循环流化床水冷、方形、惯性、组合分离器.ppt

水冷（汽冷）旋风分离器一般CFBB高温旋风分离器存在两个问题 1）由于旋风分离器基本处于绝热状态，为避免内部产生局部超温结焦，不希望残炭在分离器内继续燃烧，但实际很难做到。 2）高温旋风分离器的耐热耐磨内衬及保温层很厚，因而启动、停炉时间很长，否则受到热应力而裂开剥落，且导致分离器十分笨重，支架等钢耗量很大。 为克服上述缺点，冷却型高温旋风分离器诞生了。 整个分离器设置在一个水冷或汽冷腔室内，分离器外壳由水冷或汽冷管弯制、焊装而成，取消绝热旋风筒的高温绝热层，代之以受热面制成的曲面及其内侧布满销钉涂一层较薄厚度的高温耐磨浇注料,壳外侧覆以一定厚度的保温层 。 水冷或汽冷的旋风分离器节省大量的保温和耐火材料、降低热损失并缩短启停时间。水(汽)冷旋风筒可吸收一部分热量，分离器内物料温度不会上升，甚至略有下降，较好地解决了旋风筒内侧防磨问题和回料系统超温结焦的问题。 当然，任何一种设计都难以尽善尽美，FW式水（汽）冷旋风分离器的问题是制造工艺复杂，生产成本过高，缺乏市场竞争力，这使其商业竞争力下降，通用性和推广价值受到了限制。 方形分离器 方形分离器的分离机理与圆形旋风筒本质上无差别，壳体仍采用FW式水（汽）冷管壁式，但因筒体为平面结构而别具一格。 1）它与常规循环流化床锅炉的最大区别是采用了方形的气固分离装置，分离器的壁面作为炉膛壁面水循环系统的一部分，因此与炉膛之间免除热膨胀节。2）方形分离器可紧贴炉膛布置从而使整个循环流化床锅炉的体积大为减少，布置显得十分紧凑。 3）为防止磨损，方形分离器水冷表面敷设了一层薄的耐火层，这使得分离器起到传热表面的作用，并使锅炉启动和冷却速率加快。 1993年清华大学对国外方型分离器专利进行了验证实验，并改进了入口段设计，取得了中国专利—“水冷异型分离器”。该分离器是四周用膜式水冷壁组成的方型分离器，烟气入口加速段由水冷壁管弯制成圆弧形。该设计低成本有效地克服了绝热旋风筒的后燃结焦问题和圆形汽(水)冷旋风筒的结构问题，被认为达到九十年代国际先进水平。 惯性分离器 工作原理：气体及其所带固体颗粒密度不同，在气固两相流体转向时因惯性不同导致气体和固体颗粒运动轨迹各异，而使两者分离。其主要方法是通过使气固两相流体急转弯或者冲击在挡板上再急转弯达到气体和固体颗粒分离。 惯性分离器可分为两大类，即无分流式惯性分离器和分流式惯性分离器。前者依靠较为急剧的转折使颗粒在惯性效应下分离出来；后者是使任意一股气流都有较小回转半径及较大回转角，可以采用各种挡板，包括采用典型的百叶挡板构成的百叶窗分离器和采用迷宫式挡板的撞击式分离器。 优点 布置在炉内，结构简单、紧凑 热惯性好、造价低、阻力较小高温下运行工况稳定 适合在大型循环流化床锅炉中应用 缺点 分离效率较旋风分离低，特别对细粒径固体颗粒分离效果差 特点 一般和旋风分离器配合使用 百叶窗分离器主要部分是一系列平行排列的队来流气体呈一定角度的叶栅。 基本原理：从入口进入的含尘气流依次流过叶栅，当气流绕流过叶片时，尘粒因惯性的作用撞在叶栅表面并反弹而与气流脱离，从而实现气固分离，被净化的气体从另一侧离开百叶窗分离器。 撞击式分离器依靠撞击在横向布置在气体通道上的分离体来分离固体。 基本原理：当气固两相流流经撞击式分离器时，气流可绕着分离体流动，固体颗粒由于携带的动量比气体大，它们得以继续按原来方向运动，因而偏离主气流方向，最后撞击在分离体上。 异形槽钢分离器 异形槽钢分离器布置在炉膛上部，当物料随烟气上升时进入分离器，由于烟气和物料密度差别很大，惯性不同，一部分物料进入异形槽钢内实现与烟气分离，另一部分细小颗粒随烟气从第一排异形槽钢缝隙继续上升，进入第二排槽钢中再分离。 优点：结构简单、容易布置、不需要回料装置，运行中不需要操作。 缺点：物料冲刷、磨损严重，必须采用优质耐热钢材，成本很高，分离效率不高。 * * 为保持绝热旋风筒循环流化床锅炉的优点，同时有效地克服该炉型的缺陷，福斯特惠勒公司设计出了堪称典范的水（汽）冷旋风分离器。 水（汽）冷旋风分离器耐火材料示意 矩形旋风分离器及紧凑型CFB锅炉原理 为克服水（汽）冷旋风筒制造成本高的问题，芬兰奥斯龙公司创造性提出了方形分离器。 由于采用方形水(汽)冷管壁壳体结构，其加工难度大为降低，与锅炉共用邻侧水冷壁等措施可以减少钢材消耗，膨胀节的免省保证了良好的气密性能，与锅炉本体在结构上的匹配使系统更为紧凑顺畅，占地少，基础框架和安装配合的工作量也显著减轻。 75 t/h水冷异型分离循环