一种轴流式旋风分离的流化床锅炉飞灰再循环装置
技术领域
本发明涉及气固分离领域，尤其涉及一种轴流式旋风分离的流化床锅炉飞灰再循环装置。
背景技术
多相流在自然与人类社会中十分常见，它可能带来好处，也可能带来弊端。在燃煤流化床锅炉的运行过程中，由于炉膛内的煤粉燃烧不充分，会产生飞灰，飞灰中存在未释放的能量，并且携带飞灰的气流会对换热器造成磨损，不利于流化床锅炉的运行。
现存的流化床锅炉对于挥发分含量较低的难燃煤种，存在燃烧效率低，飞灰含碳量高导致的流化床锅炉热效率低的问题。该问题在我国燃用无烟煤的循环流化床锅炉机组普遍存在，近年来由于国家对于煤电机组节能降耗要求越来越高，循环流化床流化床锅炉燃用难燃煤种时提高燃烧效率和热效率的研究逐步深入。
飞灰再循环装置对于循环流化床锅炉的影响可概括为以下几个方面：将一部分经旋风分离器收集下来的飞灰部分或者全部回送到炉膛，这提高了飞灰中可燃物的燃烧时间，有利于可燃物的燃尽，提高了锅炉燃烧效率和热效率。循环流化床锅炉炉内干法脱硫后未完全利用的石灰石颗粒被更多的回送到炉膛,延长了石灰石颗粒在锅炉主循环回路的停留时间，增加了石灰石与烟气中SO2的接触反应几率，提高了脱硫效率和石灰石的利用率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种轴流式旋风分离的流化床锅炉飞灰再循环装置。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种轴流式旋风分离的流化床锅炉飞灰再循环装置，包括灰仓、飞灰输送管、混合仓、罗兹风机、送气管、连接管和除气装置；
所述灰仓上设有飞灰入口和飞灰出口；所述混合仓上设有飞灰入口、空气入口和混合出口；
所述灰仓的飞灰入口和流化床锅炉旋风分离器的飞灰出口相连，灰仓的飞灰出口通过所述飞灰输送管连接至混合仓的飞灰入口；所述混合仓的空气入口接外界空气，混合出口和所述罗兹风机的入口相连；
所述除气装置的入口通过所述送气管和所述罗兹风机的出口相连，除气装置的出口通过所述连接管和流化床锅炉炉膛的飞灰入口相连；
所述除气装置若干除气单元；
所述除气单元包含分离管、排气管和导流件，其中， 所述分离管为直管，其管壁上设有供所述排气管穿出的通孔；所述导流件包含导流锥和若干周向均匀设置在所述导流锥上的导流叶片；所述导流件设置在分离管的入口处、和所述分离管同轴；所述排气管为弯管，一端和所述导流件相对，另一端从分离管管壁的通孔处伸出至外界，排气管和分离管在分离管管壁通孔处密闭相连；所述导流件用于在分离管的入口处产生旋流，使得流入的飞灰颗粒与空气分离，进而使得空气从排气管流出、飞灰颗粒从分离管的出口排出；
所述各个除气单元分离管的入口形成除气装置的入口，各个除气单元分离管的出口形成除气装置的出口。
作为本发明一种轴流式旋风分离的流化床锅炉飞灰再循环装置进一步的优化方案，还包含空气压缩机；所述灰仓上还设有空气入口；所述空气压缩机的入口接外界空气，出口接灰仓的空气入口，用于加大灰仓中的压强，便于飞灰顺利进入空气飞灰混合仓。
作为本发明一种轴流式旋风分离的流化床锅炉飞灰再循环装置进一步的优化方案，所述灰仓上设有用于监测灰仓内收集的飞灰含量的储灰量检测装置；
所述飞灰输送管、连接管上均设有电动截止阀，用于在储灰量检测装置检测到飞灰量不满足送回炉膛的条件时，关闭飞灰输送管和连接管，可以防止飞灰落入空气飞灰混合仓、确保灰仓的存灰量，同时防止炉膛内的高压气体进入飞灰再循环装置。
为了使得除气装置模块化，可以在除气装置各个除气单元外设置壳体，并在壳体上设置和各个除气单元一一对应的供其排气管伸出的通孔。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
传统的飞灰再循环装置是利用高压风机吹气，利用外界空气携带飞灰送回炉膛，这样的做法使得炉膛内的一部分热量被用于加热外界空气，造成能量损失。本发明通过安装旋风分离管可在不增大占地面积的情况下有效地分离飞灰与空气、大大地减少飞灰再循环时进入炉膛的外界冷空气量，降低由于冷空气对炉膛造成的能量损耗。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中除气装置的结构示意图；
图3是本发明中除气装置的剖视图；
图4是本发明的旋风子的结构示意图；
图5是本发明的除气装置的工作原理图。
图中，1-空气压缩机，2-储灰量检测装置，3-送气管上的电动截止阀，4-飞灰输送管，5-混合仓，6-空气入口，7-罗兹风机，8-送气管，9-除气装置，10-连接管上的电动截止阀，11-壳体，12-分离管，13-导流锥，14-导流叶片，15-排气管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。
如图1所示，本发明公开了一种轴流式旋风分离的流化床锅炉飞灰再循环装置，包括灰仓、飞灰输送管、混合仓、罗兹风机、送气管、连接管和除气装置；
所述灰仓上设有飞灰入口和飞灰出口；所述混合仓上设有飞灰入口、空气入口和混合出口；
所述灰仓的飞灰入口和流化床锅炉旋风分离器的飞灰出口相连，灰仓的飞灰出口通过所述飞灰输送管连接至混合仓的飞灰入口；所述混合仓的空气入口接外界空气，混合出口和所述罗兹风机的入口相连；
所述除气装置的入口通过所述送气管和所述罗兹风机的出口相连，除气装置的出口通过所述连接管和流化床锅炉炉膛的飞灰入口相连；
如图2、图3所示，所述除气装置若干除气单元；
所述除气单元包含分离管、排气管和导流件，其中， 所述分离管为直管，其管壁上设有供所述排气管穿出的通孔；所述导流件包含导流锥和若干周向均匀设置在所述导流锥上的导流叶片；所述导流件设置在分离管的入口处、和所述分离管同轴；所述排气管为弯管，一端和所述导流件相对，如图4所示，另一端从分离管管壁的通孔处伸出至外界，排气管和分离管在分离管管壁通孔处密闭相连；所述导流件用于在分离管的入口处产生旋流，使得流入的飞灰颗粒与空气分离，进而使得空气从排气管流出、飞灰颗粒从分离管的出口排出；
所述各个除气单元分离管的入口形成除气装置的入口，各个除气单元分离管的出口形成除气装置的出口。
本发明还可以进一步包含空气压缩机；所述灰仓上还设有空气入口；所述空气压缩机的入口接外界空气，出口接灰仓的空气入口，用于加大灰仓中的压强，便于飞灰顺利进入空气飞灰混合仓。
所述灰仓上设有用于监测灰仓内收集的飞灰含量的储灰量检测装置；所述飞灰输送管、连接管上均设有电动截止阀，用于在储灰量检测装置检测到飞灰量不满足送回炉膛的条件时，关闭飞灰输送管和连接管，可以防止飞灰落入空气飞灰混合仓、确保灰仓的存灰量，同时防止炉膛内的高压气体进入飞灰再循环装置。
为了使得除气装置模块化，可以在除气装置各个除气单元外设置壳体，并在壳体上设置和各个除气单元一一对应的供其排气管伸出的通孔。
本发明的运行原理为：空气压缩机与罗茨风机工作，在灰仓内形成高压，在空气飞灰混合仓内形成低压，飞灰进入混合仓。外界空气通过混合仓的空气入口进入混合仓，含灰气流吹入除气装置中各个除气单元的分离管，流经导流锥和导流叶片，产生旋流，在离心力的作用下，飞灰颗粒与空气分离，飞灰从各个除气单元分离管的出口被吹入流化床锅炉炉膛，不携带飞灰的空气从各个除气单元分离管的排气管排入大气，如图5所示。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
