CN105910101B - 一种内外浓淡实时可调的煤粉浓缩器 - Google Patents

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Abstract

一种内外浓淡实时可调的煤粉浓缩器，布置在燃烧器一次风道的出口段，主要包括可调煤粉挡板机构和可调一次风道隔板；可调煤粉挡板机构布置在燃烧器一次风道出口段的上游，包括若干组周向布置的浓缩挡板组合，由挡板固定支架、可转动防磨挡板、二连杆、滑动套环和调节拉杆组成；通过调节拉杆的轴向运动来调节挡板的旋转角度，以改变煤粉气流通过浓缩挡板后的运动方向，实现煤粉气流在一次风道的径向浓度差；可调一次风道隔板布置在燃烧器一次风道出口段的下游，包括固定隔板、可调隔板及隔板调节拉杆组成；通过隔板调节拉杆的轴向运动调节可调隔板与固定隔板的重合长短，改变煤粉浓缩后的一次风道径向煤粉浓度差的维持位置，实现煤粉浓缩效果在燃烧器出口的调节。

Description

一种内外浓淡实时可调的煤粉浓缩器
技术领域
本发明属于煤粉燃烧技术领域，具体涉及一种一次风粉内外浓淡分布实时可调的煤粉浓缩器。
背景技术
目前煤粉浓淡燃烧技术广泛用于电站锅炉燃烧领域。浓淡燃烧技术可以解决优化煤粉的稳燃、低NOx排放特性。受限于一次风输运煤粉的浓度限制，浓淡燃烧一般由靠近燃烧器喷口的浓缩器结构以实现在一次风管输运的正常煤粉浓度在燃烧器喷口附近局部浓淡分离。目前煤粉浓缩器利用重力、离心力等煤粉相比空气更大的惯性力，采用一定的机械结构(如挡块、百叶窗等)浓缩煤粉气流。但煤粉浓度的调整、浓淡煤粉的分布特征在浓缩器安装到燃烧器后就难以实时控制。即使一些可动挡块能够对煤粉浓缩率进行调节，但无法改变浓淡煤粉流的整体分布特征，比如旋流燃烧器径向浓淡燃烧时，浓缩器无法使一次风粉内浓外淡与外浓内淡互相切换。针对我国煤质复杂、负荷多变的电站锅炉燃烧系统，随着对燃烧效率和排放标准要求的不断提高，浓淡燃烧技术的核心部件浓缩器的可调性也相应有更高的需求。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种内外浓淡实时可调的煤粉浓缩器，不仅能够实现一次风道内煤粉浓淡两股气流的煤粉浓度，还能切换煤粉浓度在风道内的径向分布，即实现内浓外淡和外浓内淡的实时切换；该浓缩器将显著提升煤粉浓缩的实时可调性，以适应复杂多变的煤粉燃烧工况及日益增长的高效清洁燃烧要求。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种内外浓淡实时可调的煤粉浓缩器，包括中心风管1和一次风管形成的一次风道3，在所述一次风道3内周向布置有若干组可调煤粉挡板机构4，所述可调煤粉挡板机构4包含固定在一次风管内壁上的固定支架402、与固定支架402铰链连接的可转动防磨挡板401、设置在中心风管1外壁上的滑动套环404、铰链连接可转动防磨挡板401和滑动套环404的二连杆403，所述滑动套环404连接在调节拉杆5上，通过调节拉杆5的轴向移动，依次带动滑动套环404、二连杆403和可转动防磨挡板401，改变可转动防磨挡板401在一次风道内的倾角的大小，从而影响煤粉气流在一次风道内经过可调煤粉挡板机构后的煤粉浓度再分配；当一次风粉在可调煤粉挡板机构作用下形成外浓内淡的一次风煤粉浓度分布；当一次风粉形成内浓外淡的煤粉浓度分布，的变化同时影响煤粉浓度在一次风出口的浓淡比，从而实现煤粉浓度在一次风道中径向浓淡的相互切换可调。
所述可转动防磨挡板401在一次风道3内的倾角的调节范围为0～180°。
在所述一次风道3出口处设置有可调一次风道隔板2，所述可调一次风道隔板2包括固定隔板201和可调隔板202，二者接触部分留有配合卡槽；可调隔板202连接隔板调节拉杆6一端，隔板调节拉杆6另一端伸出燃烧器；通过隔板调节拉杆6的轴向移动，带动可调隔板202的轴向移动，从而改变一次风隔板的长度，影响一次风隔板在一次风道出口段的煤粉浓度浓缩维持的起始位置。
所述可转动防磨挡板401的面向煤粉气流冲刷的一侧涂有防磨涂层，增加挡板的耐用性。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明通过可调煤粉挡板机构4，可以根据煤种和负荷变化实现燃烧器一次风粉的浓淡气流浓度连续调节及浓淡分布切换，以适应燃烧工况变化需求。通过轴向移动调节拉杆5，带动滑动套环404和二连杆403的移动，从而改变沿一次风道周向布置的各可调煤粉挡板机构倾角当调节拉杆5向燃烧器出口的反方向移动时，可转动防磨挡板401倾角减小；当调节拉杆5向燃烧器出口方向移动时，可转动防磨挡板401倾角增大。当一次风粉气流在可调煤粉挡板机构作用下会在下游形成外浓内淡的煤粉气流，并通过一次风隔板保持到燃烧器出口。在该范围内随着的增大，一次风气流中会有更多的煤粉被挡板引导至一次风道3的外侧，外浓内淡煤粉气流的浓缩比随之增大。当一次风粉气流在可调煤粉挡板机构作用下会在下游形成内浓外淡的煤粉气流，并通过一次风隔板保持到燃烧器出口。在该范围内随着的增大，一次风气流中的煤粉被挡板引导至一次风道的内侧，但煤粉会随之靠近一次风管中心，内浓外淡煤粉气流的浓缩比随之减小。
2、本发明采用可调一次风隔板可轴向调节方式，摒除以往一次风隔板固定在一次风道出口的结构。可调一次风隔板由固定隔板201和可调隔板202组成，二者通过衔接处预留的卡槽实现轴向位置的配合。在可调隔板202处固定有调节拉杆6，通过移动隔板调节拉杆6的轴向位置，可以改变可调隔板202与固定隔板201的重合长度，从而改变隔板在一次风道内的作用长度。比如，当隔板调节拉杆6沿燃烧器出口反方向移动时，可调一次风隔板在一次风道内的作用长度增加，对煤粉气流的浓淡分离效果的维持作用提早，进一步保证浓淡分离效果；隔板调节拉杆6沿燃烧器出口方向移动时，可调一次风隔板在一次风道内的作用长度缩短，对煤粉气流的浓淡分离效果的维持作用推迟，从而弱化浓淡分离效果。可调一次风隔板能够更好地适应实际燃烧工况对浓淡分离效果的需求，提升燃烧器的燃烧调整性能。
附图说明
图1是本发明内外浓淡实时可调的煤粉浓缩器的结构示意图。
图2-1是图1中可调煤粉挡板机构的放大图。
图2-2是图1中可调一次风道隔板的放大图。
图3是煤粉浓度调节实现示意图(包括煤粉挡板的角度变化及隔板长度变化)。
图4-1是可调煤粉浓缩器的三维示意图。
图4-2是可调煤粉浓缩器的右视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2-1所示，本发明一种内外浓淡实时可调的煤粉浓缩器，适用于包含中心风管1及一次风道3的燃烧器中，布置在一次风道3内距燃烧器出口一定距离的地方。可调煤粉浓缩器，具体包括可调煤粉挡板机构4、可调一次风隔板2、调节拉杆5和隔板调节拉杆6。可调煤粉挡板机构4是多组周向布置在一次风道的挡板组合，包括固定支架402、可转动防磨挡板401、二连杆403和滑动套环404。固定支架402与可转动防磨挡板401通过铰链连接，可转动防磨挡板401可绕固定支架402转动。可转动防磨挡板401与滑动套环404之间通过二连杆403铰链连接。滑动套环404连接煤粉挡板调节拉杆5。因此拉杆5的轴向移动可以依次通过滑动套环404、二连杆403形成可转动防磨挡板401绕固定支架402的转动。
如图2-2所示，布置在一次风出口的可调一次风道隔板2由固定隔板201和可调隔板202组成，二者通过预先留置的卡槽相互配合。可调隔板202一端连接有隔板调节拉杆6，通过隔板调节拉杆6的轴向移动可以改变一次风隔板在一次风道内的长度及作用距离。
图3是可调煤粉浓缩器的三维简化示意图，分别包含使煤粉内浓外淡、煤粉外浓内淡及一次风隔板作用长度改变的3种调节状态。
图4-1和图4-2是该煤粉浓缩器在燃烧器一次风道内布置的三维主视图和右视图。
本发明的工作原理为：由于可调煤粉挡板机构和可调一次风道隔板的作用，使得一次风道分为内一次风道和外一次风道，一次风粉气流在可调煤粉挡板机构引导作用下，煤粉颗粒会向一次风管的内侧或外侧聚集，形成局部的煤粉径向浓度差，同时可调一次风隔板会将这种径向浓度差维持到燃烧器出口，形成浓淡两股煤粉气流进入炉膛燃烧。可转动防磨挡板可以根据情况改变挡板倾角从而改变可转动防磨挡板对煤粉的引导方向和引导程度。可调一次风道隔板通过拉杆轴向移动改变隔板在浓缩器挡板后的作用距离，也能一定程度改变浓淡煤粉气流浓缩分离的时机，影响燃烧器出口的煤粉浓淡比。配合调节可调煤粉挡板机构和可调一次风道隔板，可以根据实际燃烧需要实时优化煤粉气流的浓度分布，改善着火、控制燃烧初期污染物的生成以及维护炉膛内燃烧器区域的设备安全稳定运行。

Claims (2)

1.一种内外浓淡实时可调的煤粉浓缩器，包括中心风管(1)和一次风管形成的一次风道(3)，其特征在于：在所述一次风道(3)内周向布置有若干组可调煤粉挡板机构(4)，所述可调煤粉挡板机构(4)包含固定在一次风管内壁上的固定支架(402)、与固定支架(402)铰链连接的可转动防磨挡板(401)、设置在中心风管(1)外壁上的滑动套环(404)、铰链连接可转动防磨挡板(401)和滑动套环(404)的二连杆(403)，所述滑动套环(404)连接在调节拉杆(5)上，通过调节拉杆(5)的轴向移动，依次带动滑动套环(404)、二连杆(403)和可转动防磨挡板(401)，改变可转动防磨挡板(401)在一次风道内的倾角的大小，从而影响煤粉气流在一次风道内经过可调煤粉挡板机构后的煤粉浓度再分配；当一次风粉在可调煤粉挡板机构作用下形成外浓内淡的一次风煤粉浓度分布；当一次风粉形成内浓外淡的煤粉浓度分布，的变化同时影响煤粉浓度在一次风出口的浓淡比，从而实现煤粉浓度在一次风道中径向浓淡的相互切换可调；
所述可转动防磨挡板(401)在一次风道(3)内的倾角的调节范围为0～180°；
在所述一次风道(3)出口处设置有可调一次风道隔板(2)，所述可调一次风道隔板(2)包括固定隔板(201)和可调隔板(202)，二者接触部分留有配合卡槽；可调隔板(202)连接隔板调节拉杆(6)一端，隔板调节拉杆(6)另一端伸出燃烧器；通过隔板调节拉杆(6)的轴向移动，带动可调隔板(202)的轴向移动，从而改变一次风隔板的长度，影响一次风隔板在一次风道出口段的煤粉浓度浓缩维持的起始位置。
2.根据权利要求1所述的内外浓淡实时可调的煤粉浓缩器，其特征在于：所述可转动防磨挡板(401)的面向煤粉气流冲刷的一侧涂有防磨涂层，增加挡板的耐用性。
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