物料循环系统

循环灰分离器
（一）循环灰分离器的种类
物料循环系统为循环流化床锅炉所独有，主要由循环灰分离器和飞灰回送装置等组成，其作用是将大量高温固体物料从烟气中分离下来并返送回炉膛内，以维持炉内的快速流态化状态，使嫩料和脱硫剂能够多次循环招烧和反应．循环灰分离器是循环流化床锅炉的最重要的标志性设备之一从某种意义上讲，没有循环灰分离器就没有循环流化床锅炉，循环流化床嫩烧技术的发展也取决于气固分离技术的发展，分离器设计上的差异标志若不同的循环流化床技术流派。
循环灰分离器必须满足下列要求：

① 能够在高温下正常工作；

② 能够满足极高浓度载粒气流的分离，

③ 具有低阻特性；

④ 具有较高的分离效率；

⑤ 与锅炉整体上适应，使锅炉结构紧凑。
鉴于循环灰分离器对循环流化床锅炉的重要性，各国制造厂家和研究机构均十分重视并开发出不同型式的分离器：按分离原理分有离心式旋风分离器和惯性分离器；按分离器的运行温度分有高温分离器（800 一900 ℃ ）、中温分离器‘400 一50 。℃ ）和低温分离器（30 。℃ 以下）；按冷却方式分有绝热分离器（钢板耐火材料）和水（汽）冷却式分离器；按布置的位置分有炉膛外布里和炉膛内布置的分离器，即所谓的外循环分离器和内循环分离器等。即便同是离心式分离器，也有立式布置和卧式布置、圆形和方形的不同。在各式各样的分离器中，当前使用较为普遍的是外置高温旋风分离器和内置惯性分离器。
（二）旋风分离器
旋风分离器的分离原理比较简单。烟气携带物料以一定的速度（一般大于ZOm / s ）沿切线方向进人分离器，在内部作旋转运动．固体颗粒在离心力和重力的作用下被分离下来，落人料仓或立管，经飞灰回送装置返回炉膛，分离出颗粒后的烟气由分离器上部进人尾部烟道。旋风分离器布置在炉膛外部，属外循环分离器。
旋风分离器一般由进气管、筒体、排气管、圆锥管等几部分构成。其结构尺寸包括：筒体直径、进口高度、进口宽度、排气管直径、排气管插人深度、筒体高度、总高度、排料口直径等，一般用筒体直径表示其相对大小。表4 一1 给出了目前工业循环流化床锅炉旋风分离器的主要结构尺寸与特性参数。
旋风分离器进气管常采用切向进口。由于普通切向进口（平顶盖）结构布t 方便，循环流化床锅炉大多采用这种方式。另外，蜗壳式切向进口可以减小分离器的阻力，提高处理的烟气流量，应用也较多。排气管布置则有上排气与下排气两种。 旋风分离器的优点是分离效率高，特别是对细小顾粒的分离效率远远高于惯性分离器；其缺点是体积比较大，使得锅炉厂房占地面积较大。另外，大容量的锅炉因受分离器直径和占地面积的限制，往往需要布置多台分离器。譬如．22Ot / h 锅炉布置两台直径为6 - 7m 的旋风分离器，400t / h 锅炉布置共台直径更大的旋风分离器。因此，旋风分离器的布置对于循环流化床锅炉的大型化显得非常重要。
根据分离器的下作条件，旋风分离器可分为高温、中沮和低温三种。
1 ．高温旋风分离器
高温旋风分离器通过一段烟道与炉膛连接，其布置根据锅炉结构及分离器数量的不同而有所变化，大多布置于炉膛后部，也有的布里在炉膛前墙或两侧墙，并多采用上排气形式。
高温旋风分离器的结构形式主要有两种，一种是由钢板和耐火材料构成不冷却的绝热旋风筒，另一种是由膜式壁构成通过水（或蒸汽）冷却的水（汽）冷却式旋风筒。( 1 ）高温绝热旋风分离器
高温绝热旋风分离器的筒体结构示于图4 一16 。高温旋风分离器内烟气和物料温度高( 850 ℃ 左右），甚至有颗粒在分离器内继续燃烧，同时物料在分离器内高速旋转，故绝热分离器内衬有较厚（80mm 以上）的高温耐火材料，外设保温层隔热。