强化传热的汽冷旋风分离器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115949937A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211538687.5(22)申请日2022.12.01(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人黄中姚禹歌尚曼霞张缦周托吕俊复(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201专利代理师高梦梦(51)Int.Cl.F23C10/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称强化传热的汽冷旋风分离器(57)摘要本发明公开了一种强化传热的汽冷旋风分离器，包括分离器主体，所述分离器主体包括外壳、膜式受热面、保温层和高导热耐磨耐火层；所述膜式受热面设置在所述外壳的内侧；所述保温层设置在所述膜式受热面的背火侧，且固定于所述膜式受热面与所述外壳之间；所述高导热耐磨耐火层设置在所述膜式受热面的向火侧。本发明的强化传热的汽冷旋风分离器，耐磨性好，换热性好，能够提高锅炉过热蒸汽吸热量，并能够降低排烟温度。CN115949937ACN115949937A权利要求书1/1页1.一种强化传热的汽冷旋风分离器，其特征在于，包括分离器主体，所述分离器主体包括：外壳；膜式受热面，所述膜式受热面设置在所述外壳的内侧；保温层，所述保温层设置在所述膜式受热面的背火侧，且固定于所述膜式受热面与所述外壳之间；高导热耐磨耐火层，所述高导热耐磨耐火层设置在所述膜式受热面的向火侧。2.根据权利要求1所述的强化传热的汽冷旋风分离器，其特征在于，所述高导热耐磨耐火层使用的高导热耐磨材料的导热系数为10‑30W·m‑1·K‑1，耐压强度大于200MPa，抗热震性大于60次。3.根据权利要求1所述的强化传热的汽冷旋风分离器，其特征在于，所述高导热耐磨耐火层通过设置在所述膜式受热面上的抓钉固定在所述膜式受热面上。4.根据权利要求3所述的强化传热的汽冷旋风分离器，其特征在于，所述抓钉的布置密度为30‑40个/m2，所述抓钉采用耐热不锈钢制成，耐受温度为900‑1100℃。5.根据权利要求3所述的强化传热的汽冷旋风分离器，其特征在于，所述抓钉的形状为柱形、T形、Y形或L形。6.根据权利要求1‑5中任意一项所述的强化传热的汽冷旋风分离器，其特征在于，所述强化传热的汽冷旋风分离器还包括入口烟道，所述入口烟道与所述分离器主体采用切入式连接或蜗壳式连接。7.根据权利要求1‑5中任意一项所述的强化传热的汽冷旋风分离器，其特征在于，所述分离器主体包括自上而下连接的柱形筒体和锥形筒体，所述柱形筒体的内径尺寸自上而下一致，所述锥形筒体的内径尺寸自上而下逐渐减小。8.根据权利要求1‑5中任意一项所述的强化传热的汽冷旋风分离器，其特征在于，所述保温层为岩棉板或/和硅毡制成。9.根据权利要求1‑5中任意一项所述的强化传热的汽冷旋风分离器，其特征在于，所述外壳为钢板外壳。2CN115949937A说明书1/4页强化传热的汽冷旋风分离器技术领域[0001]本发明涉及循环流化床锅炉技术领域，尤其是涉及一种强化传热的汽冷旋风分离器。背景技术[0002]循环流化床锅炉旋风分离器工作环境恶劣(处理的烟气温度高、速度高、灰浓大)，为降低磨损，其内部敷设有耐磨耐火材料作为保护层，尽管部分循环流化床锅炉旋风分离器外壁安装了蒸汽冷却的管道，在减少旋风分离器壁面温度的同时回收热量，但是由于传统的耐磨耐火材料导热系数低(导热系数小于5W·m‑1·K‑1)、传热能力非常有限。另一方面，排烟热损失是锅炉热损失中最大的一部分，对于改善锅炉运行经济性至关重要，如果通过增加汽冷旋风分离器的吸热量降低进入锅炉尾部烟道的烟气温度，则可以进一步降低锅炉排烟温度。此外，根据循环流化床锅炉的汽水流程，汽冷旋风分离器作为一级受热面还可以通过吸收烟气热量提高锅炉过热蒸汽吸热量，以此弥补过热器吸热量不足带来的气温低等问题。[0003]由此，传统的汽冷旋风分离器的结构设计并不过多考虑烟气的热量回收，更多的是通过汽冷管降低汽冷旋风分离器筒壁温度，减少耐磨耐火层厚度，因此，一般只考虑耐磨耐火材料的防磨。发明内容[0004]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种强化传热的汽冷旋风分离器，耐磨性好，换热能力强，能够提高锅炉过热蒸汽吸热量，能够降低排烟温度。[0005]根据本发明实施例的强化传热的汽冷旋风分离器，包括分离器主体，所述分离器主体包括：[0006]外壳；[0007]膜式受热面，所述膜式受热面设置在所述外壳的内侧；[0008]保温层，所述保温层设置在所述膜式受热面的背火侧，且固定于所述膜式受热面与所述外壳之间；[0009]高导热耐磨耐火层，所述高导热耐磨耐火层设置在所述膜式受热面的向火侧。[0010