一种空冷结构的旋风分离器及具有其的循环流化床锅炉

技术领域

本发明涉及循环流化床锅炉设备技术领域，具体涉及一种空冷结构的旋风分离器及具有其的循环流化床锅炉。

背景技术

旋风分离器是循环流化床(CFB)锅炉的关键部件之一；旋风分离器用于分离烟气中的大颗粒，具体分离过程：带有灰颗粒的烟气通过分离器入口烟道进入分离器内，高速的烟气绕着分离器中心筒向下做圆周运动，灰颗粒因重力以及惯性力的作用、沿分离器壳体落下进入垂直落灰管，烟气和细颗粒经过中心筒进入分离器出口烟道，完成大颗粒的分离。

早期，分离器壳体由一层金属外壳、两层隔热层和一层耐火材料构成，造成分离器非常笨重，除此之外内壁耐高温能力不足、经常出现后燃现象，使之严重超温，甚至烧坏。

目前，分离器壳体采用膜式汽冷壁弯制焊装代替上述的耐火材料，但其制造工艺复杂，成本较高，很难在工业上普遍应用。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的旋风分离器为了避免后燃现象，而制造工艺复杂、成本高的缺陷，从而提供一种空冷结构的旋风分离器及具有其的循环流化床锅炉。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种空冷结构的旋风分离器，包括：

分离器壳体，具有过滤腔以及环设在所述过滤腔外部的空冷腔；

所述过滤腔的上端设有与外界连通的入口烟道和出口烟道，所述过滤腔的下端设有与外界连通的落灰管；

所述空冷腔的上端设有与外界连通的出口风道，所述空冷腔的下端设有与外界连通的入口风道。

作为优选方案，还包括：

隔板，具有设置在所述空冷腔内的多个，多个所述隔板将所述空冷腔分割成多条螺旋风道。

作为优选方案，多条所述螺旋风道在所述空冷腔的上端通过过渡风道进行连通，且所述过渡风道与所述出口风道连通；多条所述螺旋风道在所述空冷腔的下端互不连通，每条所述螺旋风道分别连通有对应的所述入口风道。

作为优选方案，所述出口烟道连通在所述过滤腔的顶端中心位置处，所述出口烟道的部分伸入所述过滤腔内。

作为优选方案，所述分离器壳体为锥形结构，具有等径段以及位于所述等径段下方的变径段。

作为优选方案，所述过滤腔的内壁上敷设有耐高温耐磨浇注料。

作为优选方案，所述空冷腔的外壁上敷设有保温层。

一种循环流化床锅炉，具有上述方案中任一项所述的空冷结构的旋风分离器。

作为优选方案，所述出口风道与锅炉炉膛连通。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的空冷结构的旋风分离器，高温烟气从入口烟道进入过滤腔，烟气中的大颗粒通过落灰管排出过滤腔，烟气与细颗粒经出口烟道排出；空冷腔环绕在过滤腔的周向上，在过滤过程中，冷空气从入口风道进入空冷腔、对过滤腔进行降温，冷空气快速的将过滤腔的热量带走、并变成热空气，热空气从出口风道排出。上述旋风分离器的冷却结构，工艺简单、成本低。

2.本发明提供的空冷结构的旋风分离器，螺旋风道对冷空气进行导流，延长了空气流动和换热时间，使冷空气对过滤腔进行充分冷却。

3.本发明提供的空冷结构的旋风分离器，各螺旋风道在空冷腔的上端连通成一个出口端，简化了出口风道的设置，只需一个出口风道就能够满足使用使用要求；各螺旋风道在空冷腔的下端互不连通，通过对应的入口风道向各螺旋风道内通入冷空气，增加了冷空气的扩散速率，利于对过滤腔快速冷却。

4.本发明提供的空冷结构的旋风分离器，空冷腔的外壁上敷设有保温层，减小分离器壳体对外界环境的影响。

5.本发明提供的循环流化床锅炉，从出口风道排出的热空气能够通入锅炉炉膛内，作为二次风再次利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中提供的旋风分离器的结构示意图。

附图标记说明：

1、入口烟道；2、出口烟道；3、落灰管；4、出口风道；5、入口风道；6、空冷腔；7、过滤腔；8、隔板；9、中心筒。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供的空冷结构的旋风分离器，包括分离器壳体、入口烟道1、出口烟道2、落灰管3、出口风道4以及入口风道5。

如图1所示，所述分离器壳体呈锥形结构，划分为：位于上方的柱形等径段以及位于下方的锥状变径段。所述分离器壳体具有第一壳体和第二壳体，所述第一壳体以及所述第二壳体均为金属材料，所述第二壳体同心套设在所述第一壳体的外壁上；所述第一壳体与所述第二壳体之间形成环形腔体，所述环形腔体作为空冷腔6。

如图1所示，所述第一壳体的内部具有过滤腔7，所述第一壳体的顶端具有与外界连通的第一通孔，所述第一壳体的底端具有与外界连通的第二通孔；其中所述第一壳体的内壁上敷设有耐高温耐磨浇注料；所述第一通孔处连接有中心筒9，所述中心筒9的顶端与所述第一壳体的顶端平齐，所述中心筒9的底端垂直向下伸入所述过滤腔7内；所述出口烟道2穿过所述第二壳体，与所述中心筒9焊接连通；所述第二通孔处连接有落灰管3，所述落灰管3用于排出烟气中的大颗粒；所述第一壳体的等径段的外壁上具有与外界连通的第三通孔，所述入口烟道1穿过所述第二壳体、焊接连通在所述第三通孔处。带有固体灰粒的高温烟气从所述入口烟道1进入所述过滤腔7内，高温烟气绕着所述中心筒9向下做高速圆周运动，由于离心作用和固体灰粒的惯性力作用，固体灰粒向下坠楼下落，最后固定灰粒经所述落灰管3排除，分离后的烟气经所述中心筒9后、由所述出口烟道2排出。

如图1所示，所述第一壳体与所述第二壳体的底端平齐，顶端具有间隔空间，所述间隔空间作为过渡风道；其中，所述第二壳体的外壁上敷设有保温层，减小分离器壳体对外界环境的影响。所述第二壳体的顶端具有与外界连通的第四通孔，所述出口风道4焊接连通在所述第四通孔。所述第二壳体与所述第一壳体之间连接有四根隔板8，所述隔板8呈螺旋状结构；四根所述隔板8等间隔的连接在所述第二壳体与所述第一壳体之间，将所述空冷腔6分隔成四条螺旋风道；螺旋风道能够对冷空气进行导流，延长了空气流动和换热时间，使冷空气对过滤腔7进行充分冷却。

如图1所示，四条所述螺旋风道的上端分别与所述过渡风道连通，所述出口风道4通过所述过渡风道与四条所述螺旋风道连通；四条所述螺旋风道的下端均互不连通，每条所述螺旋风道分别连通有对应的所述入口风道5。冷空气经四个所述入口风道5进入对应的螺旋风道内，对所述过滤腔7进行充分冷却；冷空气吸收热量后变成热空气，所述热空气在过渡风道处汇合、并从所述出口风道4排出。其中，所述出口风道4与锅炉炉膛连通，排出的热空气能够作为二次风进行再利用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。