本實(shí)用新型涉及一種煤制氣循環(huán)流化床氣化系統(tǒng)中的旋風(fēng)分離器中心筒，特別是一種既能實(shí)現(xiàn)冷卻又能獲得空氣換熱的旋風(fēng)分離器中心筒，屬于循環(huán)流化床技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

煤制氣循環(huán)流化床氣化系統(tǒng)中的高溫旋風(fēng)分離器是關(guān)鍵部件之一，其主要作用是將大量高溫固體物料從氣流中分離出來送回爐膛，以保證燃料和脫硫劑多次循環(huán)燃燒反應(yīng)。其中中心筒又是旋風(fēng)分離器的關(guān)鍵部件，它運(yùn)行于900°C以上高溫?zé)煔獾膹?qiáng)烈沖刷環(huán)境之中，其受高溫影響相當(dāng)嚴(yán)重，長期工作會(huì)導(dǎo)致中心筒發(fā)生永久性變形，變形后的中心筒不僅影響旋風(fēng)分離器的分離效率，同時(shí)增大尾部煙道的磨損量以及后道除塵器的負(fù)擔(dān)，因此，傳統(tǒng)的旋風(fēng)分離器中心筒2～3年就需要更換一次，且更換程序復(fù)雜、使用成本倍增。由此，生產(chǎn)實(shí)踐需要研究應(yīng)對(duì)旋風(fēng)分離器中心筒變形、燒損、磨損，提高其使用壽命的手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)傳統(tǒng)旋風(fēng)分離器中心筒現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種既能實(shí)現(xiàn)冷卻又能獲得空氣換熱的旋風(fēng)分離器中心筒，旨在采集利用余熱、防止中心筒熱變形，實(shí)現(xiàn)提高其使用壽命的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種空氣冷卻換熱的旋風(fēng)分離器中心筒，包括旋風(fēng)分離器外殼和中心筒，所述的旋風(fēng)分離器外殼為圓筒狀結(jié)構(gòu)；所述的中心筒置入在旋風(fēng)分離器外殼內(nèi)，其特征在于:

所述的中心筒由上、下兩端的集氣室與中間若干根冷卻換熱管組成；

所述上、下兩端的集氣室為具有圓環(huán)狀的封閉腔；

所述上端的集氣室固定連接在旋風(fēng)分離器的圓筒狀外殼頂端；

所述若干根冷卻換熱管的兩端分別密封穿入上、下兩端集氣室的封閉腔內(nèi)；

所述若干根冷卻換熱管在圓環(huán)狀封閉腔的兩個(gè)設(shè)定圓周上均勻分布，構(gòu)成中心筒的筒壁；

所述內(nèi)圓周上每相鄰的兩根冷卻換熱管的外管壁相依密貼；

所述外圓周上的若干根冷卻換熱管中每一根冷卻換熱管的外管壁依次與內(nèi)圓周上的兩根冷卻換熱管的外管壁，呈“品”字形相依密貼；

所述上端集氣室的封閉腔內(nèi)分為進(jìn)氣腔和出氣腔，其中進(jìn)氣腔體積占整體封閉腔體積的2/5，出氣腔體積占整體封閉腔體積的3/5；

所述若干根冷卻換熱管其中2/5的冷卻換熱管上端穿入在進(jìn)氣腔內(nèi)，3/5的冷卻換熱管上端穿入在出氣腔內(nèi)；

所述進(jìn)氣腔和出氣腔通過冷卻換熱管與下端的集氣室相連通；

所述進(jìn)氣腔設(shè)有與外部進(jìn)氣管道相連通的進(jìn)氣口，出氣腔設(shè)有與外部輸氣管道相連通的出氣口。

作為本實(shí)用新型的另一種設(shè)置形式，其特征在于：

所述的中心筒由上、下兩端的集氣室與中間若干根冷卻換熱管和一金屬筒體組成；

所述上、下兩端的集氣室為具有圓環(huán)狀的封閉腔；

所述上端的集氣室固定連接在旋風(fēng)分離器的圓筒狀外殼頂端；

所述若干根冷卻換熱管的兩端分別密封穿入上、下兩端集氣室的封閉腔內(nèi)；

所述若干根冷卻換熱管在圓環(huán)狀封閉腔的兩個(gè)設(shè)定圓周上均勻分布；

所述金屬筒體的上、下端分別與上、下兩端集氣室固定連接且位于外設(shè)定圓周上的若干根冷卻換熱管和內(nèi)設(shè)定圓周上的若干根冷卻換熱管之間；

所述上端集氣室的封閉腔內(nèi)分為進(jìn)氣腔和出氣腔，其中進(jìn)氣腔體積占整體封閉腔體積的2/5，出氣腔體積占整體封閉腔體積的3/5；

所述若干根冷卻換熱管其中2/5的冷卻換熱管上端穿入在進(jìn)氣腔內(nèi)，3/5的冷卻換熱管上端穿入在出氣腔內(nèi)；

所述進(jìn)氣腔和出氣腔通過冷卻換熱管與下端的集氣室相連通；

所述進(jìn)氣腔設(shè)有與外部進(jìn)氣管道相連通的進(jìn)氣口，出氣腔設(shè)有與外部輸氣管道相連通的出氣口。

進(jìn)一步地，所述若干根冷卻換熱管在圓環(huán)狀封閉腔的一個(gè)設(shè)定圓周上均勻分布，所述的金屬筒體設(shè)置在若干根冷卻換熱管圍成的設(shè)定圓周內(nèi)部；

進(jìn)一步地，所述若干根冷卻換熱管在圓環(huán)狀封閉腔的一個(gè)設(shè)定圓周上均勻分布，所述的金屬筒體設(shè)置在若干根冷卻換熱管圍成的設(shè)定圓周外部。

上述由若干根冷卻換熱管或由若干根冷卻換熱管與金屬筒體構(gòu)成的旋風(fēng)分離器中心筒，與傳統(tǒng)旋風(fēng)分離器由單一金屬筒體構(gòu)成的中心筒相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、向上端集氣室的進(jìn)氣腔內(nèi)輸入空氣，使若干根冷卻換熱管起到冷卻中心筒防止其燒損、磨損、產(chǎn)生熱變形的作用，提高了中心筒的使用壽命，降低了使用成本；

2、從上端集氣室的出氣腔內(nèi)獲得高溫空氣，并將其與高溫蒸汽混合送入氣化爐內(nèi)形成氣化劑，從而獲得余熱回收再利用的效果。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖：

附圖2為附圖1中A-A截面的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖：

附圖4為附圖3中A-A截面的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖：

附圖6為附圖5中A-A截面的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖7為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖：

附圖8為附圖7中A-A截面的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

在附圖中：1為旋風(fēng)分離器外殼、2為中心筒、201為上端集氣室、202為下端集氣室、203為冷卻換熱管、204為隔墻板、205為金屬筒體、a為進(jìn)氣口、b為出氣口。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖并通過四個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步解釋說明：

實(shí)施例一：

如附圖1和2所示，旋風(fēng)分離器外殼1為圓筒狀結(jié)構(gòu)；中心筒2置入在旋風(fēng)分離器外殼1內(nèi)；中心筒2由上端集氣室201和下端集氣室202與中間若干根冷卻換熱管203組成；上端集氣室201和下端集氣室202為具有圓環(huán)狀的封閉腔；上端集氣室201固定連接在旋風(fēng)分離器外殼1的頂端；若干根冷卻換熱管203的兩端分別密封穿入上端集氣室201和下端集氣室202的封閉腔內(nèi)；若干根冷卻換熱管203在圓環(huán)狀封閉腔的兩個(gè)設(shè)定圓周上均勻分布，形成中心筒2的筒壁；內(nèi)圓周上每相鄰的兩根冷卻換熱管203的外管壁相依密貼；外圓周上的若干根冷卻換熱管中每一根冷卻換熱管203的外管壁依次與內(nèi)圓周上的兩根冷卻換熱管203的外管壁，呈“品”字形相依密貼；上端集氣室201的封閉腔內(nèi)通過隔墻板204分成進(jìn)氣腔和出氣腔，其中進(jìn)氣腔體積占整體封閉腔體積的五分之一，出氣腔體積占整體封閉腔體積的五分之三；若干根冷卻換熱管其中五分之一的冷卻換熱管203上端穿入在進(jìn)氣腔內(nèi)，五分之三的冷卻換熱管203上端穿入在出氣腔內(nèi)；進(jìn)氣腔和出氣腔通過冷卻換熱管203、下端集氣室202相連通；進(jìn)氣腔設(shè)有與外部進(jìn)氣管道相連通的進(jìn)氣口a，出氣腔設(shè)有與外部輸氣管道相連通的出氣口b。

實(shí)施例二：

如附圖3和4所示，旋風(fēng)分離器外殼1為圓筒狀結(jié)構(gòu)；中心筒2置入在旋風(fēng)分離器外殼1內(nèi)；中心筒2由上端集氣室201、下端集氣室202和中間若干根冷卻換熱管203以及一金屬筒體組成；上端集氣室201和下端集氣室202為具有圓環(huán)狀的封閉腔；上端集氣室201固定連接在旋風(fēng)分離器外殼1的頂端；若干根冷卻換熱管203的兩端分別密封穿入上端集氣室201和下端集氣室202的封閉腔內(nèi)，且在圓環(huán)狀封閉腔的兩個(gè)設(shè)定圓周上均勻分布；金屬筒體205的上、下端分別與上端集氣室201和下端集氣室202固定連接且位于設(shè)置在內(nèi)、外兩個(gè)設(shè)定圓周上的若干根冷卻換熱管203之間；上端集氣室201的封閉腔內(nèi)通過隔墻板204分成進(jìn)氣腔和出氣腔，其中進(jìn)氣腔體積占整體封閉腔體積的五分之二，出氣腔體積占整體封閉腔體積的五分之三；若干根冷卻換熱管其中五分之二的冷卻換熱管203上端穿入在進(jìn)氣腔內(nèi)，五分之三的冷卻換熱管203上端穿入在出氣腔內(nèi)；上端集氣室201內(nèi)的進(jìn)氣腔和出氣腔通過冷卻換熱管203與下端集氣室203相連通；進(jìn)氣腔設(shè)有與外部進(jìn)氣管道相連通的進(jìn)氣口a，出氣腔設(shè)有與外部輸氣管道相連通的出氣口b。

實(shí)施例三：

如附圖5和6所示，若干根冷卻換熱管203在圓環(huán)狀封閉腔的一個(gè)設(shè)定圓周上均勻分布，金屬筒體205設(shè)置在若干根冷卻換熱管203圍成的設(shè)定圓周內(nèi)部。

實(shí)施例四：

如附圖7和8所示，若干根冷卻換熱管203在圓環(huán)狀封閉腔的一個(gè)設(shè)定圓周上均勻分布，金屬筒體205設(shè)置在若干根冷卻換熱管203圍成的設(shè)定圓周外部。

本實(shí)用新型工作時(shí)，通過進(jìn)氣口a不斷向上端集氣室201的進(jìn)氣腔內(nèi)輸入大量自然空氣，自然空氣經(jīng)五分之二的冷卻換熱管203進(jìn)入下端集氣室202內(nèi)，再經(jīng)過五分之三的冷卻換熱管203流出出氣口b，使若干根冷卻換熱管203起到冷卻中心筒2防止其熱變形的作用，提高了中心筒2的使用壽命，降低了使用成本；與此同時(shí)，自然空氣從進(jìn)氣口a→上端集氣室201→五分之二的冷卻換熱管203→下端集氣室202→五分之三的冷卻換熱管203→出氣口b，而獲得高溫空氣，將獲得的高溫空氣與高溫蒸汽混合送入氣化爐內(nèi)形成氣化劑，從而獲得余熱回收再利用的效果。