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
生物质(糠醛渣)循环流化床锅炉的开发应用及优化
１１ 生物质 （糠醛渣） 锅炉普遍存在的问题 近年来，山东、河北等地的部分糠醛生产企
业陆续 开 始 走 热 电 联 产 的 道 路，但 在 生 物 质 （糠醛渣） 锅炉的开发过 程 中 都 存 在 一 定 的 问 题：① 锅炉燃烧效率低；② 糠醛渣后燃性强， 经常烧坏除尘器布袋，造成尾气烟尘排放超标； ③ 系统腐蚀严重，无法长周期运行；④ 糠醛渣 含水率高，无法保证炉床温度，造成频繁停炉； ⑤ 为保证燃烧，需添加其他燃料维持运行，违 背生物质 （糠醛渣） 锅炉应用的初衷；⑥ ＮＯｘ 及 ＳＯ２原始排放浓度高，不易实现达标排放。 １２ 新型生物质 （糠醛渣） 锅炉的特点
量，并选取合理的炉床温度 （一般稳定在 ８００～ ３月进 行 试 生 产，２０１８年 ４月 进 行 技 改，２０１８
８５０℃），分级燃烧，减少 ＮＯｘ及 ＳＯ２的生成。 （６） 锅炉中后部设置膜式壁包墙结构空置
年 ５月生物质 （糠醛渣） 锅炉运行正常。 ２１ 新型生物质 （糠醛渣） 锅炉设备参数
烟道，使未燃烬的物料在烟道内沉降，以解决糠 醛渣的后燃问题。
结合生 产 实 际，在 保 证 生 物 质 （糠 醛 渣） 燃料及时干燥和有效燃烧的同时，新开发的专用 循环流化床锅炉主要需具备以下特点。
（１） 给料系统采用螺旋给料机，保证系统 密封性良好，避免糠醛渣逸出而造成二次污染。
（２） 改变燃煤锅炉的给料方式，将燃料入 炉位置 抬 高，布 置 在 炉 膛 稀 相 区； 增 高 炉 膛 高 度，以保证物料在炉膛内的停留时间。
（３） 旋风分离器锥段加长、角度加大，避 免堵塞。
循环流化床锅炉基础知识
设备结构及工作原理篇
循环流化床锅炉结构及工作原理
锅炉简介: 75t/h 循环流化床锅炉是无锡锅炉厂生产的中温中压单汽包自然循环水管锅炉。采用旋
风分离器组成的循环燃烧系统，炉膛为膜式水冷壁结构，过热器分高、低两级，中间设表面 式减温器，尾部设二级省煤器和一、二次风预热器，该炉采用钢制构架露天布置，炉墙为轻 型结构。
设备规范篇 ……………………………………………14
第一节 锅炉本体设备 第二节 锅炉辅机设备
设备试验篇 ……………………………………………21
第一节 水压试验 第二节 锅炉的烘炉与煮炉 第三节 吹管 第四节 冲洗过热器 第五节 转动机械的试验 第六节 漏风试验 第七节 布风板均匀性试验
设备启停篇 …………………………………………26
1) 不再有鼓泡床那样清晰的界面，固体颗粒充面整个上升段空间。 2) 有强烈的物料返混。 3) 床层压降随流化速度和颗粒质量流量变化。 4) 强烈的颗粒返混，颗粒的外部循环和良好的横向混合, 使得整个上升段内温度分布均匀。 5) 通过上升段内的存料量，固体物料在床内的停留时间可在几分钟至数小时范围内调节。
93.物料循环量对燃烧的影响有哪些? 94.如何确定有利的循环倍率? 95.什么是料层差压?料层差压高低与何有关? 96.料层差压的高低对燃烧有何影响? 97.什么是炉膛差压?炉膛差压高,低对锅炉出力有何影响? 98.如何调整流化床温度? 99.烟气含氧量表对指导燃烧调整有何作用? 100.如何调整返料器温度? 101.怎样调整过热蒸汽温度? 102.怎样调整锅炉的出力? 103.流化床锅炉结焦的因素有哪些? 104.处理事故的基本原则是什么? 105.锅炉发生严重缺水时为什么不允许补水? 106.返料器结焦的因素有哪些? 107.影响锅炉出力的因素有哪些? 108.什么是事故?发生事故的根本原因是什么? 109.循环流化床锅炉播煤风系统的作用是什么? 110.何谓平衡通风? 111.何谓燃烧调节系统? 112.汽化潜热? 113.何谓虹吸? 114.何谓循环倍率和循环流速? 115.简述内置式旋风分离器的工作原理 116. 循环停滞? 117. 详述汽包的作用？ 118. 汽包旋风分离器的工作原理？ 119. 水冷壁的作用？ 120.什么使卫燃带,其作用是什么? 121.过热器的作用 122.减温器的作用 123.省煤器入口给水系统上的逆止阀起什么作用? 124.省煤器再循环管的作用及工作原理? 125.什么是沸腾式省煤器和沸腾度? 136.炉墙的作用 127.防爆门的作用 128.水位计的作用: 129.空气阀的作用 130.电动主汽阀的作用 131.离心式风机的工作原理 132.锅炉汽水系统的疏水放水阀有何作用?
提高循环流化床锅炉热效率的措施
提高循环流化床锅炉热效率的措施发表时间：2018-11-13T17:34:43.903Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：樊佳明[导读] 摘要：循环流化床锅炉是目前火力发电厂使用较为广泛的热力设备之一。
（神华神东电力萨拉齐电厂内蒙古包头 014100）摘要：循环流化床锅炉是目前火力发电厂使用较为广泛的热力设备之一。
如何在循环流化床锅炉运行中提高锅炉热效率，从而使锅炉热经济性达到较高水平一直都是发电厂重点考虑的问题之一。
本文结合实例分析了影响循环流化床锅炉热效率的几种因素，并着重探讨分析了提高循环流化床锅炉热效率的方法，从而提高机组的经济性。
关键词：循环流化床锅炉；热效率；提高措施一、循环流化床锅炉的优点1.1降低二氧化硫和氮氧化物排放。
可在锅炉内利用炉内脱硫剂进行高效脱硫，是循环流化床锅炉的突出优点之一。
石灰石是目前常用的脱硫剂。
循环流化床锅炉床温通常保持在850-950℃之间，这一床温区间正是脱硫反应效率最高的温度区间。
在适当的石灰石粒度和钙硫比下，循环流化床锅炉可以获得高达90%的脱硫率。
较低的燃烧温度和分级送风等燃烧方式，也大幅度降低循环流化床锅炉燃烧时产生的氮氧化物。
因此，循环流化床锅炉的二氧化硫和氮氧化物排放量明显低于煤粉炉（不加烟气脱硫），锅炉氮氧化物排放约200ppm左右。
循环流化床锅炉脱硫的初投资及运行费用均比煤粉炉加烟气脱硫(PC+FCD)大幅度降低。
1.2煤种适应性广，适合低热值劣质煤由于大量灰粒子的稳定循环，新加入循环流化床锅炉的燃料(煤)将只占床料的很小份额。
在循环流化床锅炉的炉膛中，炉膛面积加大，加上物料的循环流动，物料在炉膛中燃烧时间提高到几分钟。
炉内停留时间的延长，和剧烈的紊流燃烧状态，使其中的质量和热量交换非常充分，为新加入燃料的预热、着火创造了有利条件。
未燃尽的煤粒通过多次循环，可多次参与炉腔内剧烈的质量、热量交换。
因此，循环流化床锅炉不仅能高效燃用褐煤、烟煤等易燃煤种，也可高效燃用无烟煤等难燃煤种和其他低热值、高灰分、高水分煤种。
第四章 循环流化床锅炉炉内传热计算讲解
第四章循环流化床锅炉炉内传热计算循环流化床锅炉炉膛中的传热是一个复杂的过程，传热系数的计算精度直接影响了受热面设计时的布置数量，从而影响锅炉的实际出力、蒸汽参数和燃烧温度。
正确计算燃烧室受热面传热系数是循环流化床锅炉设计的关键之一，也是区别于煤粉炉的重要方面。
随着循环流化床燃烧技术的日益成熟，有关循环流化床锅炉的炉膛传热计算思想和方法的研究也在迅速发展。
许多著名的循环流化床制造公司和研究部门在此方面也做了大量的工作，有的已经形成商业化产品使用的设计导则。
但由于技术保密的原因，目前国内外还没有公开的可以用于工程使用的循环流化床锅炉炉膛传热计算方法，因此对它的研究具有重要的学术价值和实践意义。
清华大学对CFB锅炉炉膛传热作了深入的研究，长江动力公司、华中理工大学、浙江大学等单位也对CFB锅炉炉膛中的传热过程进行了有益的探索。
根据已公开发表的文献报导，考虑工程上的方便和可行，本章根椐清华大学提出的方法，进一步分析整理，作为我们研究的基础。
为了了解CFB锅炉传热计算发展过程，也参看了巴苏的传热理论和计算方法，浙江大学和华中理工大学的传热计算与巴苏的相近似。
4.1 清华的传热理论及计算方法4.1.1 循环流化床传热分析CFB锅炉与煤粉锅炉的显著不同是CFB锅炉中的物料(包括煤灰、脱硫添加剂等)浓度C p 大大高于煤粉炉，而且炉内各处的浓度也不一样，它对炉内传热起着重要作用。
为此首先需要计算出炉膛出口处的物料浓度C p，此处浓度可由外循环倍率求出。
而炉膛不同高度的物料浓度则由内循环流率决定，它沿炉膛高度是逐渐变化的，底部高、上部低。
近壁区贴壁下降流的温度比中心区温度低的趋势，使边壁下降流减少了辐射换热系数；水平截面方向上的横向搅混形成良好的近壁区物料与中心区物料的质交换，同时近壁区与中心区的对流和辐射的热交换使截面方向的温度趋于一致，综合作用的结果近壁区物料向壁面的辐射加强，总辐射换热系数明显提高。
在计算水冷壁、双面水冷壁、屏式过热器和屏式再热器时需采用不同的计算式。
循环流化床锅炉运行值班员中级复习题
循环流化床锅炉运行值班员中级复习题第一篇：循环流化床锅炉运行值班员中级复习题电力职业技能鉴定考试锅炉运行值班员（中级工）复习提纲理论知识部分一、基本理论知识点1.什么叫做固体物料的流态化？答：气体或者液体流过固体颗粒层，当流速怎加到一定程度时，气体或液体对固体颗粒产生作用力与固体颗粒所受的其他外力相平衡，固体颗粒层表面呈现类似液体或流体状态，这种操作状态被称为固体物料的流态化。
2.什么料层差压？答：循环流化床锅炉中风室的压力同密相区上部压力之间的差值，反应的是循环流化床锅炉的密相区的物料浓度。
3.什么叫流化床锅炉的稀相区？答：在流化床锅炉输送分离高度（TDH）以上，气流中的粒子浓度较低，但比较均匀，这部分区域称为稀相区。
4.什么叫流化床锅炉的密相区？答：在流化床锅炉输送分离高度（TDH）以上，颗粒浓度较大，并沿高度方向浓度逐渐降低，这部分区域称为密相区。
2175.回料器上下料腿的松动风如何布置？答：在返料装置的上下料腿四周一般都有松动风。
风源大多都取自高压流化风，它能增加返料的流动性，帮助物料顺利返回炉膛。
避免了因返料装置的堵塞而造成的返料不畅，造成运行工况不稳定。
6.什么是物料的循环倍率k？物料的循环过程由哪些过程组成？答：单位时间内CBF外循环物料量与入炉固体燃料的比值，称为物料循环的循环倍率κ，或称CFB锅炉的循环倍率，公式表述为：κ=G/B 式中：G——循环物料的质量流速，kg/s B——燃料的质量流量，kg/s 物料循环过程由内循环和外循环两部分组成。
内循环主要指循环床燃烧室内部流化的物料沿高度自身存在的颗粒上下质交换现象。
由于循环流化床燃烧室边壁效应的原因，沿壁边存在着较为明显的下降流，而燃烧室中心颗粒上升趋势较为明显。
人们从这个现象引申称颗粒在燃烧室内的上下质交换为内循环。
而烟气携带的物料从燃烧室出口近于循环床分离器被分离后送回燃烧室则称为外循环。
7.流化床几种不正常的流化态是什么？答：沟流、节涌和分层等。
循环流化床锅炉低氧燃烧试验
循环流化床锅炉低氧燃烧试验郗厚站摘要：氧量是锅炉运行中最重要的控制参数之一，对应于不同的炉型、不同的负荷、不同的煤质有着不同的最佳氧量也就是最经济氧量。
文章对两台480t/h循环流化床锅炉进行了不同氧量下的经济性对比，介绍了试验方法及试验结论。
关键词：氧量1、引言锅炉氧量是指烟气中的氧的容积含量的百分比，是锅炉运行中最重要的运行调节参数之一。
在其他条件不变的情况下，如果送风量不足，氧量较小，会使燃料烧烧不完全，烟气中产生一氧化碳造成不完全燃烧热损失；如果送风量过大则会造成排烟量增大，排烟热损失增大，还会造成风机的耗电量增大，在发电量不变的情况下供电量减少，供电煤耗增大，所以必存在一个最佳的氧量值。
由于每台锅炉炉型结构不同，燃烧的煤质不同，所以每台锅炉的最佳氧量也不相同，找出锅炉运行中的最佳氧量是锅炉运行的重要任务之一。
为了找出最为经济的运行氧量，特对两台循环流化床锅炉不同氧量的经济性进行了对比试验。
2、试验设备简介试验机组为2×135MW供热机组，于2008年底正式投入商业运行，锅炉为无锡锅炉厂生产的480t/h超高压、中间一次再热循环流化床锅炉。
锅炉基本参数如下：锅炉燃用当地褐煤，煤质数据如下：3、试验方案3.1确定保证安全的最低氧量由于燃用煤质为褐煤容易燃尽且锅炉循环流化床锅炉，燃料在炉内混合已经很充分，烟气进入旋风分离器内后进行了更加剧烈的混合所以燃料完全燃烧需要的氧量较小，当锅炉氧量达 1.8%时在锅炉尾部烟道内测得的一氧化碳的含量仅为5-20ppm。
所以保证锅炉的烟气氧量在1.8%以上是安全的。
3.2确定衡量不同氧量经济性的标准衡量不同氧量经济性的标准不是使厂用电量最低，也不是使锅炉效率最高，而是使供电煤耗最低，因为供电标煤耗最低才是降低生产成本的最终目标。
3.3试验方法3.3.1试验要求不同负荷对应着不同的最佳氧量，下面仅以100MW时的不同氧量经济性对比试验做一介绍。
求各负荷下的最佳的氧量就是求出各负荷下最小供电煤耗的过程，由于供电煤耗的过程很多如煤质情况、主蒸汽压力、真空、主蒸汽温度、再热蒸汽温度等。
浅谈循环流化床锅炉经济运行
面会产生微小的塑性 变形 和裂纹 ， 长 时间大量高速 撞击逐渐变形脱落进而导致磨损。
２ ． ２ 煤 粒粒 径级 配 比
０
５
够时间而燃 尽。在上述范 围以外的粗粒子 ， 只能在
密相 区翻腾 ， 时 间过长（ １ ０ ～ ３ ０ ｍ ｉ ｎ ） 会导致石墨化 ，
物料速度 ， ｍ・ ｓ ～ ；
ａ ——速度指数 ， 通常取 ３ ～ ３ ． ５ ； Ｄ——物料粒度 ， ｍ ｍ；
— —
反应 活性下降而 “ 失活”； 而 ｄ＜ ０ ． ０ ９ ｍ ｍ的细粒子 大部分 以飞灰形式一次经过分离器而离开锅炉 ， 由 于停 留时间短 ， 飞灰 含碳量也会高。因此 ， 必须根据 该煤质的成灰特性 ， 调整人炉煤的粒度级配 ， 尽量减
了较快 的发展 和普 及 。 经过 不 断 的经验 交 流和 总结 ，
４ ５ ｋ ｇ ・ ｈ ～ ， 启动燃烧器雾化方式均为蒸气雾化 ， 配用 高能电子点火器 ， 燃料用 ０ ＃ 轻柴油 。锅炉主要参数
见表 １ 。
表 １ 锅 炉 主要 参数
ห้องสมุดไป่ตู้
已基本能保证大型循环流化床锅炉运行 的安全性 ， 且连续运行天数可达 ９ ５ ｄ以上。但在运行经济性方
２ ． １ ． １ 炉膛水冷壁的磨损 炉膛水冷壁的磨损包括过渡区和稀相 区范 围， 产生的原因主要有 ： （ １ ） 炉煤粒径级配不合理 ， 煤灰 分 高， 煤 中掺杂矸石 、 石块 及铁块 等 ， 使 床料偏 粗 ；
径钟罩式风 帽， 燃烧室 内布置 ４ 片屏式二级过热器
２ ） 一次风量偏大 ， 床料的过渡区上移 ， 导致磨损加 和３ 片屏式水冷屏 ； 高温绝热旋风分离器布置在燃 （ 剧； （ ３ ） 壁鳍片局部突起 ， 物料 冲磨鳍片和水冷壁管 ， 烧室与尾部对流烟道之间 ， 其 回料 腿下 布 置 一个 Ｌ 型回料阀 ； 尾部对流烟道内布置 三级过热器 、 一级过 导致水冷壁磨损 ； （ ４ ） 水冷壁焊缝未打磨平整 ， 导致
回料不稳原因分析
回料不稳原因分析循环流化床锅炉循环回料不稳对锅炉运行造成影响的原因分析本文介绍CFB锅炉飞灰循环系统在点火过程中循环回料不稳定，对锅炉运行造成影响的原因分析，为锅炉飞回灰循环系统的运行稳定寻找合适的方法和途径。
1系统介绍我公司热电厂有三台220t/h循环流化床锅炉，于2002...本文介绍CFB锅炉飞灰循环系统在点火过程中循环回料不稳定，对锅炉运行造成影响的原因分析，为锅炉飞回灰循环系统的运行稳定寻找合适的方法和途径。
1系统介绍我公司热电厂有三台220t/h循环流化床锅炉，于2002年建设施工，2003年投入生产运行。
锅炉指标参数、性能概述如下：220t/h循环流化床锅炉系高温高压参数（9.81MPa,540℃）、单汽包、自然循环蒸汽锅炉，采用循环流化床燃烧方式，物料分离采用高温绝热旋风分离，平衡通风。
锅炉主要由四部分组成：燃烧室、高温旋风分离器、自平衡U型密封返料阀和尾部对流烟道。
燃烧室位于锅炉前部，四周和顶棚布置有膜式水冷壁，以保证炉膛气密性。
底部为略有倾斜的水冷布风板，布置有大直径钟罩式风帽。
炉膛上部与前墙垂直布置有四片水冷屏和四片二级过热器，以提高辐射传热。
燃烧室后有两个平行布置的高温绝热旋风分离器，直径φ5160mm，内衬耐磨绝热材料。
密封返料阀位于旋风分离器下部，与燃烧室和分离器相连接，回料采用自平衡方式，流化密封风采用高压风机单独共给。
燃烧室，旋风分离器和密封返料阀构成了物料粒子循环回路，煤与石灰石在燃烧室完成燃烧及脱硫反应。
供热采暖网G /doc/4e12731281.html,尾部对流烟道在锅炉后部，烟道上部的四周及顶棚由包墙过热器组成，其内沿烟气流程依次布置有三级过热器和一级过热器，下部烟道内，依次布置有省煤器和卧式空气预热器，—、二次风分开布置。
锅炉采用单段蒸发系统，下降管采用集中与分散相结合的供水方式。
过热蒸汽温度采用二级给水喷水减温调节。
锅炉布置在主厂房DE 间隔，炉本体采用紧身封闭方式,8m运转层下按全封闭设计，设有炉顶小间。
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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 高温旋风分离壁面滑落,经返料器返回炉膛循环再燃,相对干净的气体通过内部涡流向上移动,由旋风分离器顶部的中心筒出口排出。
烟气经过过热器、省煤器、空气预热器进入尾部烟道,随烟气排出的微细颗粒由锅炉后部的静电除尘器收集。
此类分离器在设计保留了传统的旋风分离器的设计特点，从目前的情况来看，运行情况良好，但由于分离器体积过大，且由于大量采用耐火，保温材料，机组具有热惯性大，易于磨损。
等缺点2.旋风分离器的效率影响因素及优化2.1烟气温度对分离效率的影响2.2进口烟速对分离器效率的影响2.3灰粒性质对分离器分离效率的影响旋风分离器的分离效率和整个锅炉的燃烧，脱硫，循环倍率以及自身能耗等有孩子接关系，分离器的分离效率和是评价旋风分离器性能的主要指标。
提升分离器效率对控制耗能，稳定运行起着至关重要的作用。
分离效率是指某一粒径下的分离效率，取决于分离器的本身性能，由表1可以看出，在锅炉负荷为40%—100%满负荷内运行时，分离器的分离效率都超过了98% 烟气温度影响着烟气的粘度，随温度升高而升高，提高粘性阻力，使分离效率下降。
总体上烟气温度升高会减少分离效率，但影响并不十分显著，工程中可大致将；烟温控制在900摄氏度左右可获得较大的分离效率。
分离器的分离效率基本上随进口烟速的增大而增大，但当进口烟速过高时，由于紊流增加和尘粒反弹，造成二次扬尘增加，反而使效率降低，如图，将分离器进口烟速控制于16m/s 左右可达到较高的分离效率。
旋风分离器的运行对粉尘的粒径，浓度较为敏感，分离效率随着飞灰的浓度，粒径的增加而增大，如图可知，当飞灰浓度达到3/kg 0.3m 时候可以达到98%以上的分离效率。
表1.灰的平衡计算结果 图4.分离效率与烟气温度的关系 图5.分离效率与进口烟速的关系 图6.分离效率与进口飞灰浓度关系2 .4分离器结构对分离效率的影响综合考虑，通常，分离器进口宽度和进口形式，中心管插入长度和直径，筒体直径等对分离效率有较大影响。
通常，蜗壳进口可以使气固混合物平滑进入分离器，减少气固混合物对筒体内气流的撞击和干扰，分离效率较高。
同时，中心管插入深度直接影响旋风分离器性能，起初，分离效率随中心管长度增加而增加。
当中心管长度大约是入口管高度的0.4-0.5倍时，压力损失最小，此时分离效率最高，之后分离效率降低。
最后，筒体直径对分离效率也有较大影响，通常筒体直径越小，离心力越大，分离效率越高。
以山东山东恒通化工股份有限公司热电厂YG -75 /3. 82 -M1型75 t/h循环流化床锅炉旋风分离器改造设计方案为例，改造前锅炉的实际出力达不到设计的参数,很难满足用户的要求，主要原因是未改造前的分离器其实际分离效率与设计分离效率相差较大,循环灰量不能满足设计传热量,导致锅炉的出力达不到设计标准。
由于分离器的分离效率低,尾部受热面直接受到浓度较高的含尘气流的冲蚀。
又由于灰粒不能得到多次循环燃烧,必然会导致飞灰含碳量较高,锅炉效率低。
改造方案：主要是对器中心筒型式结构的改造,，以提高分离效率。
(1)中心筒直径与长度。
把旋风分离器中心筒直径由原来的1 500 mm改成1 200 mm,中心管长度1 925 mm改成1 835 mm。
在保证压降<2 kPa的前提下,缩小中心筒直径来提高分离效率,且De /Do=0. 375(在0. 3～0. 5范围内),在保证分离效率不降低的条件下,缩短了中心筒长度使压力损失减少。
(2)改造中心筒内部结构。
原中心筒内部有4块钢板十字支撑,以防止中心筒热变形,但对上升气流产生一定阻力。
改造后的中心筒是在筒外增加加强筋,防止中心筒热变形。
这样,中心筒的通流面积增大,阻力减少。
改进前结构型式图7.改进后结构型式如图7，改造完工后,锅炉于2004年2月底投入运行,经多次检验测试运行效果较好,整个锅炉参数均能达到设计要求,而且运行周期较长,带负荷容易,能稳定地带到满负荷,分离效率得到提高;由于分离效率的提高,有更多的细颗粒被分离送回炉膛参加循环,床料粒径变细,排出底灰粒径变细。
此外,分离效率提高后,有较多物料被送回炉内,炉内颗粒浓度增加,炉内热负荷增加,降低了运行费用。
可见改进合理的分离器结构，如中心管管径和筒体直径可有效地提升其的分离效率，改善循环流化床锅炉效能。
3. 旋风分离器最新发展现状在最原始的高温旋风分离器基础上，经过不断的完善和发展，锅炉设计机构已推出多种形式高温旋风分离器。
3.1 国内旋风分离器的发展概况我国在循环流化床锅炉的研究和开发上起步较晚，现如今，在借鉴，吸收国外先进技术的基础上，推出了较多具有自主知识产权的循环流化床锅炉，在75t/h-130t/h 级循环流化床锅炉市场占有较大份额，同时，旋风分离器的研究也在许多高校和研究室机构进行，并取得了一定的成就。
3.1.1下排气旋风分离器图8下排气旋风分离器3.1.2水冷异型旋风分离器 3.1.3 新型的双进口方形旋风分离器如右图8，下排气旋风分离器是华中科技大学的专利,这种分离器被布置在水平烟道与尾部竖井烟道之间的转向室,将水平烟道与尾部烟道融为一体,使锅炉布置更为紧凑合理,占地面积减小,并且保持了整台锅炉的“兀”型布置的结构特点。
下排气旋风分离器一般采用中温分离,由于中温分离不存在分离器内燃烧和结渣问题,加了锅炉运行的安全可靠性。
同时，中温分离不需要厚的绝热材料,大大缩短了启动时间。
而且中温分离的烟气温度较低,烟气粘度降低,需采用的筒体直径减小,提高了分离效率。
如右图9，清华大学发展的方形分离器的烟气入口段用水冷壁管弯成圆弧形的加速段,这是一种非方非圆的结构,故取名为“异型分离器”。
,该分离器布置在炉膛与竖井烟道之间,分离器的前墙及入口段共用炉膛后墙膜式壁,炉膛和分离器彻底成为一个整体,从结构上解决了分离器与炉膛的膨胀与密封问题。
在分离器内采用密排销钉加耐磨材料的防磨处理方式,解决了分离器的磨损问题。
2001年12月,装有清华大学的水冷异型旋风分离器循环流化床锅炉在威海热电厂顺利投运。
图9 75.t/h 水冷异型分离器循 环流化床锅炉总图10 双进口方形旋风分离器3.2.1水(汽)冷式旋风分离器 图11.汽冷式旋风分离器 3.2.2 圆柱形多进口旋风分离器C(YMIC)图12.CYMCI 型CFBB3.2.3传统高温旋风分离器的改进为提高分离效率,FW 公司开发了出采用窄长型入口、排气管延伸的高效旋风分离器;法国Stein 公司也对传统分离器进行了改进:在Zerna 电站B 号机组上相对同容量的原A 号机组进 如右图10，重庆大学锅炉燃烧研究室提出了一种新型的双进口旋风分离器布置的概念，其目的是为了解决常规圆筒形旋风分离器和方形炉膛布置不够紧凑以及循环流化床锅炉大型化过程中出现炉膛与分离器布置矛盾的问题。
该方案将分离器与炉膛组成一个模块化结构,通过多个模块的横向排列,以解决循环流化床锅炉的大型化要求。
采用双侧切向进风,和单入口旋风分离器相比,可望改善分离器的流场,提高分离效率并减少压损。
初步的冷态试验结果显示,循环流化床锅炉能够稳定地运行,而分离器也可以达到理想的分离效果。
3.2.1水(汽)冷旋风分离器如右图11，针对常规高温旋风分离器内残碳燃烧产生高温结焦以及热惯性大等缺点,美国FosetrWheeelr(FW)公司率先开发出水(汽)冷旋风分离器，分离器设置在水(汽)冷腔室内，整个分离器都采用膜式壁组成。
在分离器的膜式水冷壁表面上,衬以约60mm 厚的耐磨材料,而膜式水冷壁与金属外壳之间,则衬以50~一100mm 厚的隔热材料。
这样可以节省大量的耐火材料,大大地缩短机组的启停时间。
但这种旋风分离器的汽水管路结构复杂、制造困难、成本较高,这无疑对它的商业应用和发展会起一定的限制作用。
四川宜宾循环流化床锅炉发电有限责任公司首台国产1th ’`循环流化床锅炉就采用这种汽冷式旋风分离器。
如右图12，芬兰Tempella Power 公司从,1990年开始进行CYMIC 型循环流化床锅炉的开发工作,现在Kvaemer 公司已经拥有CYMCI 型循环流化床锅炉的专利和生产权。
CYMCI 的特色是分离器布置在炉膛内部,炉膛和分离器由膜式水冷壁制成,燃烧主要发生在分离器和膛之间的环形空间内,整个锅炉结构显得十分紧凑。
另外,由于分离器和炉膛处于同样的温度环境下,因此无须在分离器与炉膛之间布置膨胀节。
芬兰Ruama 的160MW 机组是第一台商业运行的大型CYMCI 型循环流化床锅炉。
行了一系列的改进(见图13),将高温旋风分离器的中心筒偏置布置,并通过延长分离器入口导管使得固体颗粒在进入分离器之前进行预加速,而分离器入口导管向下倾斜布置,另外,将传统旋风分离器的螺线型入口改成切线形入口,这些改进使得再循环灰平均粒径从180林m下降到80林m,从而降低石灰石耗量,提高了脱硫效率。
图13.Zerna电站A、B号机组的旋风分离器布置四．结语高温旋风分离器具有高分离效率、运行稳定性好、技术成熟可靠等优点,占已经运行和正在建设的循环流化床锅炉分离器的绝大部分，而且在将来一段时间CFBB设计中，高温旋风分离器的主流地位不会改变。