CN103433157A - 一种用于100mw～1500mw燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，包括分离器切向进口（1）、分离器圆柱形壳体（2）、分离器下部锥体（3）、排气管（4）、分离器下部料斗（5），分离器切向进口（1）设于分离器圆柱形壳体（2）的上部，分离器下部锥体（3）设于分离器圆柱形壳体（2）的底部，排气管（4）设于分离器圆柱形壳体（2）的顶部，分离器下部料斗（5）设于分离器下部锥体（3）的底部；分离器下部料斗（5）的进口处设有分离器防混锥装置（6）；所述分离器下部锥体（3）的底部出口直径不小于排气管（4）的内径。本发明解决了分离器中的粉体挟带问题，极大的降低了煤粉的返混，有利于颗粒的分离，大幅提高分离器效率并降低操作压降。
Description
技术领域
本发明涉及一种细粉分离器，特别是一种用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器。
背景技术
在燃煤发电厂中，分离器是制粉系统中将原煤加工成煤粉的关键处理设备之一，它将磨煤机研磨出的合格煤粉分离出来送入炉膛燃烧。因此，制粉系统分离器性能高低决定着送入炉膛燃烧的粉体的粗细度和粒径分布，影响到锅炉的燃烧效率、制粉系统能耗、NOx排放以及后续系统设备的磨损。
目前，我国燃煤发电厂仓储式制粉系统因细粉分离器的结构设计不合理，分离器进口部分一般沿垂直方向以较大角度切向进入分离器壳体，同时，分离器的排气管一般都带有百叶窗和叶片，这极大的破坏了分离器的分离空间。此外，更为严重的是排气管直径大于分离器外壳锥段底部粉体出口直径Dx，这使得粉体的挟带十分严重，造成了我国现有燃煤电厂仓储式制粉系统细粉分离器的分离性能不高,使得三次风中的煤粉含量过高，排风机的能耗增加、风机叶轮磨损快、寿命短，制粉单耗增加、煤粉仓中煤粉的收集产量少，煤粉细度不好。同时又严重影响锅炉燃烧，造成锅炉火焰中心升高，减温水用量增加、排烟温度升高、氮氧化物排放超标，给电厂的经济效益带来了极大的影响。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，它解决了分离器中的粉体挟带问题，极大的降低了煤粉的返混，有利于颗粒的分离，大幅提高分离器效率并降低操作压降。
本发明的技术方案：一种用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，包括分离器切向进口、分离器圆柱形壳体、分离器下部锥体、排气管、分离器下部料斗和防混锥，分离器切向进口设于分离器圆柱形壳体的上部，分离器下部锥体设于分离器圆柱形壳体的底部，排气管设于分离器圆柱形壳体的顶部，分离器下部料斗设于分离器下部锥体的底部；分离器下部料斗的进口处设有分离器防混锥装置；所述分离器下部锥体的底部出口直径不小于排气管的内径。
前述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器中，所述分离器下部锥体的底部出口直径为排气管内径的1～4.4倍。所述分离器下部锥体的底部出口直径为Dx，排气管内径为d，即Dx=（1～4.4）*d。
前述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器中，所述分离器防混锥装置距分离器下部料斗进口处上方0～1000mm，或距分离器下部料斗进口处下方0～1000mm；分离器防混锥装置的底部直径为排气管直径的1倍以上。所述分离器防混锥装置的底部直径为D0，即D0≥d。
前述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器中，所述分离器防混锥装置的形状为圆柱体、厚度不限的平板、圆锥体、厚度不限的不规则多边体或圆台体；所述分离器防混锥装置通过圆棒支撑或板件支撑的形式支撑固定在分离器下部料斗内。所述圆台体即是将圆锥体切去头部后形成的。
前述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器中，所述排气管的进口直径为分离器圆柱形壳体直径的0.22～0.54倍。如图8所示，排气管的进口直径为d、分离器圆柱形壳体直径为D1，即d=（0.22～0.54）*D1。
前述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器中，所述排气管的进口位置位于分离器切向进口底板以下0～2m。如图1所示，即H2=0m～2m。
前述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器中，所述排气管为圆柱形或圆锥形。其内部不安装十字架或叶片等任何消旋装置；所述排气管内不装置百叶窗。
前述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器中，所述分离器切向进口为水平切向进口，分离器切向进口与水平面夹角为0°～10°。
前述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器中，所述分离器圆柱形壳体沿分离器切向进口的顶板以上延续0m～6m。如图8所示，即H1=0m～6m
前述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器中，在分离器圆柱形壳体内设置叶片，采用叶片替代分离器切向进口。
与现有技术相比，本发明通过对分离器下部锥体的底部出口直径、分离器防混锥装置尺寸和排气管直径等进行优化，有效解决了分离器中的粉体挟带问题；通过对排气管的结构优化，大大增加了分离空间，提高了分离效率。筛选出经济的煤粉细度和均匀度，为锅炉燃烧配送合格的煤粉，提高锅炉燃烧效果，从而提高我国燃煤电厂的能源转换效率，降低能耗和减少污染物及NOx的排放。
分离器防混锥装置的加入极大的降低了煤粉的返混，可有利于颗粒的分离，大幅提高分离器效率并降低操作压降。
传统分离器的分离效率为84%左右，而采用本发明的结构可将分离效率提高到99%。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是分离器防混锥的位置示意图；
图3是分离器防混锥为圆柱体的结构示意图；
图4是分离器防混锥为圆锥体的结构示意图；
图5是分离器防混锥为厚度不限的不规则多边体的结构示意图；
图6是分离器防混锥为圆台体的结构示意图；
图7是分离器圆柱形壳体上部的结构示意图；
图8是分离器切向进口与水平面夹角为10度的结构示意图；
图9是采用叶片替代分离器切向进口的结构示意图。
附图中的标记为：1-分离器切向进口，2-分离器圆柱形壳体，3-分离器下部锥体，4-排气管，5-分离器下部料斗，6-分离器防混锥装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对本发明做任何限制的依据。
本发明的实施例1：如图1所示，一种用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，包括分离器切向进口1、分离器圆柱形壳体2、分离器下部锥体3、排气管4、分离器下部料斗5，分离器切向进口1设于分离器圆柱形壳体2的上部，分离器下部锥体3设于分离器圆柱形壳体2的底部，排气管4设于分离器圆柱形壳体2的顶部，分离器下部料斗5设于分离器下部锥体3的底部；分离器下部料斗5的进口处设有分离器防混锥装置6；所述分离器下部锥体3的底部出口直径不小于排气管4的内径。分离器下部锥体3的底部出口直径为排气管4内径的1倍。
如图2所示，所述分离器防混锥装置6的底部与分离器下部料斗5进口处平齐，即H3=0m；且分离器防混锥装置6的底部直径为排气管4直径的1倍以上，即D0≥d。
如图3所示，所述分离器防混锥装置6的形状为圆柱体；所述分离器防混锥装置6通过圆棒支撑的形式支撑固定在分离器下部料斗5内。
所述排气管4的进口直径为分离器圆柱形壳体2直径的0.22倍，即d=0.22*D1。所述排气管4的进口位置与分离器切向进口1底板平齐。所述排气管4为圆柱形。
如图8所示，所述分离器切向进口1为水平切向进口，分离器切向进口1与水平面夹角为0°。
如图7所示，所述分离器圆柱形壳体2沿分离器切向进口1的顶板以上延续0m，即H1=0m。
本发明的实施例2：如图1所示，一种用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，包括分离器切向进口1、分离器圆柱形壳体2、分离器下部锥体3、排气管4、分离器下部料斗5，分离器切向进口1设于分离器圆柱形壳体2的上部，分离器下部锥体3设于分离器圆柱形壳体2的底部，排气管4设于分离器圆柱形壳体2的顶部，分离器下部料斗5设于分离器下部锥体3的底部；分离器下部料斗5的进口处设有分离器防混锥装置6；所述分离器下部锥体3的底部出口直径不小于排气管4的内径。分离器下部锥体3的底部出口直径为排气管4内径的2倍。
所述分离器防混锥装置6距分离器下部料斗5进口处上方500mm，如图2所示，图中上方的H3=500mm；且分离器防混锥装置6的底部直径为排气管4直径的1倍以上，即D0≥d。
如图4所示，所述分离器防混锥装置6的形状为圆锥体；所述分离器防混锥装置6通过板件支撑的形式支撑固定在分离器下部料斗5内。所述排气管4的进口直径为分离器圆柱形壳体2直径的0.34倍，即d=0.34*D1。排气管4的进口位置位于分离器切向进口1底板以下1m，即H2=1m。所述排气管4为圆锥体。
如图8所示，所述分离器切向进口1为水平切向进口，分离器切向进口1与水平面夹角为5°。
如图7所示，所述分离器圆柱形壳体2沿分离器切向进口1的顶板以上延续3m，即H1=3m。
本发明的实施例3：如图1所示，一种用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，包括分离器切向进口1、分离器圆柱形壳体2、分离器下部锥体3、排气管4、分离器下部料斗5，分离器切向进口1设于分离器圆柱形壳体2的上部，分离器下部锥体3设于分离器圆柱形壳体2的底部，排气管4设于分离器圆柱形壳体2的顶部，分离器下部料斗5设于分离器下部锥体3的底部；分离器下部料斗5的进口处设有分离器防混锥装置6；所述分离器下部锥体3的底部出口直径不小于排气管4的内径。分离器下部锥体3的底部出口直径为排气管4内径的4.4倍。
如图2所示，所述分离器防混锥装置6距分离器下部料斗5进口处上方1000mm，如图2所示，图中上方的H3=1000mm；且分离器防混锥装置6的底部直径为排气管4直径的1倍以上，即D0≥d。
如图5所示，分离器防混锥装置6的形状为厚度不限的不规则多边体；所述分离器防混锥装置6通过板件支撑的形式支撑固定在分离器下部料斗5内。
所述排气管4的进口直径为分离器圆柱形壳体2直径的0.54倍，即d=0.54*D1。所述排气管4的进口位置位于分离器切向进口1底板以下2m，即H2=2m。排气管4为圆柱形。
如图8所示，所述分离器切向进口1为水平切向进口，分离器切向进口1与水平面夹角为10°。
如图7所示，所述分离器圆柱形壳体2沿分离器切向进口1的顶板以上延续6m，即H1=6m。
本发明的实施例4：如图1所示，一种用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，包括分离器切向进口1、分离器圆柱形壳体2、分离器下部锥体3、排气管4、分离器下部料斗5，分离器切向进口1设于分离器圆柱形壳体2的上部，分离器下部锥体3设于分离器圆柱形壳体2的底部，排气管4设于分离器圆柱形壳体2的顶部，分离器下部料斗5设于分离器下部锥体3的底部；分离器下部料斗5的进口处设有分离器防混锥装置6；所述分离器下部锥体3的底部出口直径不小于排气管4的内径。分离器下部锥体3的底部出口直径为排气管4内径的1倍。
如图2所示，所述分离器防混锥装置6距分离器下部料斗5进口处下方1000mm，如图2所示，图中下方的H3=1000mm；且分离器防混锥装置6的底部直径为排气管4直径的1倍以上，即D0≥d。
如图6所示，所述分离器防混锥装置6的形状为圆台体；所述分离器防混锥装置6通过圆棒支撑或板件支撑的形式支撑固定在分离器下部料斗5内。
所述排气管4的进口直径为分离器圆柱形壳体2直径的0.54倍，即d=0.54*D1。排气管4的进口位置位于分离器切向进口1底板以下2m，即H2=2m。排气管4为圆柱形。
如图8所示，所述分离器切向进口1为水平切向进口，分离器切向进口1与水平面夹角为10°。
如图7所示，所述分离器圆柱形壳体2沿分离器切向进口1的顶板以上延续6m，即H1=6m。
如图9所示，在分离器圆柱形壳体2内设置叶片，采用叶片替代分离器切向进口1。
本发明的工作原理：在工作时，当气流携带的物料颗粒从分离器切向进口1以一定的角度进入分离器圆柱形壳体2，含物料颗粒的气流将在分离器圆柱形壳体2内作旋转运动，物料颗粒在离心力的作用下则沿细粉分离器壳体和分离器下部锥体3落入收集箱。
Claims (10)
1.一种用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，包括分离器切向进口（1）、分离器圆柱形壳体（2）、分离器下部锥体（3）、排气管（4）、分离器下部料斗（5），其特征在于：分离器切向进口（1）设于分离器圆柱形壳体（2）的上部，分离器下部锥体（3）设于分离器圆柱形壳体（2）的底部，排气管（4）设于分离器圆柱形壳体（2）的顶部，分离器下部料斗（5）设于分离器下部锥体（3）的底部；分离器下部料斗（5）的进口处设有分离器防混锥装置（6）；所述分离器下部锥体（3）的底部出口直径不小于排气管（4）的内径。
2.根据权利要求1所述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，其特征在于：所述分离器下部锥体（3）的底部出口直径为排气管（4）内径的1～4.4倍。
3.根据权利要求1所述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，其特征在于：所述分离器防混锥装置（6）距分离器下部料斗（5）进口处上方0～1000mm，或距分离器下部料斗（5）进口处下方0～1000mm；分离器防混锥装置（6）的底部直径为排气管（4）直径的1倍以上。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，其特征在于：所述分离器防混锥装置（6）的形状为圆柱体、厚度不限的平板、圆锥体、厚度不限的不规则多边体或圆台体；所述分离器防混锥装置（6）通过圆棒支撑或板件支撑的形式支撑固定在分离器下部料斗（5）内。
5.根据权利要求4所述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，其特征在于：所述排气管（4）的进口直径为分离器圆柱形壳体（2）直径的0.22～0.54倍。
6.根据权利要求5所述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，其特征在于：所述排气管（4）的进口位置位于分离器切向进口（1）底板以下0～2m。
7.根据权利要求6所述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，其特征在于：所述排气管（4）为圆柱形或圆锥形。
8.根据权利要求1所述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，其特征在于：所述分离器切向进口（1）为水平切向进口，分离器切向进口（1）与水平面夹角为0°～10°。
9.根据权利要求1或8所述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，其特征在于：所述分离器圆柱形壳体（2）沿分离器切向进口（1）的顶板以上延续0m～6m。
10.根据权利要求9所述的用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器，其特征在于：在分离器圆柱形壳体（2）内设置叶片，采用叶片替代分离器切向进口（1）。
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