專利名稱：生物質(zhì)煙氣制備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于生物質(zhì)能源制備領(lǐng)域，具體是涉及一種對生物質(zhì)成型燃料燃燒后產(chǎn)生高溫生物質(zhì)煙氣的制備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在蒸汽鍋爐系統(tǒng)中，從生物質(zhì)循環(huán)流化床爐膛出來的高溫?zé)煔庵泻泄腆w循環(huán)介質(zhì)和未燃盡生物質(zhì)燃料。為了對循環(huán)流化床產(chǎn)生的生物質(zhì)煙氣除去固體循環(huán)介質(zhì)和未燃盡生物質(zhì)燃料，并將分離物加以循環(huán)利用，一般會在生物質(zhì)循環(huán)流化床爐膛出口設(shè)置旋風(fēng)分離器給以分離后循環(huán)利用。而現(xiàn)有的旋風(fēng)分離器的旋風(fēng)筒只有一級，由對煙氣中的固體循環(huán)介質(zhì)和未燃盡生物質(zhì)燃料未能徹底分離，利用率較低，且輸出的煙氣仍然存在雜質(zhì)，對下一級設(shè)備會造成損傷。
實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種分離效果好、可提高固體循環(huán)介質(zhì)和未燃盡生物質(zhì)燃料循環(huán)燃燒利用率的旋風(fēng)分離器。為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型的技術(shù)方案如下一種生物質(zhì)煙氣制備系統(tǒng)，由燃燒器和旋風(fēng)分離器組成，燃燒器的出口與旋風(fēng)分離器的進風(fēng)口連通，燃燒器的返料口與旋風(fēng)分離器的出料口連通，所述旋風(fēng)分離器的旋風(fēng)筒主體內(nèi)腔為圓筒形且其由至少兩級的旋風(fēng)筒構(gòu)成，所述旋風(fēng)筒的進風(fēng)口側(cè)壁與第一級旋風(fēng)筒的筒體的側(cè)壁相切。進一步地，所述圓筒形旋風(fēng)筒主體由三級的旋風(fēng)筒構(gòu)成。所述每一級旋風(fēng)筒的內(nèi)徑自上而下逐級階梯縮小。所述每一級旋風(fēng)筒的內(nèi)壁由圓筒段和圓錐段構(gòu)成。所述第一級旋風(fēng)筒的側(cè)面具有進風(fēng)口，其上面具有出風(fēng)口，所述末級旋風(fēng)筒具有出料口，所述返料口連接返料筒。所述末級旋風(fēng)筒的出料口與返料筒之間連接儲料筒。所述儲料筒與返料筒之間連接過渡筒，所述過渡筒與儲料筒形成大于90度夾角。所述儲料筒與過渡筒的夾角位置具有一擋板，該擋板與通道形成迂折結(jié)構(gòu)，所述末級旋風(fēng)筒與儲料筒的連接處連接波紋型膨脹節(jié)，所述過渡筒通過伸縮型膨脹節(jié)與返料筒連接。所述末級旋風(fēng)筒的出料口或儲料筒與過渡筒的夾角位置的下端設(shè)置卸料箱。所述旋風(fēng)筒主體的中心線與地面垂直，所述燃燒器為循環(huán)流化床。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型由于設(shè)置了多級的旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)，使固體循環(huán)介質(zhì)和未燃盡生物質(zhì)燃料在循環(huán)過程中被連續(xù)多層分離后粉化，可以把更微小的物料分離出來， 因此經(jīng)旋風(fēng)分離器分享后的生物質(zhì)煙氣純度高，而且，經(jīng)過多次的循環(huán)次數(shù)，有助于未燃盡生物質(zhì)燃料的燃盡，提高鍋爐的燃燒效率，減少了循環(huán)物料的給入量和鍋爐的排渣量，減輕了司爐工的工作量。

[0017]圖1為本實用新型制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為旋風(fēng)分離器的入口處的結(jié)構(gòu)示意圖下面，結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型進一步進行詳細(xì)描述。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型制備系統(tǒng)由循環(huán)流化床14和旋風(fēng)分離器組成。旋風(fēng)分離器由旋風(fēng)筒主體、儲料筒4、過渡筒5和返料筒6組成。旋風(fēng)筒主體由第一級旋風(fēng)筒1、第二級旋風(fēng)筒2和末級旋風(fēng)筒3這三級旋風(fēng)筒構(gòu)成，每級旋風(fēng)筒的內(nèi)壁均為圓筒形。第一級旋風(fēng)筒1的一側(cè)開設(shè)有進風(fēng)口，該進風(fēng)口與循環(huán)流化床14爐膛上端的出口連通，第一級旋風(fēng)筒1的上端開設(shè)出風(fēng)口。在進風(fēng)口附近開了人孔門，方便進入檢修。末級旋風(fēng)筒3的下端作為出料口。進風(fēng)口與第一級旋風(fēng)筒1相切(如圖2所示)，即是進風(fēng)口的側(cè)壁與第一級旋風(fēng)筒1的側(cè)壁垂直相切，煙氣從進風(fēng)口切向進入第一級旋風(fēng)筒1的圓筒形內(nèi)壁并形成旋風(fēng)。順著第一級旋風(fēng)筒自上而下，逐級連接第二級旋風(fēng)筒2和末級旋風(fēng)筒3。每一級的旋風(fēng)筒均由圓筒段和圓錐段自上而下的構(gòu)成。第一級旋風(fēng)筒1的圓錐段末端連接第二級旋風(fēng)筒的圓筒段，第二級旋風(fēng)筒2的圓錐段末端連接末級旋風(fēng)筒的圓筒段，三級旋風(fēng)筒連接后其內(nèi)直徑形成了逐級的階梯縮小結(jié)構(gòu)。旋風(fēng)筒主體內(nèi)有一道圓滑下沉曲線結(jié)構(gòu)，可引導(dǎo)煙風(fēng)平滑下沉旋轉(zhuǎn)。旋風(fēng)筒主體由三層結(jié)構(gòu)組成(參考圖2)，有外層的外殼11、中間層的保溫層12和內(nèi)層的防磨層13。整個分離器內(nèi)部都砌有保溫磚和打上耐磨澆筑料，既保溫又耐磨，提高鍋爐的熱效率和分離器的使用壽命。旋風(fēng)筒主體的中心線與地面垂直，即與直立的循環(huán)流化床14的中心線平行。當(dāng)然，旋風(fēng)筒主體的中心線也可以是傾斜的。末級旋風(fēng)筒 3向下連接儲料筒4，用于沉積旋風(fēng)分離后的固體循環(huán)介質(zhì)和未燃盡生物質(zhì)燃料。儲料筒4 連接傾斜的過渡筒5，過渡筒5與儲料筒4的夾角為135°。儲料筒4與過渡筒5的夾角位置具有一擋板8，擋板8與通道形成迂折結(jié)構(gòu)。迂折結(jié)構(gòu)處下端還設(shè)置了返料箱10，返料箱 10設(shè)置了觀察孔。過渡筒5連接返料筒6，返料筒6與循環(huán)流化床14的入口連通。迂折結(jié)構(gòu)有利于阻止過量的固體循環(huán)介質(zhì)和未燃盡生物質(zhì)燃料進入爐膛中，當(dāng)產(chǎn)生過量的固體循環(huán)介質(zhì)和未燃盡生物質(zhì)燃料時，由返料箱10收集后輸出另行他用。為了吸收分離器在高溫工作中產(chǎn)生的膨脹，在末級旋風(fēng)筒3與儲料筒的連接處連接波紋型膨脹節(jié)7，過渡筒5與返料筒6的連接處連接伸縮型膨脹節(jié)9。本實用新型的工作原理如下首先，生物質(zhì)顆粒燃料(BMF)通過爐前給料機構(gòu)送入循環(huán)流化床的爐膛內(nèi)沸騰燃燒，產(chǎn)生生物質(zhì)煙氣，較小的高溫固體循環(huán)介質(zhì)和在未燃盡燃料(以下統(tǒng)稱物料)隨煙氣漂飄浮到爐膛上部的出口并隨煙氣一起進入第一級旋風(fēng)筒， 煙氣在第一級旋風(fēng)圓筒內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)流動，并將物料甩向氣流的外圍并沿著圓筒壁和圓錐筒壁下沉(較粗的物料直接下沉至儲料筒中)，而純凈的煙氣流則集中在氣流的中心呈螺旋向上從出風(fēng)口輸出；接著，由于第一級旋風(fēng)圓的圓錐筒體部位半徑的縮小而切向速度增大， 殘余煙氣呈螺旋慣性加速運動往下至第二級旋風(fēng)筒(第二級旋圓筒的圓筒段直徑和第一級旋風(fēng)筒圓錐體出口的直徑一致)，因經(jīng)過圓錐筒體的加速，第二級旋風(fēng)筒的煙氣速度更高，煙氣的物料濃度相對也增大，因此可對殘余煙氣進行第二次旋風(fēng)分離，并把細(xì)小的物料 (此處主要粉塵顆粒)分離出來，而純凈的煙氣繼續(xù)螺旋向上；最后，經(jīng)過兩次旋風(fēng)分離后的殘余煙氣在第二級旋風(fēng)筒的圓錐筒體的作用下繼續(xù)螺旋加速下沉至末級旋風(fēng)筒，同上述原理一樣第三次分離對煙氣進行旋風(fēng)分離，物料(此處主要是微塵顆粒)最終落至末級旋風(fēng)筒的圓錐筒底后順著通道進入儲料器，旋風(fēng)分離出煙氣中的物料作業(yè)完成。分離后的物料通過返料箱的返料風(fēng)經(jīng)過過渡筒和返料筒送回循環(huán)流化床的爐膛內(nèi)，繼續(xù)燃燒或者作為導(dǎo)熱載體在爐內(nèi)循環(huán)。物料在循環(huán)過程中都會被旋風(fēng)分離器連續(xù)多層分離后粉化，可以把更微小的物料分離出來，因此比常規(guī)的旋風(fēng)分離器效率要高，并且增加物料在鍋爐內(nèi)的循環(huán)次數(shù)，有助于燃料的燃盡，提高鍋爐的燃燒效率。降低了循環(huán)物料的給入量和鍋爐的排渣量，減輕了司爐工的工作量。
權(quán)利要求1.一種生物質(zhì)煙氣制備系統(tǒng)，由燃燒器和旋風(fēng)分離器組成，燃燒器的出口與旋風(fēng)分離器的進風(fēng)口連通，燃燒器的返料口與旋風(fēng)分離器的出料口連通，其特征在于所述旋風(fēng)分離器的旋風(fēng)筒主體內(nèi)腔為圓筒形且其由至少兩級的旋風(fēng)筒構(gòu)成，所述旋風(fēng)筒的進風(fēng)口側(cè)壁與第一級旋風(fēng)筒的筒體的側(cè)壁相切。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述圓筒形旋風(fēng)筒主體由三級的旋風(fēng)筒構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述每一級旋風(fēng)筒的內(nèi)徑自上而下逐級階梯縮小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述每一級旋風(fēng)筒的內(nèi)壁由圓筒段和圓錐段構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級旋風(fēng)筒的側(cè)面具有進風(fēng)口，其上面具有出風(fēng)口，所述末級旋風(fēng)筒具有出料口，所述返料口連接返料筒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，所述末級旋風(fēng)筒的出料口與返料筒之間連接儲料筒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述儲料筒與返料筒之間連接過渡筒，所述過渡筒與儲料筒形成大于90度夾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述儲料筒與過渡筒的夾角位置具有一擋板，該擋板與通道形成迂折結(jié)構(gòu)，所述末級旋風(fēng)筒與儲料筒的連接處連接波紋型膨脹節(jié)，所述過渡筒通過伸縮型膨脹節(jié)與返料筒連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述末級旋風(fēng)筒的出料口或儲料筒與過渡筒的夾角位置的下端設(shè)置卸料箱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述旋風(fēng)筒主體的中心線與地面垂直，所述燃燒器為循環(huán)流化床。
專利摘要本實用新型公開了一種生物質(zhì)煙氣制備系統(tǒng)，由燃燒器和旋風(fēng)分離器組成，燃燒器的出口與旋風(fēng)分離器的進風(fēng)口連通，燃燒器的返料口與旋風(fēng)分離器的出料口連通，旋風(fēng)分離器的旋風(fēng)筒主體內(nèi)腔為圓筒形且其由三級的旋風(fēng)筒構(gòu)成，旋風(fēng)筒的進風(fēng)口側(cè)壁與第一級旋風(fēng)筒的筒體的側(cè)壁相切。由于設(shè)置了多級的旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)，使固體循環(huán)介質(zhì)和未燃盡生物質(zhì)燃料在循環(huán)過程中被連續(xù)多層分離后粉化，可以把更微小的物料分離出來，因此經(jīng)旋風(fēng)分離器分享后的生物質(zhì)煙氣純度高，而且，經(jīng)過多次的循環(huán)次數(shù)，有助于未燃盡生物質(zhì)燃料的燃盡，提高鍋爐的燃燒效率，減少了循環(huán)物料的給入量和鍋爐的排渣量，減輕了司爐工的工作量。
文檔編號F23C10/26GK202101232SQ201120129638
公開日2012年1月4日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者劉安慶, 常厚春, 張開輝, 張湘波, 譚勇光, 陳燕芳, 馬革 申請人:廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司