安徽淮北新源热电有限公司现有3台以煤泥为原料的75t/h循环流化床锅炉，投运以来存在燃烧不充分、锅炉效率偏低，飞灰含碳量高等问题。为确保锅炉满负荷、安全、稳定运行，进一步提高锅炉的燃烧效率和热效率，降低飞灰含碳量，淮北新源热电厂拟委托东南大学热能工程研究所对旋风分离器进行改造。
二、旋风分离器工作原理及煤泥燃烧飞灰分离特性
下图示意了常规旋风分离器及其工作原理。含固体颗粒的气体切向进入分离器，受筒壁结构的影响'含尘气体被迫在排气管和分离器外壁之间的同心环柱体内作旋转运动。在旋转过程中，离心力将固体颗粒甩向分离器内壁面，在气流和重力共同作用下下落，由分离器下部的排灰管收集。绝大部分气体则在旋转的同时沿分离器外壁螺旋向下运动，在分离器下部的锥段，气体带着少量颗粒进入内部区域，改为旋转向上的运动，由排气管排出。
旋风分离效率的变化将对炉膛床料粒度、底渣粒度、燃料停留时间、飞灰和底渣排出比倒以及对整个锅炉的经济性产生影响。因煤泥在燃烧过程中产生的飞灰较细，如需要提高循环倍率、降低飞灰含碳量，必须对旋风分离器进行优化，以提高小颗粒飞灰的分离效率，增加燃烧在炉内的停留时间；同时，因炉内颗粒浓度增加，传热系数增大，提高锅炉的热效率。
三、优化旋风分离器的途径
提高分离效率有以下几种途径：1、提高气体进口风速。气体进口风速越高，分离效率越高，但运行阻力也越大。一般气体进口风速为15-25m/s，最高不超过35m/s。2、调整气体进口高宽比。气体进口风速一定时，气体进口高宽比增加，分离效率会增加。一般气体进口高度／气体进口宽度取2～3。3、进气方式调整为蜗壳式。气体进口形式主要有切向和蜗壳两种。切向进口简单；蜗壳进口结构上复杂—些，但有助于提高分离效率和减小阻力损失。4、调整中心筒的长度、直径。中心筒直径越小，分离效率越高，但运行阻力也越大。中心筒插入深度过短过长都不利于分离。中心筒尺寸的选择需要根据飞灰的粒径分布及分离器的没计尺寸进行计算，以优化分离效率。5、偏置中心筒，根据浓相流场流动特性，将中心筒偏移中心位置，致使烟气中的颗粒浓度降低，提高分离器的分离效率。
四、优化步骤
1、对循环流化床锅炉的运行、飞灰粒度分布及现有旋风分离器的工作进行计算分析，提出最佳优化方案；2、对整个循环流化床系统进行计算，确保合理的旋风分离器改造参数，同时对旋风分离器内的流场进行数值模拟，从理论方面进行分析，为旋风分离器的改造提供理论支持和数据支撑；3、进行旋风分离器图纸的绘制，双方单位进行技术交底；4、进行旋风分离器的加工改造。
五、改造后效果：
注：我公司2007年度上半年为试产阶段，未连续运行，07年度数值取7至12月份后乘2。
②项目完成后能耗实际节能情况：依据2007、2008、2009年生产报表及人炉煤质化验数据，根据《工业锅炉热工性能试验规范》(GB/T10180-2003)计算出．2007年度锅炉实际运行热效率（反平衡）为813%; 2008年度锅炉在进行改造，暂不统计锅炉效率；2009年度锅炉实际运行热效率（反平衡）为89,8%。按照与2007年度基准期锅炉相同运行状况考虑，锅炉节能计算如下：2009年度节煤量：AEb-(l-nbO/rlbl)xEbO=(l-OB13/OB98)×10926922=1034285 tce。式中：△Eb-锅炉技改节能量；nb0-锅炉改造前实际热效率；Tlbl-锅炉改造后实际热效率；Eb0-锅炉改造前能源消耗量。
根据计算2009年较2007年节煤1034185tce，锅炉燃烧系统改造后09年共计节约标煤1034285tce。2010年1月至3月年度节煤量：△Eb= (1-nb0/Tl hl)×Eb0= (1-0.813/0 898)×(IQ926922 x 1/4)=2585.71 tce。式中：△Eb-锅炉技改节能量；'1b0-锅炉改造前实际热效率；nbl-锅炉改造后实际热效率；Eh0-锅炉改造前能源消耗量。根据计算2010年1至3月较2007年同比节煤2585.71tce，锅炉燃烧系统改造后2010年1至3月年共计节约标煤2585.71tce。
