽损坏。 2原因分析 2.1锅炉结焦原因 事故发生后，检查2号旋风分离器，发现部分耐火砖和浇注料脱落，造成返料不畅，细床料无法返回炉膛，床温在细床料未返回至炉膛和锅炉继续给煤的双重作用下急剧上升，导致锅炉结焦严重。 2.2锅炉返料器流化风异常波动原因 （1）分离器、返料器耐火砖或浇注料脱落检查发现2号分离器顶部中心筒四周有部分耐火砖和浇注料脱落，遮盖一部分返料器流化风帽，造成返料器流化异常。部分较大浇注料脱落时砸坏部分流化风帽，造成2号返料器部分流化风帽损坏，影响了返料腿流化风的均匀性，返料器流化状态逐渐恶化，直至返料器的平衡被打破，回料中断。 （2）分离器分离效率不同，造成两侧回料量偏差较大启动初期，锅炉外循环未正常建立，分离器返料腿上升段风量显示正常；锅炉开始连续给煤后，分离器效率存在差异，造成料位高低不均衡、出现两侧返料腿料位高低不同，料位高的一侧流化风量低、返料中断及锅炉床压下降等情况，遇到此情况运行人员未及时发现和调整流化风量，造成锅炉结焦。（3）返料器内结焦当回料温度达到灰熔点的变形温度时，其流动性被破坏，流化状态静止，就会产生结焦现象。返料器内一旦发生结焦，将会很快发展，最终造成回料阀的堵塞，本次事故停机检查发现旋风分离器返料器内有部分床料、脱落的浇注料和浇注砖，导致返料流化状态变差，返料器内出现结焦情况。 2.3分离器及返料器内耐火砖、浇注料脱落原因 机组检修期间，脱落的部分耐火砖和浇注料只是采取局部修补的方法，未按烘炉厂家要求进行烘炉，由于炉内保温防磨材料的局部修补、机组启停频繁、日常调峰波动、煤质经常变化、给煤系统故障等原因导致耐火材料所处温度环境变化频繁且波动范围较大是其脱落的主要因素。 3防范措施 针对本次事故，为避免同类机组同类事故的发生，采取以下防范措施： （1）对炉膛内焦块进行清理并检查风帽，更换损坏的风帽，重新添加合格的启动床料。