CN104185510A - 立式粉碎装置 - Google Patents

Abstract

提供一种立式粉碎装置，其能够通过抑制进料口叶片(40)的磨损、延长耐磨损寿命，来提高工作效率。该立式粉碎装置的特征在于，在壳体(32)与粉碎台(2)之间具备进料口(4)，进料口(4)具有被进料口内周壁(41)与进料口外周壁(42)包围的环状流道，环状流道由多个进料口叶片(40)隔开，设置有从壳体(32)的内周壁面朝向进料口外周壁(42)的上端侧向斜下方延伸的倾斜部(43a、43b)和从倾斜部(43b)的下端连续并延伸至进料口外周壁(42)上端的水平部(44)，使进料口叶片(40)的上端面(40a)与水平部(44)的上表面为相同的高度。

Description

立式粉碎装置

技术领域

本发明涉及立式粉碎装置，其能够由粉碎台和在该粉碎台上进行转动的例如粉碎辊等粉碎体粉碎煤或水泥等固体，通过分级部调整至规定的粒度分布，特别涉及进料口部附近的构造。

背景技术

在以煤粉为燃料进行燃烧的火力发电用的燃煤锅炉设备中，使用立式粉碎装置作为燃料供给单元。

图7是以往的立式粉碎装置的概略构成图。如该图所示，该立式粉碎装置主要由驱动部A、粉碎部B、分级部C和分配部D构成，各部分处于如图所示的配置关系。

在上述驱动部A中为如下结构，从设置在立式粉碎装置的外侧的粉碎台驱动用马达51向粉碎台用减速器50传递旋转力，将该减速器50的旋转力向设置在上部的粉碎台2传递。

在上述粉碎部B中，在粉碎台2之上沿圆周方向等间隔地多个配置的粉碎辊3由加压框架5、辊枢轴7以及辊托架6支撑。通过设置于立式粉碎装置的外侧的液压缸等加压装置9，经过加压杆8将设置于立式粉碎装置的内侧的加压框架5向下侧牵引，由此对设置于加压框架5的下部的辊托架6施加粉碎载荷。

通过粉碎台2的旋转来带动粉碎辊3旋转，从供碳管1投入的煤60由粉碎台2与粉碎辊3的啮入部粉碎。

上述分级部C设置在粉碎部B的上部，具备具有多枚旋转片21的旋转式分级机构20。各旋转片21通过配置在供碳管1外侧的中空状的旋转轴22而沿圆周方向等间隔地配置、支撑，经过该旋转轴22而被旋转片驱动用马达23旋转驱动。

在旋转片21的直径方向外侧，沿圆周方向等间隔地配置有多枚固定片12，各固定片12悬吊于立式粉碎装置的顶部10。在固定片12的下部，连结有呈研钵状的回收漏斗11，回收漏斗11的下端开口部(未图示)朝向粉碎辊3的中央部上面开放。

上述分配部D设置于旋转式分级机构20的上方，由分配器33和向锅炉装置侧延伸的多根分配管34构成。

此外，图中的附图标记4是设置于粉碎台2的外周的进料口，附图标记30是一次空气管道，附图标记31是一次空气风箱，附图标记32是收纳各种部件的壳体。

接下来，对该立式粉碎装置的动作进行说明。

通过供碳管1供给的煤60，如箭头所示地向粉碎台2的中央部落下。该粉碎台2经过减速器50而被驱动用马达51旋转驱动。落下至粉碎台2上的煤60，通过伴随旋转的离心力而一边在粉碎台2上划出漩涡状的轨迹一边向外周部移动，并在粉碎台2与粉碎辊3之间被啮入而被粉碎。

通过粉碎而生成的粒子群62被从设置在粉碎台2的外周的进料口4导入的输送用一次空气61向粉碎台2的上方吹起。被吹起的粒子群62中粒度较大的部分，在被输送至分级部C的途中因重力而落下，返回粉碎部B(一次分级)。

到达分级部C的粒子群62，通过固定片12和旋转片21而被分离为规定的粒度以下的微粒子63和超过规定粒度的粗粒子64(二次分级)，粗粒子64由回收漏斗11回收，并向粉碎部B落下而再次被粉碎。另一方面，通过了固定片12以及旋转片21的微粒子63，在分配器33中被分给多个分配管34，向未图示的锅炉装置的燃烧器进行气相输送。

图8以及图9表示以往的立式粉碎装置的进料口4的一个例子。图8是进料口4附近的剖视图，图9是进料口4的展开图。

如图8所示，进料口4是被进料口内周壁41与进料口外周壁42包围的环状的流道。如图9所示，出于强化一次分级的目的，在进料口4的圆周方向上空开间隔地设置多个相对于粉碎台2的旋转方向X以任意角度α倾斜的进料口叶片40，对从进料口4喷出的一次空气61施加旋转力。

在壳体32与进料口外周壁42之间，设置有环状的倾斜部43，其从壳体32朝向进料口外周壁42侧变低。虽然本例是进料口4与粉碎台2一起旋转的旋转式进料口，但也存在使用将进料口4安装在壳体32上的固定式进料口的情况。

在由立式粉碎装置粉碎煤等可燃性物质的情况下，若在立式粉碎装置的内部局部地堆积可燃性物质，则存在被从进料口4供给的高温一次空气61加热而起火的危险性。

因此，如图8所示，为使沿壳体32的内周壁面落下的粒子68不堆积，且较快地向进料口4的上部移动，而设置倾斜部43。在一般的情况下，从粉体的安息角的角度来看，倾斜部43的倾斜角度需要在30度以上。

另外，进料口内周壁41与进料口外周壁42优选朝向立式粉碎装置的中心轴而倾斜。这样的目的在于，将从粉碎台2向进料口4的上部供给的粒子沿垂直方向吹飞。即、为了抵消携带粒子的向外的动量，而对从进料口4喷出的一次空气61施加向内的动量。

再有，由于进料口叶片40采用长方形制作上容易，因此如图8所示，进料口叶片40的上端面40a以外侧较高的方式倾斜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4759285号公报

发明所要解决的课题

进料口4因与被粉碎的固体粒子碰撞，而常年地逐渐磨损。特别是进料口叶片40最激烈地磨损，若进料口叶片40的磨损量达到规定值，则有必要将进料口4更换为新的。

在更换燃煤锅炉设备所使用的大型立式粉碎装置的进料口4的情况下，需要数周的作业日程。其间，因为不能运行立式粉碎装置，所以将导致阻碍锅炉装置的运用。因此，要求尽可能地延长进料口4的耐磨损寿命，并减少进料口4的更换频率。

另一方面，立式粉碎装置的流动实验或数值解析的结果，作为在以往的立式粉碎装置中进料口叶片40激烈地磨损的原因，明确了以下内容。

如图8所示，沿壳体32的内周壁面落下的粒子68，在倾斜部43的上表面滑落。在到达进料口叶片40的上端面40a时，由于具有斜向下的速度分量，因此粒子68暂时地进入进料口内周壁41与进料口外周壁42之间的环状流道。然后如图9所示，被在环状流道内流动的一次空气61向上方吹飞时，一部分粒子68与进料口叶片40碰撞，从而引起进料口叶片40的磨损。

另外，由于到达进料口叶片40的上端面40a的粒子68具有向下的速度分量，所以粒径较大的块更深入环状流道。因此，不仅进料口叶片40的磨损，还存在较大的煤块易于向位于进料口叶片40下方的风箱31落下的问题。再有，需要用于处理落下的块的附加设备，因此立式粉碎装置的制造成本变高。

发明内容

本发明是鉴于这样的现有技术情况而提出的方案，其目的在于提供一种立式粉碎装置，能够通过抑制进料口叶片的磨损、延长耐磨损寿命，来提高工作效率。

用于解决课题的方法

为达成上述目的，本发明的对象为如下的立式粉碎装置，其具备：壳体；可旋转地设置在该壳体的内侧的粉碎台；配置在该粉碎台之上的例如粉碎辊等的粉碎体；配置在上述壳体与粉碎台之间的进料口；设置在该进料口的下部的风箱；以及向该风箱供给例如一次空气等的粉碎粒子输送用气体的例如一次空气管道等的输送用气体供给单元，

上述进料口具有被进料口内周壁与进料口外周壁包围的环状流道，该环状流道为在周方向上空开规定间隔并由多个进料口叶片隔开的结构，

通过上述粉碎台与粉碎体的啮入将例如煤等的固体原料粉碎而生成粉碎粒子，将从上述输送用气体供给单元向上述风箱供给的输送用气体通过上述进料口向上述粉碎台的外周部喷出，将上述粉碎粒子向粉碎台的上方输送。

而且，本发明的第一方案的特征在于，在上述壳体与进料口之间的全周上设置有从上述壳体的内周壁面朝向上述进料口外周壁的上端侧向斜下方延伸的倾斜部和从该倾斜部的下端连续并延伸至上述进料口外周壁的上端的水平部，

使上述进料口叶片的上端面与上述水平部的上表面为相同的高度。

本发明的第二方案在上述第一方案的基础上，其特征在于，由水平面构成上述进料口叶片的上端面。

本发明的第三方案在上述第一或第二方案的基础上，其特征在于，

上述倾斜部、上述水平部和上述进料口由一体的构造物构成，该一体构造物安装于上述粉碎台的外周部并与上述粉碎台一起旋转，

在上述壳体与上述倾斜部之间形成有间隙，上述输送用气体的一部分从该间隙向上述粉碎台的上方喷出。

本发明的第四方案在上述第一或第二方案的基础上，其特征在于，

上述倾斜部分割为内侧倾斜部和配置在该内侧倾斜部的直径方向外侧的外侧倾斜部，上述内侧倾斜部、上述水平部和上述进料口安装在上述粉碎台的外周部并与上述粉碎台一起旋转，上述外侧倾斜部安装在上述壳体的内周壁面上，

在上述内侧倾斜部与上述外侧倾斜部之间形成有间隙，上述输送用气体的一部分从该间隙向上述粉碎台的上方喷出。

本发明的第五方案在上述第四方案的基础上，其特征在于，

上述内侧倾斜部的倾斜角度与上述外侧倾斜部的倾斜角度大致相同。

本发明的第六方案在上述第一或第二方案的基础上，其特征在于，

上述倾斜部、上述水平部和上述进料口外周壁由一体的构造物构成，该一体构造物安装在上述壳体的内周壁面上，

上述进料口内周壁与上述进料口叶片安装于粉碎台的外周部并与上述粉碎台一起旋转，

上述进料口外周壁与上述进料口叶片之间的间隙形成在上述进料口内周壁与上述进料口外周壁之间的上述环状流道内。

本发明的第七方案在上述第一或第二方案的基础上，其特征在于，

上述倾斜部、上述水平部和上述进料口由一体的构造物构成，该一体构造物安装在上述壳体的内周面上，

在上述进料口与上述粉碎台之间形成有间隙。

发明的效果

本发明为如上所述的构成，能够提供一种立式粉碎装置，其能够通过抑制进料口叶片的磨损、延长耐磨损寿命，来提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的立式粉碎装置的进料口部附近的剖视图。

图2是本发明的第二实施方式的立式粉碎装置的进料口部附近的剖视图。

图3是本发明的第三实施方式的立式粉碎装置的进料口部附近的剖视图。

图4是本发明的第四实施方式的立式粉碎装置的进料口部附近的剖视图。

图5是比较例的进料口叶片的放大展开图。

图6是本发明的实施方式的进料口叶片的放大展开图。

图7是以往的立式粉碎装置的概略构成图。

图8是以往的立式粉碎装置的进料口部附近的剖视图。

图9是以往的立式粉碎装置的进料口的展开图。

具体实施方式

以下，参照附图来对本发明的各实施方式进行说明。

(第一实施方式)

图1是本发明的第一实施方式的立式粉碎装置的进料口部附近的剖视图。立式粉碎装置的整体构成以及功能等因为与图7所示的方案相同，所以省略它们的说明。

如图1所示，进料口4是被进料口内周壁41与进料口外周壁42包围的环状的流道。另外，在进料口4的圆周方向上空开间隔地设置多个相对于粉碎台2的旋转方向X以任意角度α倾斜的进料口叶片40，对从进料口4喷出的一次空气61施加旋转力。

如图1所示，本实施方式是进料口4安装于粉碎台2，并与粉碎台2一起旋转的旋转式进料口。

在进料口外周壁42的上端(即、进料口叶片40的上端面40a的外周端)与壳体32之间，设置有固定于进料口4并与进料口4一同旋转的内侧倾斜部43a和固定于壳体32但不旋转的外侧倾斜部43b。内侧倾斜部43a的倾斜面与外侧倾斜部43b的倾斜面大致位于同一面上，由内侧倾斜部43a与外侧倾斜部43b构成倾斜部43。

在内侧倾斜部43a与外侧倾斜部43b之间形成有间隙45，后面对该间隙45进行说明。

另外，在进料口叶片40的上端面40a的外周端与上述内侧倾斜部43a的内周端之间，设置有平面形状成为环状的水平部44。

沿壳体32的内周壁落下的粒子68，在从外侧倾斜部43b到内侧倾斜部43a的倾斜面上滑落。然后当到达水平部44后，粒子68的移动方向从斜向下变为横向。即、粒子68在到达进料口叶片40的上端面40a时，向下的速度分量消失。

因此，粒子68不会进入进料口内周壁41与进料口外周壁42之间的环状流道内，而是被从环状流道喷出的一次空气61向上方吹飞。因此，几乎消除粒子68与进料口叶片40碰撞，从而抑制进料口叶片40的磨损。另外，因为粒径较大的块变得难以进入环状流道内，所以较大的块向下方的风箱31落下的问题也得到解决。

在本实施方式中，将倾斜部43分割为内侧倾斜部43a和外侧倾斜部43b。作为该构成的优点，列举出以下两条。

(1)容易进行内侧倾斜部43a与外侧倾斜部43b之间的间隙45的调整。若该间隙45过宽，则由于从间隙45漏出的一次空气61的量增加，因此在进料口内周壁41与进料口外周壁42之间的环状流道中流动的一次空气61的流量变少，空气流速下降。由此，粒子68变得容易落下至环状流道内。为了抑制这种情况，间隙45调整为几mm。

旋转的内侧倾斜部43a的外径因机械加工等而具有非常高的真圆度。但是，在燃煤锅炉设备所使用的立式粉碎装置的情况下，壳体32是直径4～5m的巨大圆筒，壳体32的内径在圆周方向上具有十几mm左右的变形(距真圆的偏差)。

因此，通过外侧倾斜部43b的安装位置的调整或机械加工等，能够较高地设定外侧倾斜部43b的内径的真圆度。由此，能够容易地调整内侧倾斜部43a与外侧倾斜部43b之间的间隙45为几mm左右。

(2)通过从间隙45向上方喷出的一次空气61，能够将落下来的粒子68的一部分吹向粉碎台2的上方。即使是几mm左右的间隙45，从这里喷出的一次空气61的流速，由流动解析等确认了与在环状流道内流动的一次空气61的流速大致相同，具有几十m/s的流速。

由此，在倾斜部43b上滑落的粒子68的一部分被吹飞，因此到达进料口叶片40的上端面40a的粒子68的量减少。

虽然优选内侧倾斜部43a与外侧倾斜部43b的倾斜角度大致相同，但只要在滑落的粒子68的安息角以上，则两者的倾斜角度存在差异也没关系。例如使外侧倾斜部43b的倾斜角度增大，并使内侧倾斜部43a的倾斜角度减小，也能够使两者的倾斜角度存在差异。

图5是比较例的进料口叶片的放大展开图。在进料口叶片40的上端面40a附近形成有局部流速较慢的滞流部65。如图5所示，在进料口叶片40的上端面40a低于进料口外周壁42的上端42a以及水平部44的情况下，从水平部44供给的粒子68的一部分，向进料口叶片40的上端面40a落下，进入环状流道内。从水平部44供给的粒子68的一部分在滞流部65中落下。即、在到达进料口叶片40的上端面40a时，再次具有向下的速度分量。因此，变得易于进入环状流道内。

然后，在被环状流道内流动的一次空气61吹飞时，因为与进料口内周壁41或进料口外周壁42碰撞，所以引起该部分的磨损。

图6是本发明的实施方式的进料口叶片的放大展开图。在本实施方式中为了防止上述进料口内周壁41或进料口外周壁42的磨损，如图6所示，使进料口叶片40的上端面40a、进料口外周壁42的上端42a以及水平部44的上表面处于相同的高度。

另外如图6所示，在本实施方式中，进料口叶片40的上端面40a由水平面构成。如图8所示，以往的立式粉碎装置形成为如下形状，以进料口叶片40的上端面40a的外侧变高的方式倾斜，且进料口叶片40的外侧比内侧更向上突出。因此，进料口叶片40的外侧容易磨损，成为进料口叶片40耐用寿命变短的主要原因。为了解决这个问题，在本实施方式中，使进料口叶片40的上端面40a为水平面。

水平部44的直径方向的宽(长度)，若考虑在立式粉碎装置内部循环的粒子(在本实施方式中为煤粒子)的大小以及沿倾斜部43滑落的粒子68的移动方向变为横向，则优选在10mm以上。

(第二实施方式)

图2是本发明的第二实施方式的立式粉碎装置的进料口部附近的剖视图。

本实施方式中与图1所示的第一实施方式的不同点在于，倾斜部43并未被分割为两部分，而使由一个部件形成的倾斜部43安装在粉碎台2上，并在该倾斜部43与壳体32之间形成间隙45。然后，通过从该间隙45向上方喷出的一次空气61，能够将落下来的粒子68的一部分向上方吹飞，因此到达进料口叶片40的上端面40a的粒子68的量减少。

在本实施方式的情况下，与上述第一实施方式相比，部件数量变少对应没有固定于壳体32的倾斜部43b的量，具有容易组装等优点。

(第三实施方式)

图3是本发明的第三实施方式的立式粉碎装置的进料口部附近的剖视图。

在本实施方式中，将倾斜部43、水平部44、进料口外周壁42一体地构成的一体构造物46固定于壳体32。另一方面，进料口内周壁41与进料口叶片40固定于粉碎台2。因此如图3所示，在旋转的进料口内周壁41与固定的进料口外周壁42之间的环状流道内形成间隙45，间隙45成为环状流道的一部分。

根据该构成，即使间隙45变宽在环状流道流动的一次空气61的流量也不变化，所以存在能够使间隙45的尺寸变宽的优点。

(第四实施方式)

图4是本发明的第四实施方式的立式粉碎装置的进料口部附近的剖视图。

在本实施方式中，使将倾斜部43、水平部44、进料口外周壁42、进料口内周壁41以及进料口叶片40一体地构成的一体构造物47为固定于壳体32的固定式进料口。因此，在粉碎台2与进料口内周壁41之间形成间隙45。

即使是这样的固定式进料口，也能够如图4所示地，在进料口外周壁42的上端(即、进料口叶片40的上端面40a的外端)与倾斜部43之间设置水平部44。

根据本发明的各实施方式，因为抑制进料口的磨损，所以能够延长进料口的耐磨损寿命。由此，能够提供进料口的更换频率变少、工作效率较高的立式粉碎装置。另外，通过延长耐磨损寿命，能够降低立式粉碎装置的维修保养成本。

再有在本发明中，由于还能够解决较大的块向进料口下方的一次空气风箱落下的问题，因此不需要用于处理落下的块的附加设备。由此能够降低立式粉碎装置的制造成本。

在本实施方式中虽然对粉碎煤的立式粉碎装置进行了说明，但是本发明并不限定于此，例如也能够适用于粉碎木质切屑等生物或水泥等其他种类的固体的立式粉碎装置。

虽然在本实施方式中为了粉碎固体而使用粉碎辊，但是本发明并不限定于此，也能够适用于例如使用粉碎球等其他的粉碎体的立式粉碎装置。

符号的说明

2：粉碎台，3：粉碎辊，4：进料口，30：一次空气管道，31：一次空气风箱，32：壳体，40：进料口叶片，40a：进料口叶片的上端面，41：进料口内周壁，42：进料口外周壁，43：倾斜部，43a：内侧倾斜部，43b：外侧倾斜部，44：水平部，45：间隙，46、47：一体构造物，61：一次空气，62：粒子群，65：滞流部，B：粉碎部，C：分级部。

Claims (7)

1.一种立式粉碎装置，具备：

壳体；可旋转地设置在该壳体的内侧的粉碎台；配置在该粉碎台之上的粉碎体；配置在上述壳体与粉碎台之间的进料口；设置在该进料口的下部的风箱；以及向该风箱供给粉碎粒子输送用气体的输送用气体供给单元，

上述进料口具有被进料口内周壁与进料口外周壁包围的环状流道，该环状流道为在周方向上空开规定间隔并由多个进料口叶片隔开的结构，

通过上述粉碎台与粉碎体的啮入将固体原料粉碎而生成粉碎粒子，将从上述输送用气体供给单元向上述风箱供给的输送用气体通过上述进料口向上述粉碎台的外周部喷出，将上述粉碎粒子向粉碎台的上方输送，

上述立式粉碎装置的特征在于，

在上述壳体与进料口之间的全周上设置有从上述壳体的内周壁面朝向上述进料口外周壁的上端侧向斜下方延伸的倾斜部和从该倾斜部的下端连续并延伸至上述进料口外周壁的上端的水平部，

使上述进料口叶片的上端面与上述水平部的上表面为相同的高度。

2.根据权利要求1所述的立式粉碎装置，其特征在于，

由水平面构成上述进料口叶片的上端面。

3.根据权利要求1或2所述的立式粉碎装置，其特征在于，

上述倾斜部、上述水平部和上述进料口由一体的构造物构成，该一体构造物安装于上述粉碎台的外周部并与上述粉碎台一起旋转，在上述壳体与上述倾斜部之间形成有间隙，上述输送用气体的一部分从该间隙向上述粉碎台的上方喷出。

4.根据权利要求1或2所述的立式粉碎装置，其特征在于，

上述倾斜部分割为内侧倾斜部和配置在该内侧倾斜部的直径方向外侧的外侧倾斜部，上述内侧倾斜部、上述水平部和上述进料口安装在上述粉碎台的外周部并与上述粉碎台一起旋转，上述外侧倾斜部安装在上述壳体的内周壁面上，

在上述内侧倾斜部与上述外侧倾斜部之间形成有间隙，上述输送用气体的一部分从该间隙向上述粉碎台的上方喷出。

5.根据权利要求4所述的立式粉碎装置，其特征在于，

上述内侧倾斜部的倾斜角度与上述外侧倾斜部的倾斜角度大致相同。

6.根据权利要求1或2所述的立式粉碎装置，其特征在于，

上述倾斜部、上述水平部和上述进料口外周壁由一体的构造物构成，该一体构造物安装在上述壳体的内周壁面上，

上述进料口内周壁与上述进料口叶片安装于粉碎台的外周部并与上述粉碎台一起旋转，

上述进料口外周壁与上述进料口叶片之间的间隙形成在上述进料口内周壁与上述进料口外周壁之间的上述环状流道内。

7.根据权利要求1或2所述的立式粉碎装置，其特征在于，

上述倾斜部、上述水平部和上述进料口由一体的构造物构成，该一体构造物安装在上述壳体的内周面上，

在上述进料口与上述粉碎台之间形成有间隙。