CN116213039B - 适应多煤种使用的中速磨煤机组合提效风环装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种适应多煤种使用的中速磨煤机组合提效风环装置，其属于风环装置技术领域，并包括：形成于磨盘的外周边处的外风环组件；以及内风环组件，其包括形成于磨盘中的内部风道以及邻近磨盘的内周边设置并与所述内部风道流体连通的扰流器，其中，在中速磨煤机的运行过程中，借助于外风环组件和内风环组件，在磨煤机壳体的内部并在磨盘的底部外周边处由下向上吹出的一次风能够以预定的比例被分配成两路，其中一路风经由外风环组件被继续向上吹出，二路风经由内风环组件以期望的方式被吹向磨盘中部的预定区域，从而能够对初期入磨的中心原煤预先进行干燥、搅拌或疏松。本申请可以方便、可靠地提高磨煤机综合出力并达到磨煤机提效的目的。

Description

适应多煤种使用的中速磨煤机组合提效风环装置

技术领域

本申请涉及风环装置（或风环结构组件），尤其涉及适应多煤种使用的中速磨煤机组合提效风环装置。

背景技术

例如用于火力发电厂中的中速磨煤机在本领域中是已知的，其中在中速磨煤机的工作过程中，原煤（或石子煤）由落煤管进入两个碾磨部件（磨辊和磨盘）的表面之间，在压紧力的作用下受到挤压和碾磨而被粉碎成煤粉。由于碾磨部件的旋转，磨成的煤粉被抛至由风环装置形成的风环（装有均流导向叶片的环形风道通常被称为风环）处。在磨煤机壳体的内部由下向上吹出的一次风（热风）能够以一定的速度通过所述风环进入其上方的环形干燥空间，从而对煤粉进行干燥，并将其带入碾磨区上部的分离器中。经分离后，不符合燃烧要求的粗粉返回至碾磨区重磨；合格的煤粉经分离器被引至一次风管而送入炉膛燃烧；煤夹带的杂物（石块、木材等）被抛至风环处后，因由下而上的热风不足以阻止其下落，故经风环落至石子煤箱。

磨煤出力是指单位时间内，在保证一定煤粉细度的条件下，磨煤机所能磨制的原煤量。磨煤机出力包括碾磨出力、通风出力和干燥出力三种，最终出力取决于三者中最小者。

目前已知的中速磨煤机中的风环装置普遍存在出力差、一次风干燥能力差、磨盘上部原煤堆积厚、不能适应多煤种使用等缺陷，并由此给机组安全、高效、稳定运行带来诸多问题，设备故障率和磨损率均较高，严重影响到机组的安全运行和经济运行。

因此，有必要对现有已知中速磨煤机的风环装置的结构做出改进，以至少部分地减少、甚至完全消除如上所述的不足或缺陷。

发明内容

鉴于以上背景，本申请的目的在于提出一种改进的适用于中速磨煤机的风环装置以及相应的中速磨煤机，其能够至少部分地克服、甚至完全消除上述现有技术中的问题或缺陷。

为此，根据本申请的一个方面，提出一种风环装置，其尤其适用于中速磨煤机，所述中速磨煤机包括磨煤机壳体以及设置于所述磨煤机壳体中的磨盘和磨辊，所述磨盘呈环形，在所述中速磨煤机的运行过程中，所述磨盘能够在设置于所述磨煤机壳体中的传动盘的带动下围绕其中心轴线转动并与所述磨辊滚动接触，所述磨盘的中心轴线与所述磨煤机壳体的中心轴线同轴，所述风环装置包括：

形成于所述磨盘的外周边处的外风环组件，所述外风环组件中形成有环形风道；以及

内风环组件，所述内风环组件包括形成于所述磨盘中的内部风道以及邻近所述磨盘的内周边设置并与所述内部风道流体连通的扰流器，

其中，在所述中速磨煤机的运行过程中，借助于所述外风环组件和所述内风环组件，在所述磨煤机壳体的内部并在所述磨盘的底部外周边处由下向上吹出的一次风能够以预定的比例被分配成两路，其中一路风经由所述外风环组件中的环形风道被继续向上吹出，二路风（即，另一路风）经由所述内风环组件的内部风道和扰流器的引导和分配作用以期望的方式被吹向磨盘中部的预定区域，从而能够对初期入磨的中心原煤预先进行干燥、搅拌或疏松。

根据一种有利的实施方式，所述外风环组件包括静环和与所述静环同轴地设置并可转动地位于所述静环的内侧的动环，所述静环固定于所述磨煤机壳体的内壁上，所述动环在所述磨盘的外周边处与所述磨盘固定相连并能够与所述磨盘一起相对于所述静环转动，所述动环的内壁上沿周向均匀地设有多个风环叶片，所述动环的内部形成有环形风道。

根据一种有利的实施方式，每个风环叶片为“鱼脊”型叶片，其沿竖直方向具有中间厚、两端薄的渐变式横截面。

根据一种有利的实施方式，所述动环整体上为圆台型圆环结构，所述动环的上侧具有出口端面，所述静环与所述动环之间具有缝隙，所述缝隙分为径向间隙、轴向间隙，所述轴向间隙与所述磨煤机壳体的内表面之间形成90°的角度。此外，根据一种有利的实施方式，所述动环中的一次进风通路的流向与所述磨煤机壳体的内表面之间形成角度范围为5°～40°的径向夹角，所述动环的周向角为45°，所述静环的上侧具有静环上表面，所述一次进风通路的流向与所述静环上表面之间形成角度范围为45°～90°的径向夹角。

根据一种有利的实施方式，所述磨盘包括环形的磨盘本体以及容纳于所述磨盘本体中并与其固定连接且同轴设置的磨瓦，在所述中速磨煤机的运行过程中，所述磨盘本体和所述磨瓦能够在设置于所述磨煤机壳体中的传动盘的带动下围绕其中心轴线转动，且所述磨瓦与所述磨辊滚动接触，所述磨盘本体的中心轴线与所述磨煤机壳体的中心轴线同轴，所述内部风道穿过所述磨盘本体的侧壁形成于所述磨盘本体的底部部分中、所述磨瓦的底部部分中或所述磨盘本体的底部部分和所述磨瓦的底部部分两者中，所述扰流器邻近所述磨瓦的内周边设置。此外，根据一种有利的实施方式，所述内部风道和所述扰流器的数量均为多个，在包含所述内部风道的中心轴线的水平横截面中观察，多个内部风道沿着所述磨盘的圆周方向均匀地布置，每个内部风道为锥形通道，其从位于所述磨盘的外周边处的入口端朝向位于所述磨盘的内周边处的出口端以渐缩方式大致水平延伸，且从俯视图中观察，在与每个内部风道的出口端相对应的周向位置处设有一个扰流器。

根据一种有利的实施方式，每个内部风道的入口处设有用于对进入所述内部风道的进风量进行调节的调节装置。此外，根据一种有利的实施方式，所述内部风道和所述扰流器的数量均为6-40个。

此外，根据一种有利的实施方式，所述调节装置为手动调节装置，其包括带有滑槽的固定板、锁紧螺栓和滑动挡板，所述固定板相对于所述磨盘固定不动，所述滑动挡板能够沿着平行于所述滑槽的方向上下滑动并通过所述锁紧螺栓相对于所述固定板在期望的位置处保持就位，以由此对进入所述内部风道的进风量进行调整。

根据一种有利的实施方式，在所述磨盘的内周边附近形成有环形集流槽，所述内部风道经由所述环形集流槽与所述扰流器流体连通，所述环形集流槽的内部设有多个沿圆周方向均匀布置的转向挡板组件，所述转向挡板组件被配置为能够对经由所述内部风道进入磨盘中心并流经所述环形集流槽的二路风的风向进行调整。

根据一种有利的实施方式，每个转向挡板组件包括手动调节手柄和与其固定相连的挡板，随着所述手动调节手柄的转动，所述挡板的倾斜角度能够被调节。

根据一种有利的实施方式，所述扰流器为中空钟罩式结构，其包括位于下部的本体以及位于上部并与所述本体成一体地形成或与其分离地形成并组装在一起的顶罩，所述顶罩的侧壁上沿圆周方向均匀地设有多个倾斜出口，所述顶罩由高温耐磨材料制成，所述倾斜出口的倾斜角度或尺寸是可调整的，并可以基于所使用的磨制煤质而确定。

根据本申请的另一方面，提出一种中速磨煤机，其包括如前所述的风环装置。

从以上描述中可以看出，本申请主要针对与中速磨煤机的磨盘等有关的风环结构进行优化，由此改变磨煤机磨室内的介质流场，对煤粉进行预干燥，搅动惰性区域煤粉，提高合格煤粉分离效率，优化风道流向等，从而能够同时提高磨煤机的碾磨出力、通风出力和干燥出力，并最终达到提升磨煤机出力的目的。

尤其是，本申请的风环装置可以通过对进入磨煤机的一次风进行重新分配，一路风继续进入风环（喷嘴环），干燥、混合、输送煤粉；另一路风（二路风）直接进入磨盘中部、作为中心搅拌混流风，对初期入磨原煤预先进行干燥、搅拌或疏松，即磨盘中心原煤可接收热风的干燥，而磨盘外侧风环（喷嘴环）出口的热风对磨盘中部及外围原煤和煤粉进行干燥、疏松。本申请通过改造磨煤机风环装置，重新设置磨煤机内部流场，优化磨煤机的通风、干燥系统，可以提高磨煤机干燥及碾磨出力，并最终提高磨煤机综合出力，达到磨煤机提效的目的。可见，本申请可以在不需要对磨煤机的总体构造进行显著改变的情况下主要针对其中的风环装置部分进行改造，从而能够以简便、可靠、低成本的方式实现其预定目的并克服上述现有技术中的不足或缺陷。

附图说明

通过下面参照附图并结合示范性实施例给出的关于本申请的更详细描述，将可以更清楚地了解本申请的特征、优点等诸多方面，在附图中：

图1是一种现有中速磨煤机的风环装置部分的典型配置示意图；

图2以局部剖开的方式示意性地示出了图1所示的风环装置部分中的传统风环叶片的典型结构和布置方式；

图3是根据本申请的示范性实施例的中速磨煤机的风环装置部分的结构示意图；

图4是图3的部分放大示意图；

图5 是根据本申请的示范性实施例可以在图3、图4中所示的风环装置部分中使用的新型风环叶片的结构和布置方式；

图6以俯视并结合水平横截面视图的方式示意性地示出了可以在图3、图4中所示的风环装置部分中使用的风道结构和扰流器的示范性配置；

图7是图6中的部分Ⅰ的放大示意图；

图8是图3、图4中的部分Ⅱ的放大示意图；

图9是根据本申请的示范性实施例可以在图3、图4中所示的风环装置部分中使用的环形集流槽结构的俯视示意图；

图10是图9的A-A剖视图；

图11是图9中的部分Ⅲ的放大示意图；

图12是图10、图11中的手动调节手柄的摆动位置示意图；

图13是图3、图4中的扰流器的放大示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本申请的具体实施例等更多细节。应当理解，本文中给出的实施例及其相关描述均应被理解为是示例性的，而不构成对本申请的限制。

另外，需指出的是，在不同的附图中，相同的附图标记表示在结构或功能上基本相同的部件，以尽量避免重复性描述。应当理解，附图中各部件的尺寸、位置等并未严格地按比例绘制，且各部件的尺寸、比例关系等均不应作为对本申请的限制。

此外，需说明的是，为简明起见以及为了更方便地理解本申请的主要改进之处或要点，本申请的说明书及其附图中重点描述或示出了与本申请的改进点或改进部分有关的内容，而省略或简化了其它部分的内容。关于这些被省略部分的结构设计、工作原理等细节，由于其属于本领域的已知技术，且本领域技术人员可以根据本领域的现有知识和具体应用等进行适当选择，这里不再赘述，也不再进行详细图示。

首先，参考图1，其示意性地示出了一种现有中速磨煤机的风环装置部分的典型配置。

如图1所示，本领域中已知的中速磨煤机通常包括磨煤机壳体1以及设置于磨煤机壳体1中的磨盘和磨辊5。磨盘通常包括环形的磨盘本体（或磨碗）3以及容纳于磨盘本体3中且与其固定连接的磨瓦4，但不限于此。在上述中速磨煤机的运行过程中，磨盘本体3和磨瓦4能够在设置于磨煤机壳体1中的传动盘（未示出）的带动下围绕其中心轴线转动，且磨瓦4与磨辊5滚动接触，磨盘本体3的中心轴线与磨煤机壳体1的中心轴线同轴。

需要说明的是，如上所述的中速磨煤机通常包括沿磨盘的周向均匀设置的多个磨辊（例如，典型地设有彼此相隔120°地安装于磨盘上方的三个磨辊，但不限于此）。为简明起见，在图1所示的局部剖视图中，仅示意性地示出了所述多个磨辊中的两个磨辊5，其中图1中的左半部分沿着包含所述中速磨煤机的竖直中心轴线和一个磨辊的旋转轴线的平面截取，图1中的右半部分沿着包含所述中速磨煤机的竖直中心轴线和另一磨辊的旋转轴线的平面截取。以上说明同样适用于本申请的图3。

接着参考图1，从图1中可以看出，现有中速磨煤机通常还设有风环装置，该风环装置在图1所示的配置中主要包括固定于磨煤机壳体1的内壁上的环形构件2以及沿周向均匀地设置于磨盘本体3的外周壁上的多个传统风环叶片6（参考图2，其以沿纵向或竖直方向剖开的方式示意性地示出了传统风环叶片6的结构和布置方式），其中传统风环叶片6可以起到均流导向作用。通过上述方式，可以在环形构件2的内周壁与磨盘本体3的外周壁之间形成环形风道（其通常也被称为风环）。

在采用图1所示的结构配置的情况下，在中速磨煤机的工作过程中，从磨煤机的落煤管落下的原煤（或石子煤）RC进入碾磨部件、即磨辊5和磨盘（包括磨盘本体3和磨瓦4）的表面之间，在压紧力的作用下受到挤压和碾磨而被粉碎成煤粉。由于碾磨部件的旋转，磨成的煤粉被抛至风环处。在磨煤机壳体1的内部并在磨盘的底部外周边处由下向上吹出的一次风（热风）W能够以一定的速度通过风环进入其上方的环形干燥空间，从而对煤粉进行干燥。

如前所述，图1所示的现有技术存在着风环装置出力差、一次风干燥能力差、磨盘上部原煤堆积厚、不能适应多煤种使用等缺陷，并由此存在着改进的必要。

此外，从前面的描述中可以看出，中速磨煤机的主要工作原理是在风环喉口处流向相反的热风与下落的石子煤进行激烈的碰撞，将大量密度较小的煤托住或吹起，并将细煤粉分离吹起，通过分离器进一步分离后进入煤粉管道。在此情况下，设计优化磨煤机内部通风、干燥系统结构，设计选择合理的磨室下部流场以及速度场是解决热风与煤粉混合不均匀、出力差、出粉效率低等的有效方式。

正是在充分认识到上述传统现有技术中存在的问题或缺陷的基础上并基于以上背景，本申请的发明人提出了一种尤其适用于中速磨煤机的新型风环装置，其能够在不需要对已有中速磨煤机的基本结构进行显著改变的情况下（其主要改变风环装置部分的结构设计）可靠、方便地实现其预定目的，并有效克服上述现有技术中的问题或缺陷。

更具体地说，如图3、图4所示，根据本申请的示范性实施例的适用于中速磨煤机的风环装置包括外风环（或称作喷嘴环）组件和内风环组件。所述外风环组件形成于所述磨盘的外周边处，并在其中形成有环形风道。所述内风环组件包括形成于所述磨盘中的内部风道19以及邻近所述磨盘（更具体地说，本实施例中的磨瓦4）的内周边设置并与所述内部风道19流体连通的扰流器14。根据本申请，在所述中速磨煤机的运行过程中，借助于所述外风环组件和所述内风环组件，在所述磨煤机壳体1的内部并在所述磨盘的底部外周边处由下向上吹出的一次风能够以期望的比例被分配成两路，其中一路风W1经由所述外风环组件中的环形风道被继续向上吹出，二路风W2经由所述内风环组件的内部风道19和扰流器14的引导和分配作用以期望的方式被吹向磨盘中部的预定区域，从而例如能够对初期入磨的中心原煤预先进行干燥、搅拌或疏松。

本申请中的外风环组件可以采用如图1所示的风环结构。或者，所述外风环组件可以采用本领域中已知的由动环和静环组合而成的各种类型的组合式结构。尤其是，根据本申请的示范性实施例，所述外风环组件可以采用如图3、图4中所示的结构，但不限于此。

更具体地说，从图3、图4中可以看出，根据本申请的示范性实施例的风环装置中的外风环组件可以包括静环11和动环12，动环12与静环11同轴地设置并可转动地位于静环11的内侧，静环11固定于磨煤机壳体1的内壁上，动环12例如可以借助于螺钉（未示出）在磨盘本体3的外周边处与磨盘本体3固定相连并能够与磨盘本体3一起相对于静环11转动。动环12内形成有环形风道（或风环）13，且动环12的内壁上沿周向均匀地设有多个风环叶片21（参见图5），所述风环叶片21可以起到均流导向作用。

结合图3、图4可以看出，借助于以上配置，本申请的适用于中速磨煤机的风环装置可以将原来经过风环进入磨室下部的一次风分为两路进入磨室，其中一路风W1通过外风环组件向上进入磨室，从而能够对磨盘上、磨室内的原煤（粉）进行干燥、混合、输送；二路风W2通过内风环组件进入磨盘中部（或中心区域），从而能够对初期入磨的中心原煤进行干燥、搅拌、疏松。借助于位于磨盘中部的扰流器（或称作中心扰流器）14，可以使得在原煤进入磨煤机的初期便可接收热风的干燥等。换句话说，与现有技术中使得一次风直接经过风环进入磨室下部的技术方案相比，本申请通过采用包括外风环组件和内风环组件的新型风环装置，可以将原来直接经过风环进入磨室下部的一次风分为两路进入磨室，其中借助于通过内风环组件进入磨盘中部的二路风，可以使得从磨煤机的落煤管落下的原煤能够更快地与一次风接触，从而更早地干燥原煤，实现预干燥；同时可以对碾磨后堆积在磨盘上的煤粉进行搅拌，避免堆积，从而杜绝了一路风延迟干燥、搅拌磨盘中心原煤（煤粉）的问题。与传统磨煤机风环（喷嘴环）相比，本申请的风环装置（或称作组合提效风环装置）可以有效地提高干燥出力等。

有利的是，如图3、图4所示，本申请中的动环12整体上可以为圆台型圆环结构，动环12的上侧具有出口端面，静环11与动环12之间具有缝隙，所述缝隙分为径向间隙、轴向间隙，所述轴向间隙与磨煤机壳体1的内表面之间形成的角度可以被设定为90°。通过上述结构设计，可以使静环11、动环12之间的一次风的流向增加一个90º的转角，即增加了阻力，从而可以减小一次风未经过磨煤机的风环装置（此处更具体地为外风环组件）的调整便直接进入碾磨区与煤粉混合的流量，即可以减小磨煤机入口的漏风率，提高经过磨煤机的风环装置调整后的一次风流量，并由此提高提高出粉效率。

此外，根据本申请的示范性实施例，动环12中的一次进风通路的流向与磨煤机壳体1的内表面之间形成的径向夹角的角度范围可以被设定为5°～40°，动环12的周向角（即螺旋角）可以被设定为45°，静环11的上侧具有静环上表面，所述一次进风通路的流向与静环上表面之间形成的径向夹角的角度范围可以被设定为45°～90°。在此情况下，由于一次风在离开动环12之后的出口面积和空间的突然扩大，造成边界层分离，形成漩涡，从而产生涡流，由此可以增强气流的扰动，即可以增强一次风对煤粉的混合作用，提高一次风中煤粉的浓度，使煤粉在相同的时间内与一次风混合得更均匀，在相同的时间内一次风携带的煤粉更多，即可以提高出粉效率，提高磨煤机的出力。

另外，根据本申请的示范性实施例，进入磨室下部的一次风变成两路风的分配比例可以根据需要进行调整。为此，如图3、图4、图6-8等中所示，可以在二路风W2的入口处加装手动调节装置20。结合图8可以看出，手动调节装置20可以包括带有滑槽的固定板20-1、锁紧螺栓20-2和滑动挡板20-3。固定板20-1相对于磨盘（更具体地说，本实施例中的磨盘本体3）固定不动，滑动挡板20-3能够沿着平行于所述滑槽的方向上下滑动并通过锁紧螺栓20-2相对于固定板20-1在期望的位置处保持就位，以由此对进入内部风道19的进风量进行调整。使用时，可以使滑动挡板20-3上下滑动，并在达到所需位置后借助于锁紧螺栓20-2锁定，由此能够方便地调整二路风W2的进风量。

另外，如图2所示，现有中速磨煤机中采用的传统风环叶片6通常为具有恒定厚度的板状风环叶片，每个传统风环叶片的厚度从上到下保持一致。与之相对照，如图5所示，根据本申请的示范性实施例，沿周向均匀地设置于动环12的内壁上且以一定的角度相对于竖直方向倾斜的每个风环叶片21可以被设计为“鱼脊”型风环叶片，每个“鱼脊”型风环叶片的厚度在竖直方向上具有变化，上下“薄”、中间“厚”，从而可以对一次风流速进行多次调节。

从图3、图4中可以清楚地看出，内部风道19可以穿过磨盘本体3的侧壁形成于磨盘本体3的底部部分中、磨瓦4的底部部分中或磨盘本体3的底部部分和磨瓦4的底部部分两者中，每个扰流器14邻近磨瓦4的内周边设置。此外，如图6所示，根据本申请的示范性实施例的风环装置中的内部风道19和扰流器14的数量均为多个（优选为6-40个，但不限于此），其分别沿着圆周方向均匀地布置。从图6中可以看出，多个内部风道19沿着磨盘的圆周方向均匀地布置，每个内部风道19为锥形通道，其从位于磨盘的外周边处的入口端朝向位于磨盘的内周边处的出口端以渐缩方式水平延伸，且在与每个内部风道19的出口端相对应的周向位置处设有一个扰流器14。显然，本申请中的内部风道19的数量、形状以及布置方式等不限于以上给出的示例。相反，在满足其预定功能的前提下，内部风道19可以采用任何适宜的方式，并且可以根据实际需要对其数量、形状、尺寸等进行自由的调整或变化，以适应不同的应用或需求（例如适应不同的磨制煤质）。

另外，从图4中可以最清楚地看出，根据本申请的示范性实施例，在磨盘（更具体地说，磨盘本体3和磨瓦4）的内周边处形成有环形空间，并在所述环形空间的上部形成有环形集流槽15。在此情况下，内部风道19可以经由环形集流槽15与扰流器14流体连通。如图9所示，环形集流槽15的内部可以设有多个沿圆周方向均匀布置的转向挡板组件16，所述转向挡板组件16被配置为能够对经由内部风道19进入磨盘中心并流经环形集流槽15的二路风W2的风向进行调整。从图9至图12中可以看出，每个转向挡板组件16可以包括手动调节手柄16-1和与其固定相连的挡板16-2，随着手动调节手柄16-1的转动，挡板16-2的倾斜角度能够被调节，以由此可以将二路风W2的风向调整为与一路风W1的旋向相同或者相反。

如图13所示，根据本申请的示范性实施例，扰流器14可以具有中空钟罩式结构，其包括位于下部的本体以及位于上部的顶罩。在图13所示的示范性实施例中，所述顶罩与所述本体成一体地形成。然而，作为其变型或替代实施例，所述顶罩也可以与所述本体分离地形成并组装在一起。在任何情况下，所述顶罩的侧壁上沿圆周方向均匀地设有多个倾斜出口（孔口）14-1，至少所述顶罩由高温耐磨材料制成，所述倾斜出口14-1的倾斜角度或尺寸（孔径）是可调整的，并可以基于所使用的磨制煤质而确定。在采用一体式扰流器（其中顶罩与本体成一体地形成）的情况下，可以设计具有不同倾斜角度或尺寸（孔径）的倾斜出口的一组扰流器，以根据磨制煤质的不同而选用不同类型或型号的扰流器；在采用分离式扰流器（其中顶罩与本体分离地形成）的情况下，可以设计具有不同倾斜角度或尺寸（孔径）的倾斜出口的一组顶罩，以根据磨制煤质的不同而选用不同类型或型号的顶罩并在需要时仅替换相应的顶罩即可。

采用以上配置后，本申请可以根据磨煤机的磨制煤质来确定和调整二路风W2的风量，进而一路风W1的风量可以同步改变。例如，在借助于手动调节装置20的控制和配合下进行适当的分配后，一路风W1经过“鱼脊”型的风环叶片21的整流后可以对磨盘上、磨室内原煤（粉）进行干燥、混合、输送；二路风W2通过磨盘底部的例如“锥形”的内部风道19、磨盘中部的环形集流槽15并经过扰流器14后进入磨室中下部，对初期入磨原煤进行干燥、搅拌、疏松。而且，根据本申请，二路风W2经过扰流器14进入磨盘中心煤层底部，其可以将从磨煤机的落煤管落下的原煤RC先于一路风W1进行预干燥，对磨盘中心的原煤（煤粉）进行扰动，减少磨盘中心内部煤粉的堆积，然后再进行碾磨。在磨煤机一次风量、风温不变的前提下，可以实现磨盘上部全方位均匀干燥、混合、碾磨输送，提升碾磨效率，进而提高磨煤机出力。

更具体地说，根据本申请的示范性实施例，一路风W1可以通过动环12进入磨室，气流通过风环（外风环组件）时，先以较低风速进入风环，随后借助于安装在动环12的内壁上的以环形方式布置的多个（例如，优选为36-48个）“鱼脊”型的风环叶片被调整为具有较高风速，并在到达风环出口时再次被调整为具有较低风速，以适应根据煤质变化通风量增加的流场设计要求，使煤粉在相同时间内与一次风混合得更均匀，保证一路风W1出口刚度，确保有效风量，减少漏风率，提高一次风携带煤粉的能力。

此外，在根据本申请的新型风环装置（组合提效风环装置）中，通过一路风W1的外风环组件（喷嘴环）包括静环11和动环12，动环12位于静环11的内侧，静环11固定于磨煤机壳体1的内壁上，动环12安装在磨盘本体3的外周边处并能够与磨盘本体3一起相对于静环11转动。而且，如前所述，根据本申请的示范性实施例，由外风环组件形成的新型风环可以对风道流向与静环上表面的夹角进行优化，从而可以增强一次风对煤粉的混合作用，提高一次风中煤粉的浓度，在相同的时间内，一次风携带的煤粉更多；此外，通过对风道流向与磨煤机壳体的内表面的夹角进行优化，可以减少一次风粉混合物主体气流流动的阻力，降低能量损耗，并降低磨煤机筒壁及磨辊架的吹损。而且，根据本申请的示范性实施例，动环12与静环11之间的密封结构被优化，其中动环12与静环11之间形成一个轴向间隙和一个径向间隙，从而可以提高经过风环装置调整后的一次风流量并提高出粉效率。

另外，结合前面的描述可以看出，在本申请的新型风环装置中，二路风W2经过调整后可以通过磨盘底部的内部风道19、磨盘中心的环形集流槽15以及沿周向均匀布置的6-40个扰流器14进入磨盘中心，进入磨盘中心的二路风W2的出口通过转向挡板组件16调整旋向，根据煤质例如可以被调整为与一路风W1的旋向相同或者相反。内部风道19在磨盘本体3的侧壁开孔，可以在磨盘本体3中或者磨瓦4中单独开一圈“锥形”风道，也可以在磨盘本体3中和磨瓦4中联合开一圈“锥形”风道，这三种形式均可形成周向6-40组指向磨盘中心的“锥形”风道，风道入口可以设置和加装手动调节装置20；周向6-40组“锥形”风道的出口连通磨盘中心的环形集流槽15，环形集流槽15内可以设置例如6-40个可调节的转向挡板组件16，每个转向挡板组件16包括手动调节手柄16-1、挡板16-2，通过调节手动调节手柄16-1可以转动挡板16-2，从而改变气流的旋向，使二路风W2的旋向与一路风W1的旋向相同或者相反；可以在磨盘中心的环形集流槽15上方的盖板上沿周向均匀布置6-40个扰流器14，二路风W2可以通过扰流器14的出口进入磨盘中心的煤层底部。扰流器14的结构设计可以采用顶罩防磨、侧面设有多个倾斜出口的型式，顶罩可以由高温耐磨材料制成，侧壁出口的倾斜角度及尺寸可以根据煤质变化来设计和确定，其特点是基于侧壁上的倾斜出口的不同倾斜角度或尺寸（孔径）来适用不同的磨制煤质，且湍流强度大，扰流能力强，而且钟罩式特有结构可以有效地防止物料漏入送风通道。

此外，从图4、图6中可以看出，在中速磨煤机的常规设计中，通常在磨盘本体3的底部内周边附近沿周向均匀地设有多个压紧螺栓18。在此基础上，如图4所示，根据本申请，为了避免二路风W2通过与压紧螺栓18对应的压紧螺栓孔进入下部空间造成减速机过热，可以在每个压紧螺栓18处加装隔热盖板17。

结合以上描述以及相关试验，本申请的新型风环装置的主要设计要点、特征、所能达到的显著有益效果等可以大致总结如下：

1）本申请的新型风环装置包括外风环组件和内风环组件，所述外风环组件形成于磨盘的外周边处且在其中形成有环形风道，所述内风环组件包括形成于磨盘中的内部风道以及邻近磨盘的内周边设置并与所述内部风道流体连通的扰流器。通过这种方式（特别是，通过增设内风环组件），本申请的风环装置可以通过对进入磨煤机的磨盘底部的一次风进行重新分配，一路风继续进入风环（喷嘴环），干燥、混合、输送煤粉；另一路风（二路风）直接进入磨盘中部、作为中心搅拌混流风，对初期入磨原煤预先进行干燥、搅拌或疏松，即磨盘中心原煤可接收热风的干燥，而磨盘外侧风环（喷嘴环）出口的热风对磨盘中部及外围原煤和煤粉进行干燥、疏松和输送；

2）本申请中提出的新型“鱼脊”型风环叶片可以优化一次风流场、流速，可以实现快速缩放，提高一次风携带煤粉的能力，增加磨煤机的通风出力。特别是，在本申请提出之前的现有技术中，通常沿风环周向均匀布置36-60个相同的风环叶片，每个风环叶片厚度从上到下保持一致。与之相对照，通过本申请的改进后，可以沿动环周向均匀布置36-60个相同的“鱼脊”型风环叶片，每个“鱼脊”型风环叶片的厚度具有变化，上下“薄”、中间“厚”，可以对一次风流速进行多次调节；

3）本申请通过在例如“锥形”的内部风道的入口处设置手动调节装置，可以根据磨煤机磨制的不同煤质来确定一路风和二路风的风量比例。例如，对于收到基水分Mt＜18%的原煤，一路风量/二路风量 = (8.5-8)/(1.5-2)；对于收到基水分Mt≥18%的原煤，一路风量/二路风量 = (7.5-6.5)/(2.5-3.5)。两路风的风量比例的选取主要取决于原煤中收到基水分的大小，水分大的原煤需要更多的干燥出力，由二路风进入的风更能起到底部强化干燥煤粉的作用，故收到基水分Mt≥18%时，二路风的风量取值可以大一些，但一般不超过总风量的35%，否则会导致一路风的风量太小，影响一路风的出口动量，使一路风不能形成有效的空气动力场；

4）本申请的环形集流槽内的可调节转向挡板可以实现扰流器出口一次风旋转方向的调整。例如，对于收到基水分Mt＜18%的原煤，扰流器出口的一次风旋转方向可以与风环（喷嘴环）出口相同。对于收到基水分Mt≥18%的原煤，需要更多的干燥出力，扰流器出口的一次风旋转方向可以与风环（喷嘴环）出口相反，使扰流、搅拌更强烈；

5）本申请的扰流器的顶罩可以采用耐磨材料，从而能够延长使用寿命、提高防磨效果。例如，对于不同的煤质，可以采用以下不同的设计或选择：对于使用哈氏可磨系数HGI≥55的煤质，顶罩材料的硬度HRC≤45；对于使用哈氏可磨系数HGI＜55的煤质，顶罩材料的硬度HRC≥55；

6）本申请中带有侧面倾斜出口的扰流器可以满足磨制不同煤质的使用要求。例如，对于收到基水分Mt＜18%的原煤，倾斜出口的倾斜角度（相对于轴向）例如可以为30°～90°；对于收到基水分Mt≥18%的原煤，倾斜出口的角度（相对于轴向）可以为95°～145°。倾斜角度的选取原则主要是根据原煤收到基水分的大小，水分大的原煤需要更多的干燥出力。倾斜角度越大，扰流风覆盖面越广，角度小于30°时，扰流风覆盖面太小，起不到扰流作用；角度大于145°后，扰流风扩散太大，且不能扰动磨盘上堆积的原煤，失去扰动效果；

7）本申请中的扰流器可以实现煤粉预干燥，提高干燥出力；同时可以扰动磨盘中心煤粉气流，加快合格煤粉分离效率，进而提高磨煤机碾磨出力。

综上所述，本申请的新型风环装置（磨煤机提效组合风环装置）可以优化磨煤机内部流场，提高一次风干燥、扰动、携粉输送能力，提高干燥碾磨效率，优化磨煤机的通风出力，并且可以使磨煤机适应多煤种使用，提高磨煤机的综合出力，完成磨煤机提效作用。

以上已经结合具体实施例对本申请进行了详细描述。很明显，如前所述，以上描述以及在附图中示出的实施例应被理解为是示例性的，而不构成对本申请的限制，且本领域技术人员可以基于具体应用、工作环境、使用要求等并结合本领域已知的相关知识或技术自由地进行各相关部件的选择或应用。而且，本申请中的各个特征可以独立地或以任何组合方式进行使用，除非这些特征不相容或彼此冲突。此外，对于本领域的技术人员而言，可以在不脱离本申请的精神的情况下对其进行各种变型或修改。显然，这些变型或修改均不脱离本申请的范围。

Claims (6)

1.一种风环装置，其适用于中速磨煤机，所述中速磨煤机包括磨煤机壳体（1）以及设置于所述磨煤机壳体（1）中的磨盘和磨辊（5），所述磨盘呈环形，在所述中速磨煤机的运行过程中，所述磨盘能够在设置于所述磨煤机壳体（1）中的传动盘的带动下围绕其中心轴线转动并与所述磨辊（5）滚动接触，所述磨盘的中心轴线与所述磨煤机壳体（1）的中心轴线同轴，所述风环装置为适应多煤种使用的组合提效风环装置并包括：

形成于所述磨盘的外周边处的外风环组件，所述外风环组件中形成有环形风道；以及

内风环组件，所述内风环组件包括形成于所述磨盘中的内部风道（19）以及邻近所述磨盘的内周边设置并与所述内部风道（19）流体连通的扰流器（14），

其中，在所述中速磨煤机的运行过程中，借助于所述外风环组件和所述内风环组件，在所述磨煤机壳体（1）的内部并在所述磨盘的底部外周边处由下向上吹出的一次风能够以预定的比例被分配成两路，其中一路风（W1）经由所述外风环组件中的环形风道被继续向上吹出，二路风（W2）经由所述内风环组件的内部风道（19）和扰流器（14）的引导和分配作用以期望的方式被吹向磨盘中部的预定区域，从而能够对初期入磨的中心原煤预先进行干燥、搅拌或疏松，

所述外风环组件包括静环（11）和与所述静环（11）同轴地设置并可转动地位于所述静环（11）的内侧的动环（12），所述静环（11）固定于所述磨煤机壳体（1）的内壁上，所述动环（12）在所述磨盘的外周边处与所述磨盘固定相连并能够与所述磨盘一起相对于所述静环（11）转动，所述动环（12）的内壁上沿周向均匀地设有多个风环叶片（21），所述动环（12）的内部形成有环形风道，其中，每个风环叶片（21）为“鱼脊”型叶片，其沿竖直方向具有中间厚、两端薄的渐变式截面，从而能够对一次风流速进行多次调节，并由此提高一次风携带煤粉的能力，增加磨煤机的通风出力，

所述内部风道（19）和所述扰流器（14）的数量均为多个，在包含所述内部风道（19）的中心轴线的水平横截面中观察，多个内部风道（19）沿着所述磨盘的圆周方向均匀地布置，每个内部风道（19）为锥形通道，其从位于所述磨盘的外周边处的入口端朝向位于所述磨盘的内周边处的出口端以渐缩方式水平延伸，在与每个内部风道（19）的出口端相对应的周向位置处设有一个扰流器（14），

每个内部风道（19）的入口处设有用于对进入所述内部风道（19）的进风量进行调节的调节装置，其中，借助于所述调节装置，所述一路风（W1）和所述二路风（W2）的风量比例被设定为使得，对于收到基水分＜18%的原煤，一路风量/二路风量 = (8.5-8)/(1.5-2)；对于收到基水分≥18%的原煤，一路风量/二路风量 = (7.5-6.5)/(2.5-3.5)，

在所述磨盘的内周边附近形成有环形集流槽（15），所述内部风道（19）经由所述环形集流槽（15）与所述扰流器（14）流体连通，所述环形集流槽（15）的内部设有多个沿圆周方向均匀布置的转向挡板组件（16），所述转向挡板组件（16）被配置为能够对经由所述内部风道（19）进入磨盘中心并流经所述环形集流槽（15）的二路风（W2）的风向进行调整，

所述扰流器（14）呈中空钟罩式结构，其包括位于下部的本体以及位于上部并与所述本体成一体地形成或与其分离地形成并组装在一起的顶罩，所述顶罩的侧壁上沿圆周方向均匀地设有多个倾斜出口（14-1），所述顶罩由高温耐磨材料制成，所述倾斜出口（14-1）的倾斜角度或尺寸是可调整的，并基于所使用的磨制煤质而确定，其中，对于收到基水分＜18%的原煤，所述倾斜出口（14-1）相对于所述扰流器（14）的轴向的倾斜角度被设定为30°～90°；对于收到基水分≥18%的原煤，所述倾斜出口（14-1）相对于所述扰流器（14）的轴向的倾斜角度被设定为95°～145°。

2.根据权利要求1所述的风环装置，其中，

所述动环（12）整体上为圆台型圆环结构，所述动环（12）的上侧具有出口端面，所述静环（11）与所述动环（12）之间具有缝隙，所述缝隙分为径向间隙、轴向间隙，所述轴向间隙与所述磨煤机壳体（1）的内表面之间形成90°的角度；以及

所述动环（12）中的一次进风通路的流向与所述磨煤机壳体（1）的内表面之间形成角度范围为5°～40°的径向夹角，所述动环（12）的周向角为45°，所述静环（11）的上侧具有静环上表面，所述一次进风通路的流向与所述静环上表面之间形成角度范围为45°～90°的径向夹角。

3.根据权利要求1所述的风环装置，其中，

所述磨盘包括环形的磨盘本体（3）以及容纳于所述磨盘本体（3）中并与其固定连接且同轴设置的磨瓦（4），在所述中速磨煤机的运行过程中，所述磨盘本体（3）能够在设置于所述磨煤机壳体（1）中的传动盘的带动下围绕其中心轴线转动，且所述磨瓦（4）与所述磨辊（5）滚动接触，所述磨盘本体（3）的中心轴线与所述磨煤机壳体（1）的中心轴线同轴，所述内部风道（19）穿过所述磨盘本体（3）的侧壁形成于所述磨盘本体（3）的底部部分中、所述磨瓦（4）的底部部分中或所述磨盘本体（3）的底部部分和所述磨瓦（4）的底部部分两者中，所述扰流器（14）邻近所述磨瓦（4）的内周边设置。

4.根据权利要求1所述的风环装置，其中，所述内部风道（19）和所述扰流器（14）的数量均为6-40个。

5.根据权利要求1所述的风环装置，其中，所述调节装置为手动调节装置（20），其包括带有滑槽的固定板（20-1）、锁紧螺栓（20-2）和滑动挡板（20-3），所述固定板（20-1）相对于所述磨盘固定不动，所述滑动挡板（20-3）能够沿着平行于所述滑槽的方向上下滑动并通过所述锁紧螺栓（20-2）相对于所述固定板（20-1）在期望的位置处保持就位，以由此对进入所述内部风道（19）的进风量进行调整。

6.根据权利要求1所述的风环装置，其中，每个转向挡板组件（16）包括手动调节手柄（16-1）和与其固定相连的挡板（16-2），随着所述手动调节手柄（16-1）的转动，所述挡板（16-2）的倾斜角度能够被调节。