CN110566991A - 气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置包括：空气流量传感器、煤粉浓度传感器、变送器、控制器、执行器、分配器壳体、流量调节板、转轴、浓度调节板、入口固定缩孔和出口固定缩孔，分配器壳体为Y型管，在分配器壳体下部装有两块煤粉浓度调节板，在靠近分配器壳体上端的Y型分支处装有一块空气流量调节板，在分配器壳体下端入口处布置一入口固定缩孔，在分配器壳体上端两出口处分别布置一出口固定缩孔，在两根燃烧器入口管内装有空气流量传感器和煤粉浓度传感器，空气流量传感器和煤粉浓度传感器分别与各自的变送器、控制器和执行器相连，执行器分别装在流量调节板和浓度调节板的转轴上，控制着流量调节板和浓度调节板的摆动角度。

Description

气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置

技术领域

本发明涉及一种双可调煤粉分配器，特别涉及是一种气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置。

背景技术

在我国的电力工业生产中，燃煤电厂主要的动力设备是以燃煤锅炉为主。煤粉锅炉的经济运行很大程度上影响着电力企业的效益以及设备的损耗。煤粉分配器和可调缩孔是火力发电厂燃烧制粉系统的关键设备之一，担负着合理组织锅炉燃烧、有效控制炉内温度场、调整入口和出口风压的作用，它可以保证各燃烧器燃烧功率相等和着火条件相同，防止炉内结渣和热偏差所引起的锅炉爆管，避免煤粉管道的堵塞或着火。

超超临界1000MW等级机组锅炉大都采用直吹式制粉系统，通常每台磨煤机需向锅炉某一层4台燃烧器甚至8台燃烧器提供一次风，提高直吹式制粉系统一次风分配的均匀性和保证一次风风压的稳定性越来越受到重视。若煤粉和空气分配有较大偏差，将影响燃烧器出口一次风的着火及整个炉膛的燃烧工况，造成炉内火焰偏斜、汽温偏差甚至锅炉爆管等问题。一次风风压不稳定，将造成送粉管道磨损和堵塞，以及燃烧提前或推迟，着火不稳定等问题。同时由于一次风气流流速较高，煤粉分配器和可调缩孔的磨损问题、以及可调缩孔的卡涉、漏粉现象均难以解决。

中国发明专利(申请号：ZL 2016 1 0636129.0)公开了双可调煤粉分配器，在双可调煤粉分配器内装有浓度调节板和流量调节板。在实际使用中，在该双可调煤粉分配器前后的磨煤机出口管和燃烧器入口管上依次设置可调缩孔，即在分配器的入口端装有可调缩孔，该可调缩孔用以调整分配器入口处的一次风的风压，在分配器的两出口端装有两个可调缩孔，上述两个可调缩孔用以调整分配器两出口一次风的风压。它同样存在着送粉管道系统磨损和堵塞，以及燃烧提前或推迟，着火不稳定等问题。同时可调缩孔的卡涉、漏粉现象也难以解决。

发明内容

本申请的发明目的是克服现有的双可调煤粉分配器的送粉管道系统易于磨损、堵塞，和可调缩孔容易发生卡涉、漏粉等现象，及送入的锅炉煤粉浓度不均匀的问题，而提供一种气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置。

本发明的一种气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置上端两出口分别通过法兰与两根燃烧器入口管相连，下端入口通过法兰与磨煤机出口管相连，气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置包括：空气流量传感器、煤粉浓度传感器、变送器、控制器、执行器、分配器壳体、流量调节板、转轴、浓度调节板、入口固定缩孔和出口固定缩孔，分配器壳体为Y型管，在分配器壳体下部装有两块煤粉浓度调节板，在靠近分配器壳体上端的Y型分支处装有一块空气流量调节板，煤粉浓度调节板和空气流量调节板上分别装有一转轴，转轴的一端穿过分配器壳体并且分别带动煤粉浓度调节板和空气流量调节板摆动，其中：在分配器壳体下端入口处布置一入口固定缩孔，在分配器壳体上端两出口处分别布置一出口固定缩孔，在两根燃烧器入口管内各装有至少一个空气流量传感器和煤粉浓度传感器，空气流量传感器和煤粉浓度传感器分别通过信息线与各自的变送器、控制器和执行器相连，执行器分别装在流量调节板和浓度调节板的转轴上，控制着流量调节板和浓度调节板的摆动角度。

本发明的一种气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，其中：所述出口固定缩孔通过粘结、焊接或螺栓连接的方式固定在分配器壳体上端两出口处；入口固定缩孔通过粘结、焊接或螺栓连接的方式固定在分配器壳体下端入口处。

本发明的一种气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，其中：靠近分配器壳体一侧的出口固定缩孔和入口固定缩孔横截面的形状为三角形。

本发明的一种气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，其中：所述出口固定缩孔和入口固定缩孔由碳化硅陶瓷材料制成。

本发明的一种气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，其中：在两根燃烧器入口管内分别装有一个空气流量传感器和煤粉浓度传感器，每根燃烧器入口管中的一个煤粉浓度传感器分别依次与各自的变送器、控制器和执行器相连，分别控制着两个浓度调节板的摆动；每根燃烧器入口管中的一个空气流量传感器依次与变送器、控制器和执行器相连，控制着流量调节板的摆动。

本发明的一种气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，其中：所述执行器为DJK角行程电动执行器。

本发明的气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置简化了结构，用固定缩孔取代了分配器入口和出口的可调缩孔设备，通过空气流量传感器和煤粉浓度传感器、变送器、控制器和执行器便可实现对两个出口煤粉和空气的均匀分配，以及可以实现实时在线自动调节。同时，使用耐磨碳化硅陶瓷的固定缩孔增加了设备的耐磨性能、不易产生漏粉现象，耐磨碳化硅陶瓷固定缩孔固定牢固，不易脱落，增加了使用寿命，减少了日常维护的工作量和维护成本，运行可靠，安全性大大提高。

附图说明

图1为现有技术中的双可调煤粉分配器的正向示意图；

图2为本发明的气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置的正向示意图；

图3为图2的侧向示意图。

在图1、图2和图3中，标号1为空气流量传感器；标号2为煤粉浓度传感器；标号3为变送器；标号4为控制器；标号5为执行器；标号6为分配器壳体；标号7为流量调节板；标号8为转轴；标号9为浓度调节板；标号10为出口固定缩孔；标号11为燃烧器入口管；标号12为磨煤机出口管；标号13为分配器出口可调缩孔；标号14为手动调节手柄；标号15为分配器入口可调缩孔；标号16为入口固定缩孔。

具体实施方式

如图1所示，在现有技术中，双可调煤粉分配器的上端两出口分别通过法兰依次与两个分配器出口可调缩孔13和两根燃烧器入口管11相连，下端入口通过法兰依次与磨煤机出口管12和分配器入口可调缩孔15相连，双可调煤粉分配器包括：分配器壳体6、流量调节挡板7、转轴8、浓度调节板9和手动调节手柄14，分配器壳体6为Y型管，在分配器壳体6下部装有两块煤粉浓度调节板9，在靠近分配器壳体6上端的Y型分支处装有一块空气流量调节板7，煤粉浓度调节板9和空气流量调节板7上分别装有一转轴8，转轴8穿过分配器壳体6并与手动调节手柄14相连，手动调节手柄14分别带动煤粉浓度调节板9和空气流量调节板7摆动。

如图2和图3所示，本发明的气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置的上端两出口分别通过法兰与两根燃烧器入口管11相连，下端入口通过法兰与磨煤机出口管12相连，气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置包括：空气流量传感器1、煤粉浓度传感器2、变送器3、控制器4、执行器5、分配器壳体6、流量调节板7、转轴8、浓度调节板9、出口固定缩孔10和入口固定缩孔16，分配器壳体6为Y型管，在分配器壳体6下部装有两块煤粉浓度调节板9，在靠近分配器壳体上端的Y型分支处装有一块空气流量调节板7，煤粉浓度调节板9和空气流量调节板7上分别装有一转轴8，转轴8穿过分配器壳体6并且分别带动煤粉浓度调节板9和空气流量调节板7摆动，在两根燃烧器入口管11内分别装有一个空气流量传感器1和煤粉浓度传感器2，每根燃烧器入口管11中的一个煤粉浓度传感器2分别通过信息线依次与一个变送器3、一个控制器4和一个执行器5相连，两个执行器5分别装在浓度调节板9的转轴8上，执行器5控制着两个浓度调节板9的摆动角度；其中在两根燃烧器入口管11中的两个空气流量传感器1依次与一个变送器3、一个控制器4和一个执行器5相连，该执行器5装在流量调节板7的转轴8上，该执行器5控制着流量调节板7的摆动角度，执行器5为DJK角行程电动执行器。

在分配器壳体6上端两出口处分别通过粘结、焊接或螺栓连接的方式固定有一出口固定缩孔10，分配器壳体6下端入口处通过粘结、焊接或螺栓连接的方式固定有一入口固定缩孔16，靠近分配器壳体6一侧的出口固定缩孔10和入口固定缩孔16的横截面的形状为三角形，出口固定缩孔10和入口固定缩孔16由碳化硅陶瓷材料整体烧制而成。

本发明的气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置与现有的双可调煤粉分配器相比，取消了与分配器壳体6的入口和出口连接的磨煤机出口管、燃烧器入口管上的3个可调缩孔，根据设计要求，出口固定缩孔10、入口固定缩孔16可以采用相同的或不同的结构形式，用以调节煤粉管道内煤粉风压的平衡。在靠近分配器壳体6一侧的出口固定缩孔10和入口固定缩孔16为耐磨碳化硅陶瓷，该耐磨碳化硅陶瓷为整体烧制而成。增加了设备的耐磨性能、不易产生漏粉现象，耐磨碳化硅陶瓷固定牢固，不易脱落，增加了使用寿命，减少了日常维护的工作量和维护成本，运行可靠，安全性大大提高，保证燃烧器能够稳定的燃烧。

另外，本发明的气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置增加了自动调节装置，即在煤粉浓度调节板9和空气流量调节板7的转轴8上装有执行器5，在两根燃烧器入口管11内都增加了空气流量传感器1和煤粉浓度传感器2，通过各自的变送器3将空气流量传感器1和煤粉浓度传感器2的实时监测结果传送给各自的控制器4，控制器4通过分析监测结果对执行器5下达指令，执行器5通过接收到的指令对双可调煤粉分配器出口煤粉的浓度和空气流量进行实时在线调节，节省了大量监控人员。在实际运行的各种工况下，均可以对煤粉和空气进行实时的均匀分配和随机调节，对煤粉浓度的调节精度得到了大大的提升，大大提高了锅炉的燃烧效率，提高了系统的自动化水平。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置上端两出口分别通过法兰与两根燃烧器入口管(11)相连，下端入口通过法兰与磨煤机出口管(12)相连，气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置包括：空气流量传感器(1)、煤粉浓度传感器(2)、变送器(3)、控制器(4)、执行器(5)、分配器壳体(6)、流量调节板(7)、转轴(8)、浓度调节板(9)、出口固定缩孔(10)和入口固定缩孔(16)，分配器壳体(6)为Y型管，在分配器壳体(6)下部装有两块煤粉浓度调节板(9)，在靠近分配器壳体上端的Y型分支处装有一块空气流量调节板(7)，煤粉浓度调节板(9)和空气流量调节板(7)上分别装有一转轴(8)，转轴(8)穿过分配器壳体(6)并且分别带动煤粉浓度调节板(9)和空气流量调节板(7)摆动，其特征在于：在分配器壳体(6)下端入口处布置一入口固定缩孔(16)，在分配器壳体(6)上端两出口处分别布置一出口固定缩孔(10)，在两根燃烧器入口管(11)内各装有至少一个空气流量传感器(1)和煤粉浓度传感器(2)，空气流量传感器(1)和煤粉浓度传感器(2)分别通过信息线与各自的变送器(3)、控制器(4)和执行器(5)相连，执行器(5)分别装在流量调节板(7)和浓度调节板(9)的转轴(8)上，控制着流量调节板(7)和浓度调节板(9)的摆动角度。

2.如权利要求1所述的气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，其特征在于：所述出口固定缩孔(10)通过粘结、焊接或螺栓连接的方式固定在分配器壳体(6)上端两出口处；入口固定缩孔(16)通过粘结、焊接或螺栓连接的方式固定在分配器壳体(6)下端入口处。

3.如权利要求2所述的气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，其特征在于：靠近分配器壳体(6)一侧的出口固定缩孔(10)和入口固定缩孔(16)横截面的形状为三角形。

4.如权利要求3所述的气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，其特征在于：所述出口固定缩孔(10)和入口固定缩孔(16)由碳化硅陶瓷材料制成。

5.如权利要求4所述的气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，其特征在于：在两根燃烧器入口管(11)内分别装有一个空气流量传感器(1)和煤粉浓度传感器(2)，每根燃烧器入口管(11)中的一个煤粉浓度传感器(2)分别依次与各自的变送器(3)、控制器(4)和执行器(5)相连，分别控制着两个浓度调节板(9)的摆动；每根燃烧器入口管(11)中的一个空气流量传感器(1)依次与变送器(3)、控制器(4)和执行器(5)相连，控制着流量调节板(7)的摆动。

6.如权利要求5所述的气固两相流双可调分配器和缩孔一体化装置，其特征在于：所述执行器(5)为DJK角行程电动执行器。