CN102192519A - 煤粉注入式粗粉分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤粉注入式粗粉分离器，包括外壳体以及装设于外壳体内的导流体，所述导流体与外壳体内壁之间装设有轴向叶片，所述外壳体的上端设有细煤粉出口管道，所述外壳体的下端设有粗粉回送管道以及与磨煤机相连的磨机煤粉气流进口管，所述外壳体的上端设有煤粉气流进口管，由此将煤粉仓中的煤粉供入一次风和燃烧系统中。本发明是一种结构简单紧凑、成本低廉、具有分离和存粉再分配功能、可适用多种工况的煤粉注入式粗粉分离器。

Description

煤粉注入式粗粉分离器

技术领域

本发明主要涉及到燃煤火力发电厂煤粉制备系统领域，特指一种直吹式制粉系统与储仓式制粉系统间的重要接口部件。

背景技术

燃煤火力发电厂中基于钢球磨煤机(包括单进单出与双进双出型)的直吹式制粉系统在设计与运行过程中一直存在矛盾：如果磨煤机出力选择过大，则运行时制粉单位电耗会一直较高，在低负荷工况时制粉经济性更差。如果磨煤机出力选择较小，则运行时因煤的发热量、水分、灰分、原煤粒度组成、可磨性系数等的变化，造成运行时制粉系统出力不足、煤粉变粗，进而影响锅炉负荷、燃烧稳定性及效率等，出现这种情况的原因是：(1)燃煤品质下降时，煤粉的绝对用量增加，如果磨煤机的出力富裕度不够，则会导致磨煤机制粉出力不足，不能满足锅炉高负荷或满出力运行的要求；(2)在燃煤品质较差工况要求锅炉高负荷或满负荷运行时，磨煤机内的通风量增加，这将导致磨煤机出口的煤粉变粗，从而使炉内的燃烧稳定性与燃烧效率下降，锅炉飞灰含炭量增加，锅炉效率下降；(3)在直吹式制粉系统中，钢球磨煤机的制粉量必须随锅炉负荷的变化而变化，锅炉负荷下降时，磨煤机制粉量下降，而对于钢球磨煤机，其空载功率消耗与满载功率消耗相差很小，因此钢球磨直吹式制粉系统的单位电耗随着负荷的下降成比例地增加。

基于钢球磨煤机的直吹式制粉系统长期以来存在的煤种适应性、负荷适应性及低负荷经济性差的技术难题长期以来一直没有得到解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、具有分离和分配两种功能、可适用多种工况的煤粉注入式粗粉分离器。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种煤粉注入式粗粉分离器，包括外壳体以及装设于外壳体内的导流体，所述导流体与外壳体内壁之间装设有轴向叶片，所述外壳体的上端设有细煤粉出口管道，所述外壳体的下端设有粗粉回送管道以及与磨煤机相连的磨机煤粉气流进口管，其特征在于：所述外壳体的上端设有与煤粉仓相连的一根以上的粉仓煤粉气流进口管。

作为本发明的进一步改进：

所述粉仓煤粉气流进口管的正下方设有用来将煤粉气流缓冲并分配至细煤粉出口管道的导流缓冲装置。

所述导流缓冲装置为一组的弧形锥体，所述弧形锥体的流体导入端朝向粉仓煤粉气流进口管，所述弧形锥体的流体导出端朝向细煤粉出口管道。

所述导流缓冲装置通过支撑装置支承于导流体上。

所述外壳体的顶部呈圆柱状，所述外壳体的底部呈圆锥状，所述两根以上的粉仓煤粉气流进口管沿外壳体顶部圆形端面的周向均匀分布。

所述粉仓煤粉气流进口管的数量与细煤粉出口管道的数量相同。

所述粉仓煤粉气流进口管与外壳体之间设有向上倾斜布置直管段、或向上布置的圆弧管段。

所述导流体呈圆锥状。

与现有技术相比，本发明的优点就在于：本发明的煤粉注入式粗粉分离器，具有结构简单紧凑、成本低廉等优点，且具有分离和分配两种功能，可适用多种工况。(1)当锅炉在低负荷下运行时磨煤机出口气粉混合物一部分可以通过粗粉分离器进入细粉分离器，进行粉仓存粉，保证磨煤机运行的经济性。(2)当锅炉在高负荷运行磨煤机出力不能满足锅炉需要时，可以通过本发明的煤粉注入式粗粉分离器将粉仓中的部分煤粉注入一次风中。(3)当粉仓满后，根据负荷需要可以停运磨煤机，可以降低磨煤电耗。(4)当燃用多种煤，且具有多台磨煤机时，可以将较好的煤存在粉仓中，通过本发明的煤粉注入式粗粉分离器将粉仓中的煤粉注入一次风中，达到精确快速控制不同煤种混烧时稳定着火与燃烧的目的。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1的俯视局部结构示意图；

图3是本发明实施例2的结构示意图；

图4是图3的俯视局部结构示意图。

图例说明

1、粗粉回送管道；2、细煤粉出口管道；3、粉仓煤粉气流进口管；4、粗粉分离器上部；5、导流缓冲装置；6、煤粉出口分配输送管道；7、导流体；8、轴向叶片；9、外壳体；10、支撑装置；11、磨煤机；12、磨机煤粉气流进口管；13、煤粉仓。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步详细说明。

实施例1：如图1和图2所示，本发明的煤粉注入式粗粉分离器，包括外壳体9以及装设于外壳体9内的导流体7，外壳体9的顶部呈圆柱状，外壳体9的底部呈圆锥状，导流体7呈圆锥状，锥形的设计利于对煤粉气流进行导流。导流体7与外壳体9内壁之间装设有轴向叶片8，轴向叶片8为调整好间隙后的叶片状，外壳体9的上端设有细煤粉出口管道2，细煤粉出口管道2与外壳体9相连的一端设有煤粉出口分配输送管道6，外壳体9的下端设有粗粉回送管道1以及与磨煤机11相连的磨机煤粉气流进口管12，磨煤机11输出的煤粉在气流的吹动下经磨机煤粉气流进口管12进入外壳体9的底部，煤粉气流经过轴向叶片8后粗粉和细粉将被分离开来，不合格的粗粉将落入粗粉回送管道1中被导入磨煤机11中继续研磨，合格的细煤粉与干燥剂一起自细煤粉出口管道2输送进入锅炉的煤粉燃烧器中。本发明中外壳体9的上端设有与煤粉仓13相连的粉仓煤粉气流进口管3，粉仓中的煤粉由气流输送至粉仓煤粉气流进口管3中，将煤粉仓13中的煤粉输送进入一次风与燃烧系统。本实施例中采用位于外壳体9中部的一根粉仓煤粉气流进口管3。通过粉仓煤粉气流进口管3可以将存储在煤粉仓13中的煤粉通入到本发明的粗粉分离器中，并在粗粉分离器中完成缓冲和分配后进入细煤粉出口管道2中，最后输送至锅炉的煤粉燃烧器中。

本实施例中，粉仓煤粉气流进口管3的正下方设有用来将煤粉气流缓冲并分配至细煤粉出口管道2的导流缓冲装置5。导流缓冲装置5为一组的弧形锥体，弧形锥体的流体导入端朝向粉仓煤粉气流进口管3，弧形锥体的流体导出端朝向细煤粉出口管道2。导流缓冲装置5通过支撑装置10支承于导流体7上。导流缓冲装置5还可以采用弧形板、锅型板、平板等多种结构型式，其支撑可采用圆钢、扁钢与外壳体9间的横向连接或内锥体间的竖向(或立式)连接。

本发明的煤粉注入式粗粉分离器有三种典型的工况，具体如下：

1、应用于制粉系统的直吹运行工况。当钢球磨煤机11处于纯直吹式运行时，不管锅炉本身处于何种负荷工况，磨煤机11出口的全部煤粉气流经过磨机煤粉气流进口管12进入外壳体9中，经过轴向叶片8的粗粉分离作用后，粗煤粉经粗粉回送管道1将不合格的粗煤粉送入磨煤机11再次研磨，而合格的细煤粉在粗粉分离器的上部进入细煤粉出口管道2。之后，根据锅炉的负荷工况，煤粉气流可能全部被输送至锅炉中燃烧，也可能一部分煤粉气流被送往锅炉中燃烧，而另一部分则进入储仓式系统进行气固两相分离，被分离出的煤粉存入煤粉仓13。显然，在此种工况下，本发明的粗粉分离器只起着普通粗粉分离器的作用。

2、应用于制粉系统的储仓运行工况。当煤粉仓13中的煤粉满仓后，钢球磨煤机11停止运行，且磨煤机11出口管道上的风门关闭，此时煤粉仓13中的煤粉经给粉机及热空气由粉仓煤粉气流进口管3输送至位于外壳体9内腔上端的粗粉分离器上部4中，然后经煤粉注入装置进入粗粉分离器上部4。细煤粉气流自分离器顶部中间进入后，在导流缓冲装置5的作用下，煤粉气流被导流经煤粉出口分配输送管道6进入细煤粉出口管道2中，进而被送入锅炉中燃烧。

3、应用于制粉系统的直吹-储仓运行工况。当煤粉仓13中储满煤粉且磨煤机11满负荷运行而不能满足锅炉负荷要求时，需要将煤粉仓13中的煤粉经粉仓煤粉气流进口管3输送一部分进入位于外壳体9内腔上端的粗粉分离器上部4中。煤粉仓13中的煤粉被热风送入粗粉分离器上部空间后与来自磨煤机11出口的上升煤粉气流混合后经煤粉出口分配输送管道6进入细煤粉出口管道2中，以增加输送至锅炉中的煤粉量，从而增加锅炉的出力。在这种工况下，本发明的粗粉分离器既要分离来自磨煤机11出口煤粉气流中的粗煤粉，同时还接受来自煤粉仓13中的煤粉，并将来自煤粉仓13的煤粉与磨煤机11现磨的煤粉混合后送出粗粉分离器。显然，此时本发明的粗粉分离器既是一个分离器，同时又是两股煤粉气流的混合器与分配器。而本发明中的导流缓冲装置5则是为了减少两股来源的煤粉气流直接撞击所引起的能量损失及煤粉分配不均匀程度。

实施例2：参见图3和图4，本实施例与实施例1的结构基本相同，其不同之处在于：采用两根以上的粉仓煤粉气流进口管3，且各粉仓煤粉气流进口管3沿外壳体9顶部圆形端面的周向均匀分布。还可进一步将粉仓煤粉气流进口管3的数量与细煤粉出口管道2的数量设计为相同，以保证煤粉气流的均匀性。采用多根粉仓煤粉气流进口管3设计时，还可以在粉仓煤粉气流进口管3接入时采用向上倾斜一定角度的直管段或向上的圆弧管段，以降低煤粉气流的流动阻力，提高细煤粉在各煤粉输出管道之间分配的均匀性。对于这种周向多入口型的粗粉分离器，来自煤粉仓13的细煤粉气流自多根管道从外壳体9上部圆筒体直段周向均匀分布的入口处进入粗粉分离器上部4的空间中，然后经煤粉出口分配输送管道6进入细煤粉出口管道2中，进而被送入锅炉中燃烧。显然，在此种工况下，粗粉分离器完全起着一种煤粉混合与分配器的作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种煤粉注入式粗粉分离器，包括外壳体(9)以及装设于外壳体(9)内的导流体(7)，所述导流体(7)与外壳体(9)内壁之间装设有轴向叶片(8)，所述外壳体(9)的上端设有细煤粉出口管道(2)，所述外壳体(9)的下端设有粗粉回送管道(1)以及与磨煤机(11)相连的磨机煤粉气流进口管(12)，其特征在于：所述外壳体(9)的上端设有与煤粉仓(13)相连的一根以上的粉仓煤粉气流进口管(3)。

2.根据权利要求1所述的煤粉注入式粗粉分离器，其特征在于：所述粉仓煤粉气流进口管(3)的正下方设有用来将煤粉气流缓冲并分配至细煤粉出口管道(2)的导流缓冲装置(5)。

3.根据权利要求2所述的煤粉注入式粗粉分离器，其特征在于：所述导流缓冲装置(5)为一组的弧形锥体，所述弧形锥体的流体导入端朝向粉仓煤粉气流进口管(3)，所述弧形锥体的流体导出端朝向细煤粉出口管道(2)。

4.根据权利要求2所述的煤粉注入式粗粉分离器，其特征在于：所述导流缓冲装置(5)通过支撑装置(10)支承于导流体(7)上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的煤粉注入式粗粉分离器，其特征在于：所述外壳体(9)的顶部呈圆柱状，所述外壳体(9)的底部呈圆锥状，所述两根以上的粉仓煤粉气流进口管(3)沿外壳体(9)顶部圆形端面的周向均匀分布。

6.根据权利要求5所述的煤粉注入式粗粉分离器，其特征在于：所述粉仓煤粉气流进口管(3)的数量与细煤粉出口管道(2)的数量相同。

7.根据权利要求5所述的煤粉注入式粗粉分离器，其特征在于：所述粉仓煤粉气流进口管(3)与外壳体(9)之间设有向上倾斜布置的直管段、或向上布置的圆弧管段。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的煤粉注入式粗粉分离器，其特征在于：所述导流体(7)呈圆锥状。

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