專利名稱：用于碰撞式顆粒分離器的排放槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及在循環(huán)流化床(CFB)鍋爐、反應(yīng)器和/或燃燒室(下文統(tǒng)稱為CFB鍋爐)中使用的碰撞式顆粒分離器。本發(fā)明特別涉及一種用于這種碰撞式顆粒分離器的排放槽，它能防止所收集的顆粒堆積在其上，同時(shí)還能防止含顆粒的廢氣繞過碰撞式顆粒分離器的下端而旁路流過。
CFB鍋爐系統(tǒng)是已知的，并且被用在具有工業(yè)生產(chǎn)要求和/或發(fā)電的蒸汽制取中。參見授予Alexander等人的美國(guó)專利No.5,343,830。在CFB反應(yīng)器中，在反應(yīng)器墻殼內(nèi)部，正在反應(yīng)和不反應(yīng)的固體被向上的氣流所夾帶，所述氣流將諸固體攜帶到反應(yīng)器上部的出口，在那里藉助顆粒分離器將諸固體分離出來。所收集的固體返回到反應(yīng)器的底部。
有一種CFB鍋爐在爐子出口處使用了多個(gè)碰撞式顆粒分離器(或凹形撞擊構(gòu)件或U型梁)以將諸顆粒從廢氣中分離出來。授予Belin等人的美國(guó)專利No.4,992,085和4,891,052揭示了這樣一種碰撞式顆粒分離器。雖然這些分離器可以具有各種結(jié)構(gòu)，但是，由于它們大多數(shù)常常具有一橫截面為U形的結(jié)構(gòu)，因此，通常將它們稱為“U型梁”。當(dāng)應(yīng)用于一CFB鍋爐時(shí)，將多個(gè)這種碰撞式顆粒分離器支承在爐膛墻殼內(nèi)部，并至少有兩列垂直延伸在爐膛出口部。收集到的顆粒無阻礙地、也不沿什么通道地落入后墻殼的收集器中。通常在爐膛內(nèi)使用兩列這種碰撞式顆粒分離器。它們通常是與另外兩至四列位于下游的外部(相對(duì)于爐膛墻殼)碰撞式顆粒分離器一起使用。這些下游分離器也能從廢氣中收集固體，并藉助一漏斗(hopper)和L閥，或者是直接地和在內(nèi)部地藉助一在授予Alexander等人的美國(guó)專利所揭示空腔將它們返回到所述爐膛。由于上游內(nèi)碰撞式顆粒分離器的效率不足以防止過多的固體被攜帶至下游對(duì)流氣體通道，從而使對(duì)流表面發(fā)生腐蝕并增大了對(duì)二次顆粒收集/再循環(huán)裝置的要求，因此下游外部碰撞式顆粒分離器是必需的。
由于這種外碰撞式顆粒分離器都具有一固有流阻，因此必須防止廢氣旁路流過所有的或部分的分離器，諸如穿過所述漏斗或空腔在它們的下方進(jìn)行流動(dòng)。如果允許有這種氣體旁路流過現(xiàn)象，在該漏斗內(nèi)的一些顆粒將“泄漏”或變得再夾帶在廢氣中。為了防止出現(xiàn)該現(xiàn)象，有一種裝置，它是將一較大的板放置在所述漏斗上。所述板上開設(shè)有多個(gè)開口，諸U型梁的下端延伸穿過這些開口。后來，又有一種裝置，它采用了一安裝橫過每一U型梁下端的底板或平式排放槽。這些類似于所述大板的排放槽也將所述主廢氣通道與所述漏斗或空腔隔開并能防止廢氣流過所收集到的諸顆粒的頂部。所述平式排放槽也被用來使每一U型梁的下端相對(duì)于相鄰U型梁而對(duì)齊。
所述的已知型平式排放槽包括一水平的平板和位于四個(gè)側(cè)面上從其上向下延伸出來并形成每一排放槽的諸側(cè)面的垂直凸緣。每一水平平板上開設(shè)有一開口，所述與平板相連的U型梁槽延伸穿過所述開口。掉落在U型梁槽內(nèi)部的所收集到的諸固體通過水平平板內(nèi)的開口。
諸平式排放槽內(nèi)諸開口的大小是有限制的，以與碰撞式顆粒分離器的垂直懸吊的諸構(gòu)件或U型梁的有界區(qū)域相對(duì)應(yīng)。由于采用了大量的構(gòu)件，因而不能完全防止氣體在諸分離器下方旁路流過，但是它能將該現(xiàn)象降低到一可接受的水平。
在另一種將氣體旁路流過現(xiàn)象降至最低的嘗試中，一種現(xiàn)場(chǎng)安裝的改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)置有一箱子或錐形漏斗，它是在用來將諸固體排放到所述漏斗中的平式排放槽內(nèi)每一開口的附近和下方開設(shè)一較小的開口。雖然這種結(jié)構(gòu)最初看上去是一種較滿意的解決手段，但是，在工作了一段時(shí)間后，人們發(fā)現(xiàn)，由于所收集到的諸顆粒有結(jié)塊現(xiàn)象，因此這些箱子或錐形漏斗會(huì)被堵塞。
一些燃料或床介質(zhì)的成分具有使CFB鍋爐內(nèi)的諸循環(huán)固體粘結(jié)在一起或結(jié)塊的趨勢(shì)，并且所收集到的諸固體會(huì)堆積在已知型U型梁平式排放槽的水平部分上。通過使固體滯留在高溫燃料氣流中，會(huì)加劇這種使諸固體結(jié)塊的趨勢(shì)。如果繼續(xù)進(jìn)行下去，這種固體堆積現(xiàn)象會(huì)加重諸U型梁上的重量，限制氣體使之流過位于各平式排放槽上方的U型梁分離器下部，更甚者，會(huì)對(duì)從各U型梁排出的諸顆粒有局部限制作用。氣流流過剛好位于平式排放槽上方的諸U型梁的下部所形成的限制和干擾，以及對(duì)從各U型梁槽排出的局部限制，會(huì)降低收集效率。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于提供一種排放槽，它能防止諸固體堆積在其上，而不會(huì)增大在一位于諸排放槽(即，在廢氣氣流中)水平面上方的區(qū)域和一位于諸排放槽下方的區(qū)域之間的開口面積。由于防止了固體堆積的現(xiàn)象，因此可以避免滯留固體在諸撞擊構(gòu)件下部產(chǎn)生結(jié)塊現(xiàn)象的條件。撞擊構(gòu)件上的載荷沒有被增大，撞擊構(gòu)件收集部分內(nèi)的廢氣氣流沒有受到限制，并且還能防止各撞擊構(gòu)件槽的排放端的限制作用。
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是旨在提供一種用于碰撞式顆粒分離器的裝置，所述碰撞式顆粒分離器是用來從一CFB鍋爐內(nèi)的含顆粒廢氣中收集顆粒，所述裝置能從所述顆粒分離器的相鄰撞擊構(gòu)件之間的空間中除去顆粒，并能從所述撞擊構(gòu)件內(nèi)部除去顆粒，并能將氣體繞顆粒分離器下端旁路流過的現(xiàn)象減至最小。在所述撞擊構(gòu)件上設(shè)置有一漏斗形排放槽，它具有一用來承接一撞擊構(gòu)件之下端的入口部和一用來將顆粒從其中除去的出口部。所述出口部的出口流通面積約等于所述撞擊構(gòu)件的諸側(cè)面內(nèi)部所確定的開口流通面積，而所述入口部的入口流通面積大于所述出口部的出口流通面積，并設(shè)置有固定裝置，用來將所述排放槽固定于所述撞擊構(gòu)件下端。
漏斗形的結(jié)構(gòu)基本上消除了諸排放槽處的水平表面。每一漏斗形排放槽底部出口部?jī)?nèi)的排放口面積都約等于每一撞擊構(gòu)件內(nèi)的開口流通面積，并且不大于前文所述的水平平式排放槽內(nèi)的諸開口?？赡軙?huì)重新夾帶一部分已收集固體的、在漏斗形排放槽排放端下方流動(dòng)的任何氣流至少能被限制到已知的水平平式排放槽所能達(dá)到的程度。通過使每一撞擊構(gòu)件的背部緊鄰每一漏斗形排放槽的后部，可以防止氣體在每一撞擊構(gòu)件下方橫向流動(dòng)并流過由每一撞擊構(gòu)件所收集的下落固體(這會(huì)使固體重新夾帶在廢氣氣流中)。
至此已經(jīng)指出了構(gòu)成本發(fā)明特征的各種新穎特點(diǎn)，這些特征在形成本公開內(nèi)容一部分的所附權(quán)利要求書中予以具體指出。為了更好地了解本發(fā)明，其工作上的優(yōu)點(diǎn)以及通過使用而獲得的諸具體益處，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)較佳實(shí)施例作具體描述。


圖1是一CFB鍋爐的上部的側(cè)視圖，它示出了一種具有爐內(nèi)U型梁和外U型梁的一次碰撞式顆粒分離器；圖2是沿圖1中箭頭2-2方向截取的局部剖視圖；圖3-圖9是示出了本發(fā)明漏斗形排放槽各種形狀的視圖；以及圖10是與圖1相似的剖視圖，它示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。
正如本文中所使用的，術(shù)語CFB鍋爐指的是在其內(nèi)進(jìn)行燃燒過程的CFB反應(yīng)器或燃燒室。雖然本發(fā)明具體是針對(duì)那些采用CFB燃燒室作為產(chǎn)生熱量的裝置的鍋爐或蒸汽發(fā)生器，但是，應(yīng)予理解的是，本發(fā)明也可以很方便地應(yīng)用于另一種類型的CFB反應(yīng)器。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用在一用于化學(xué)反應(yīng)而不是一燃燒過程的反應(yīng)器中，或者是應(yīng)用在將來自于在別處進(jìn)行的燃燒過程的氣體/固體混合物提供給所述反應(yīng)器以作進(jìn)一步處理的場(chǎng)合，或者是應(yīng)用于這種場(chǎng)合，即所述反應(yīng)器僅僅提供一個(gè)外殼，其中顆?；蚬腆w夾帶在不是燃燒過程必然的副產(chǎn)物的氣體中。同樣，術(shù)語U型梁指的是美國(guó)專利No.4,891,052,4,992,085和5,343,830中所揭示的那種碰撞式顆粒分離器。為了方便起見，在下文中使用術(shù)語U型梁，它可以泛指任何一種用來從一載有顆粒的廢氣中收集和除去顆粒的凹形撞擊構(gòu)件或碰撞式顆粒分離器。具體地說，所述碰撞式顆粒分離器是非平面的，它們可以是U形、E形、W形或其它任何形狀，只要它們具有一凹形或杯形表面，該表面面向著迎面而來的廢氣氣流和所夾帶的顆粒，從而能使所述諸撞擊構(gòu)件從廢氣中收集和除去顆粒。
請(qǐng)參閱各附圖。在各附圖中，凡是相同的標(biāo)號(hào)均表示相同或功能相似的構(gòu)件，請(qǐng)具體參閱圖1，圖1示出了一CFB鍋爐的上部10，本發(fā)明的主題應(yīng)用于所述CFB鍋爐。所述CFB鍋爐爐膛或反應(yīng)器包括燃燒過程和由此產(chǎn)生在經(jīng)流體冷卻的墻殼14內(nèi)部的廢氣/固體混合物12。所述墻殼通常是藉助一鋼隔板15(圖1中未予示出，參見圖2)而彼此相互隔開的許多管子，以獲得一氣密的墻殼。所述廢氣/固體混合物12向上流過CFB鍋爐的反應(yīng)器墻殼至其上部10以將其內(nèi)包含的一部分熱量傳遞到經(jīng)流體冷卻的墻殼14。一個(gè)一次碰撞式顆粒分離器16位于CFB鍋爐的上部10內(nèi)，并用來從廢氣/固體混合物12中收集顆粒并將諸顆粒返回到所述CFB鍋爐的下部(未示)。在所示的較佳實(shí)施例中，所述一次碰撞式顆粒分離器16包括4-8列凹形或杯形的撞擊構(gòu)件18，象前文所描述的那樣，這些撞擊構(gòu)件通常是指U型梁10。所述U型梁18大體上設(shè)置成兩組一組上游組20，具有兩列或更多列，并通常稱為爐內(nèi)U型梁20；一組下游組22，具有2-6列。U型梁18支承于CFB鍋爐的爐頂24，并且通常由不銹鋼制成從而能經(jīng)受得住CFB鍋爐內(nèi)部的高溫腐蝕環(huán)境，但是，也可以采用其它適于這些環(huán)境的材料，U型梁18通常是根據(jù)美國(guó)專利No.4,992,085進(jìn)行設(shè)計(jì)的，該專利的說明書內(nèi)容援引在此作為參考。
上游組20和下游組22內(nèi)的諸U型梁18都位于CFB鍋爐的上部10內(nèi)，并形成一自CFB鍋爐爐膛起、具有一定高度和寬度的出口區(qū)26。由于廢氣/固體混合物12內(nèi)的諸顆粒實(shí)際上是腐蝕性的，因此，通常將一層耐火材料28施加于流體冷卻管14的表面上以保護(hù)諸冷卻管。如圖2所示，給定列中的每一U型梁均由一間隙29與相鄰U型梁隔開。U型梁18后續(xù)的下游列與前一列相錯(cuò)開，因此，一下游列的U型梁18大體上與前一列的諸間隙29相對(duì)齊。U型梁的這種精心排列為廢氣/固體顆?；旌衔?2提供了一條彎曲的通道從而使得諸顆粒能撞擊在各U型梁18上并在重力作用下自由下落并返回到CFB鍋爐反應(yīng)器墻殼的下部(未示)。
為了能有助于使?fàn)t內(nèi)組20的諸U型梁18保持對(duì)齊，將諸平板30設(shè)置在其下端32。諸平板30圍繞第一列中的各U型梁構(gòu)件18并彼此相互緊靠以使第一列爐內(nèi)U型梁18保持對(duì)齊。諸平板30具有一向后延伸部34，所述延伸部延伸在第二列諸相鄰U型梁18之間。這些延伸部34緊靠著第二列中的諸U型梁的兩側(cè)，并同樣使它們保持對(duì)齊。或者，給定列中的每一U型梁18上的各板或槽也可以被用來維系對(duì)齊。無論在哪一種情況中，由于諸平板30的延伸部34將耐火材料28緊靠在形成后CFB壁的諸管子14上，因此，它們也提供了一擋板作用，從而能防止廢氣/固體12沿著爐內(nèi)U型梁20的下端旁路向上繞過，因此增強(qiáng)了收集的效率。諸平板30基本上可以是水平的，如圖1所示，或者如下文中圖10所示的那樣是傾斜的，以防止固體顆粒聚集在其上。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，下游組22中的每一U型梁18都設(shè)置有一位于其下端38的不銹鋼的、漏斗形的排放槽36。每一漏斗形排放槽36具有一入口部40以承接其相關(guān)U型梁分離器構(gòu)件18的下端，并具有一出口部42以將諸顆粒從其中排出。出口部42具有一出口流通面積44，它與形成在各U型梁分離器構(gòu)件18側(cè)面內(nèi)部的開口流通面積46約相等。所述入口部40具有一大于所述出口流通面積44的入口流通面積48，從而使得每一漏斗形排放槽構(gòu)件36呈現(xiàn)漏斗形形狀。一擋板50通常是設(shè)置在U型梁下游組22中第一列(各附圖中的列3)中的每一漏斗形排放構(gòu)件36上，以防止氣體繞漏斗形排放槽36的下端而旁路流過。
現(xiàn)請(qǐng)參閱圖2，圖2是圖1的局部剖視圖，它示出了分別設(shè)置在上游組和下游組分離器20、22內(nèi)的諸U型梁18相互交錯(cuò)設(shè)置的情況。為了清晰起見，僅僅示出了其中一個(gè)擋板50，它與諸U型梁18下游組22內(nèi)第一列中的其中一個(gè)漏斗形排放槽36相連。為了將所述漏斗形排放槽36固定于每一單獨(dú)的U型梁18的下端38，將一對(duì)平整的、矩形不銹鋼板52延伸在漏斗形排放槽36的入口部40內(nèi)。在大多數(shù)情況中，諸鋼板52是以其端部與每一漏斗形排放槽36的入口部40的前部54和后部56相焊連。它們還以其側(cè)面與每一U型梁18的下端38相焊連。此外，將諸U型梁18緊抵著貼合在一起的入口部40后部56進(jìn)行安裝，并也以其下端部38與每一漏斗形排放槽36的入口部40的后部56相焊連。從由四(4)列U型梁組成的下游組22中的列3、列4和列5中可以看到這種型式的結(jié)構(gòu)。
在一些情況中，特別是如下游組22中列6的漏斗形排放槽所示的那種情況，緊固裝置仍包括一對(duì)平板52，它們延伸在漏斗形排放槽入口部的內(nèi)部，但是也延伸穿過設(shè)置在入口部40后部56內(nèi)的諸狹槽58。在這種情況中，每一平板52以其一端與入口部40的前端54相焊連，而每一平板52的另一端延伸穿過諸狹槽58并終止在入口部40后部56的外側(cè)，因此它能將一水平板60支承在漏斗形排放槽36的后部56處。存在于諸U型梁構(gòu)件之間的諸間隙62為諸顆粒提供了一條通道從而使諸顆粒能沿著位于諸U型梁下游的CFB鍋爐外殼傾斜部64向下滑動(dòng)?；蛘?，如下文中圖10所示，可以除去位于最后一列U型梁18上諸排放槽36后部56的諸平板60，因此，從傾斜部64延伸出來的耐火材料28剛好鄰近于最后一列排放槽36。
可以看到，各U型梁18以及與它們相連的漏斗形排放槽36的各種設(shè)置情況和間隔要求決定了漏斗形排放槽36的各種結(jié)構(gòu)將是必需的。每一漏斗形排放槽的具體形狀取決于與其相關(guān)的U型梁的位置；即，U型梁是否鄰近于CFB鍋爐的側(cè)壁，并且/或者所述U型梁是否是最前一列、中間列或者是最后一列。在所述較佳實(shí)施例中，采用了七種不同形狀的漏斗形排放槽36。這些排放槽由各羅馬數(shù)字予以標(biāo)示，如圖2中I至VII所示的那樣，并且在圖3-圖9中予以更具體的圖示和描述。圖5和圖9也明確指出了前述諸狹槽58的具體位置，這些狹槽設(shè)置在最后一列(第6列)U型梁18中所用的漏斗形排放槽36的后部56。而且，即使使用的是水平板60，也可以藉助焊接將每一U型梁18的下端38與每一漏斗形排放槽36入口部40后部相連。
圖3-圖9分別示出了漏斗形排放槽36的類型I至VII。圖3-圖9中的每一附圖都包含了排放槽36的前視圖、平面圖、右視圖。每一排放槽36具有一高度H、寬度W和一深度D(朝著廢氣/固體流12的方向)。寬度W和深度D的下標(biāo)“i”表示“入口”；下標(biāo)“o”表示“出口”。每一排放槽36具有一具有四個(gè)平板側(cè)面和高度h的入口部40，以及一漏斗形出口部42，所述出口部也具有四個(gè)平板側(cè)面并且大體上呈倒金字塔形狀。每一排放槽36的寬度Wi是經(jīng)過選擇的，從而能使每一排放槽36在相鄰U型梁18中間的間隙29中點(diǎn)處從一相鄰排放槽36延伸出來，并且/或者朝著一相鄰壁延伸。因此Wi是根據(jù)排放槽36的位置而變化的。同樣，每一排放槽36的深度Di也是經(jīng)過選擇的，從而能使每一排放槽36延伸在各連續(xù)列U型梁18的后部之間。在一些情況中，諸如下游組22的U型梁18具有前數(shù)第3列的情況，前部54的位置是根據(jù)它離開圖1所示的后CFB鍋爐壁中心線的遠(yuǎn)近程度而定的。在其它情況中，諸如下游組22的U型梁18在最后列6的情況中，諸排放槽36都設(shè)置有圖1所示的前述水平板60，或者在諸排放槽36于傾斜部64的起始部延伸到一緊靠耐火材料28的某點(diǎn)的情況中，可以省去諸平板60，如下文中圖10所示的那樣。因此，當(dāng)從前方觀察時(shí)，諸排放槽36可以是對(duì)稱的，如類型I-III，或者當(dāng)從前方觀察時(shí)，并且當(dāng)諸排放槽鄰近于一壁時(shí)，諸排放槽36也可以是不對(duì)稱的，如類型IV-VII。在一些情況中，諸如類型IV和VI，可以切除排放槽36上部40右側(cè)的一部分以定位右支承板52。如圖6和圖8所示，這個(gè)切除部分可以具有一由“S”標(biāo)示的高度。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，U型梁18內(nèi)部區(qū)域的寬度約為6英寸，并且其深度約為
英寸，并且給出一位于U型梁內(nèi)部、面積約為42英寸2的開口的自由流通面積。與這些U型梁18一起使用的諸排放槽36的高度H約為14英寸，入口部的高度h約為4英寸。對(duì)于U型梁的這個(gè)較佳尺寸來說，出口流通面積是約42英寸2，只有類型為IV和VI的諸排放槽36除外，它們的出口流通面積是約44英寸2。并且在任何情況下，都不小于U型梁48各側(cè)邊所包含的開口面積。同樣，對(duì)于U型梁的這個(gè)較佳尺寸來說，入口流通面積48可以從約79英寸2的最低值(對(duì)于類型為IV的排放槽來說)起變化到約159英寸2(類型為V和VII排放槽來說)。但是，正如以下所討論的那樣，本發(fā)明也可以采用其它尺寸的U型梁18。
另一個(gè)應(yīng)予注意的重要參數(shù)是諸排放槽36的倒金字塔部分斜側(cè)面諸角處的實(shí)際“最小角度”。所述最小角度是諸排放槽36的任意兩個(gè)相鄰斜側(cè)面和水平面的相交線所形成的實(shí)際傾斜角度。一個(gè)為90度的最小角將意味著諸排放槽36的相交側(cè)面是垂直的。如果僅有一個(gè)在一拐角處相交的側(cè)面是傾斜的，那么另一側(cè)面就是垂直的，所述最小角度將等于另一傾斜側(cè)面的傾斜角度。如果在一拐角處會(huì)合的兩側(cè)面都是傾斜的，所述最小角度將稍稍小于兩相交側(cè)面中較小的傾斜角度。為了能保證所收集的固體顆粒向下滑動(dòng)通過諸排放槽36，在由排放槽36諸斜側(cè)面所形成的拐角處的最小角度應(yīng)該不小于約50度，并且最好不小于60度。這有助于使諸排放槽36具有與一給定U型梁18相稱的尺寸。
用于排放槽36設(shè)計(jì)的這兩個(gè)參數(shù)，即(1)出口面積44不小于包含在U型梁18的諸側(cè)面內(nèi)部的開口面積(open area)，以及(2)最小角度最好不小于約60度，可以被用來與各種大小的U型梁18相適應(yīng)。因此，U型梁18可以比寬度約為6英寸、深度約為
英寸的較佳尺寸來得更寬和/或更深；但諸排放槽36仍將根據(jù)需要延伸在相鄰兩U型梁18之間，并且高度h和H可以按需適當(dāng)變化以與一給定尺寸的U型梁18相適應(yīng)。如果需要，可以在同一分離器16內(nèi)各不同位置處采用各種不同尺寸的U型梁18(以及槽36)以應(yīng)付特定設(shè)計(jì)條件。
最后，圖10示出了一與圖1相似的剖視圖，該圖示出了(1)在前文中已描述的、在諸U型梁18的爐內(nèi)組20上所用的諸斜平板30；以及(2)在前文中也已作描述的，在最后一列U型梁18的后部56處除去了水平板60。如果需要，諸U型梁的爐內(nèi)組20可以設(shè)置有斜平板30(如圖10所示)，并且它們也可以設(shè)置有如圖所示的諸凸緣31，這些凸緣緊靠在CFB后壁管上的耐火材料28上，以進(jìn)一步限制氣體繞U型梁18的這些爐內(nèi)組20的下端而旁路流過。
因此，可以看到，本發(fā)明具有幾個(gè)優(yōu)于已有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。由于基本消除了通常存在于每一U型梁18下端38附近所有的水平表面，因此只有形成漏斗形排放槽36諸側(cè)面的每一板構(gòu)件的邊緣是直邊緣，從而能基本防止因結(jié)塊而可能會(huì)發(fā)生的固體堆積現(xiàn)象。由于防止了固體堆積的現(xiàn)象，因此降低了U型梁18上的載荷，并且使得構(gòu)造更為經(jīng)濟(jì)。同樣，由于防止了固體堆積的現(xiàn)象，也防止了通過諸U型梁18的廢氣/固體流12的干擾或擾動(dòng)，因此也保持了峰值設(shè)計(jì)條件時(shí)的收集效率。由于諸固體不會(huì)再堆積在諸U型梁18下端38附近的任何一個(gè)平面上，同時(shí)也消除了諸固體掉落穿過各U型梁在其下端處的干擾現(xiàn)象，并能較佳地保持收集效率。
正如前文已指出的，雖然碰撞式顆粒分離器16的諸撞擊構(gòu)件18最好是一種槽形結(jié)構(gòu)(即U型梁)，但是，它也可以采用如上文所描述的、有助于將顆粒從廢氣12中收集并除去的橫截面為其它形狀的結(jié)構(gòu)。
以上雖然對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)特定實(shí)施例進(jìn)行了圖示和具體描述以說明本發(fā)明原理的應(yīng)用，但是，應(yīng)予理解的是，還可以對(duì)本發(fā)明作出各種不背離這些原理的變化和變型。舉例來說但并不是限制性的，本發(fā)明的漏斗形排放槽可以應(yīng)用于具有CFB鍋爐的新型結(jié)構(gòu)中，或者應(yīng)用于現(xiàn)有CFB鍋爐的更換、維修或改進(jìn)中。不管這些CFB鍋爐是否采用已知L閥型結(jié)構(gòu)，或者采用美國(guó)專利No.5,343,830中所描述的那種類型的結(jié)構(gòu)，都是適用的。因此，可以根據(jù)具體安裝情況，將圖1或圖10的實(shí)施例應(yīng)用或使用在新穎或新型結(jié)構(gòu)中。U型梁18和其相關(guān)排放槽36的尺寸都應(yīng)該如前文所述的那樣進(jìn)行設(shè)計(jì)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，有時(shí)候可以僅采用本發(fā)明的某些特征而不采用其它特征，這樣會(huì)比較合算有利。因此，所有這些變化和實(shí)施例都應(yīng)落在所附權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于碰撞式顆粒分離器的裝置，所述顆粒分離器用來在一循環(huán)流化床(CFB)鍋爐內(nèi)從含顆粒的廢氣中收集顆粒，所述裝置能從所述顆粒分離器的相鄰撞擊構(gòu)件之間的空間中除去顆粒，也能從所述撞擊構(gòu)件內(nèi)部除去顆粒，并能將氣體繞顆粒分離器下端旁路流過的現(xiàn)象減至最小，所述裝置包括一漏斗形排放槽，它具有一用來承接一撞擊構(gòu)件之下端的入口部和一用來將顆粒從其中除去的出口部，所述出口部的出口流通面積約等于所述撞擊構(gòu)件的諸側(cè)面內(nèi)部所確定的開口流通面積，所述入口部的入口流通面積大于所述出口部的出口流通面積；以及用來將所述排放槽固定于所述撞擊構(gòu)件下端的固定裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述固定裝置包括一對(duì)在所述排放槽的入口部?jī)?nèi)部延伸的板，它們的兩端部分別焊接于所述入口部的前板和后板，并且它們的諸側(cè)面焊接于所述撞擊構(gòu)件的下端，所述固定裝置還包括一將撞擊構(gòu)件的下端與所述排放槽入口部后板相連的焊接件。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述固定裝置包括一對(duì)在所述排放槽的入口部?jī)?nèi)部延伸并穿過入口部后板內(nèi)諸狹槽的板，每一板的一端焊接于所述入口部的前板，每一板的另一端終止在排放槽入口部后板的外側(cè)并將一水平板支承在排放槽的后部，所述固定裝置還包括一將撞擊構(gòu)件的下端與所述排放槽入口部后板相連的焊接件。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述碰撞式顆粒分離器的撞擊構(gòu)件是U形、E形、W形或是具有一些類似凹形或杯形結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述漏斗形排放槽具有一前部，并且當(dāng)從前方觀察時(shí)，相對(duì)于一垂直中心線是對(duì)稱的。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述漏斗形排放槽具有一前部，并且當(dāng)從前部觀察是，相對(duì)于一垂直中心線是不對(duì)稱的。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述撞擊構(gòu)件是一U型梁，所述撞擊構(gòu)件諸側(cè)面內(nèi)部所確定的開口流通面積約為42英寸2，排放槽出口部的出口流通面積是約42英寸2至約44英寸2，排放槽入口部的入口流通面積是約79英寸2至159英寸2。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述漏斗形排放槽的高度H約為14英寸，所述入口部的高度約為4英寸。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述漏斗形排放槽的最小角度不小于約50度。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述最小角度約為60度。
11.在一種具有碰撞式一次顆粒分離器的循環(huán)流化床(CFB)鍋爐中，所述分離器是用來從CFB鍋爐內(nèi)含顆粒的廢氣中收集顆粒，所述一次顆粒分離器具有多個(gè)用來從廢氣中收集和除去顆粒的撞擊構(gòu)件，并且具有一裝置，所述裝置用來從所述顆粒分離器的相鄰撞擊構(gòu)件之間的空間中除去顆粒并從所述撞擊構(gòu)件內(nèi)部除去顆粒，并能將氣體繞顆粒分離器下端旁路流過的現(xiàn)象減至最少，所述裝置包括對(duì)于每一撞擊構(gòu)件來說，每一漏斗形排放槽具有一用來承接與其相連的撞擊構(gòu)件之下端的入口部和一用來將顆粒從其中除去的出口部，所述出口部的出口流通面積約等于所述撞擊構(gòu)件的諸側(cè)面內(nèi)部所確定的開口流通面積，所述入口部的入口流通面積大于所述出口部的出口流通面積；以及用來將所述排放槽固定于與其相連的撞擊構(gòu)件下端的固定裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述固定裝置包括一對(duì)在所述排放槽的入口部?jī)?nèi)部延伸的板，它們的兩端部分別焊接于所述入口部的前板和后板，并且它們的諸側(cè)面焊接于所述撞擊構(gòu)件的下端，所述固定裝置還包括一將撞擊構(gòu)件的下端與所述排放槽入口部后板相連的焊接件。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述漏斗形排放槽的最小角度不小于約50度。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述最小角度是約60度。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述固定裝置包括一對(duì)在每一排放槽的入口部?jī)?nèi)部延伸并穿過入口部后部?jī)?nèi)諸狹槽的板，每一板的一端焊接于所述入口部的前板，每一板的另一端終止在排放槽入口部后部的外側(cè)并將一水平板支承在排放槽的后部，所述固定裝置還包括一將與其相連的撞擊構(gòu)件的下端與所述排放槽入口部后板相連的焊接件。
16.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述碰撞式顆粒分離器的撞擊構(gòu)件是U形、E形、W形或是具有一些類似的凹形或杯形結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述諸撞擊構(gòu)件是諸U型梁，所述撞擊構(gòu)件諸側(cè)面內(nèi)部所確定的開口流通面積約為42英寸2，每一排放槽出口部的出口流通面積是約42英寸2至約44英寸2，每一排放槽入口部的入口流通面積是約79英寸2至159英寸2。
全文摘要
一種用于一在循環(huán)流化床(CFB)鍋爐中使用的碰撞式顆粒分離器的排放槽,采用了多個(gè)位于碰撞式顆粒分離器內(nèi)每一撞擊構(gòu)件下端的漏斗形排放槽。所述諸漏斗形排放槽能防止所收集的顆粒堆積在其上,并能使撞擊構(gòu)件所收集的諸顆粒從其中穿過而落下,同時(shí)還能防止廢氣繞碰撞式顆粒分離器下端旁路流過。諸漏斗形排放槽的出口端具有大體相同的開口面積,當(dāng)所收集的顆粒位于每一相關(guān)撞擊構(gòu)件內(nèi)部時(shí),能使所收集的顆粒從其中穿過而落下。
文檔編號(hào)F23J15/02GK1170623SQ9711393
公開日1998年1月21日 申請(qǐng)日期1997年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月17日
發(fā)明者弗利克斯, 貝林, 戴維J·沃克 申請(qǐng)人:巴布考克及威爾考克斯公司