CN1953823B - 分级机、具有所述分级机的竖式粉碎机和具有所述竖式粉碎机的烧煤锅炉装置 - Google Patents

Abstract

一种能够通过进一步减小粗粒子的混合比例稳定地提供粒子的分级机，具有所述分级机的竖式粉碎机和具有所述竖式粉碎机的烧煤锅炉装置。所述分级机包括通过离心力分级固体粒子的旋转翅片、安装在旋转翅片的外周边侧上的圆筒形下降流形成部件、布置在旋转翅片和下降流形成部件下方的回收锥和外壳。收缩流区域在外壳和回收锥之间形成，由通过收缩流区域向上吹的固体粒子和气体的混合物形成的两相流与外壳的上侧的下降流形成部件碰撞以使其形成下降流。然后所述流被引导到所述旋转翅片侧，分级为细粒子和粗粒子，细粒子与空气流一起被携带，通过旋转翅片并被取出。循环涡流发展抑制部分安装在收缩流区域的上部和下降流形成部件的外周边上。

Description

分级机、具有所述分级机的竖式粉碎机和具有所述竖式粉碎机的烧煤锅炉装置

技术领域

本发明涉及用于从气体携带的一组固体粒子中分离粗粒子和细粒子的分级机，尤其涉及一种优选地被结合到烧煤锅炉装置的竖式粉碎机中的分级机。

背景技术

在以粉煤作为燃料进行燃烧用于热力发电的烧煤锅炉装置中，竖式粉碎机用在燃料供应装置中。

图21是传统的竖式粉碎机的轮廓结构的视图，图22是设在竖式粉碎机中的分级机的部分轮廓结构的视图，图23是沿图22中线X-X的横截面图。竖式粉碎机主要由粉碎部分5和分级机6构成，所述粉碎部分在粉碎台2和粉碎球3(或粉碎辊)之间接合的基础上粉碎对应于粉煤原料的煤50，所述分级机安装在粉碎部分5的上部中并且将粉煤分级为任选的粒度。

接着，将对竖式粉碎机的操作进行描述。对应于从煤供应管1供应的粉碎材料的煤50如箭头所示下落到旋转粉碎台2的中央部分，此后移动到外周边部分，同时在随着粉碎台2的旋转产生的离心力的基础上在粉碎台2上绘出螺旋轨迹，并且卷入粉碎台2和粉碎球3之间以进行粉碎。

粉碎粒子被向上吹到上部，同时由从设在粉碎台2的周边中的喉管4引入的热风干燥。在吹向上的粒子中具有大粒度的粒子在被携带到分级机6的中间由于重力而下落，并且返回到粉碎部分5(初次分级)。

到达分级机6的粒子组被分级为其粒度等于或小于预定粒度的细粒子，和其粒度大于预定粒度的粗粒子(二次分级)，并且粗粒子下落到粉碎部分5以再次被粉碎。另一方面，脱离分级机6的细粒子从排出管7被输送到烧煤锅炉装置(未示出)。

分级机6形成为包括固定式分级机构10和旋转式分级机构20的二级结构。固定式分级机构10具有固定翅片12和回收锥11。固定翅片12如图21和22中所示从顶壁40向下悬挂，多个固定翅片12如图23中所示相对于分级机6的中心轴线的方向成任选角被固定。回收锥11以碗状设在固定翅片12的下侧。

旋转式分级机构20具有旋转轴22、支撑到所述旋转轴22的旋转翅片21和旋转地驱动所述旋转轴22的马达24。旋转翅片21被构造成使得板的纵向大致平行于分级机6的中心轴线的方向(旋转轴线的方向)延伸，多个旋转翅片21如图23中所示被布置成相对于分级机6的中心轴线的方向成任选角，并且沿箭头23的方向旋转。

如图22中所示，由固体粒子和从下侧向上吹从而引入到分级机6中的气体的混合物构成的固态和气态两相流52首先在通过固定翅片12的时候被整流，并且同时在先地施加弱的摆动(参照图23)。而且，在到达以预定旋转速度围绕旋转轴22旋转的旋转翅片21的时候施加强的摆动，并且在离心力的基础上对固态和气态两相流52中的粒子施力，所述力将粒子抛掷到旋转翅片21的外侧。由于大离心力被施加到具有大质量的粗粒子53，因此粗粒子53与通过旋转翅片21的空气流分离。而且，如图22中所示，粗粒子从旋转翅片21和固定翅片12之间的部分下落，并且最后在回收锥11的内壁上滑动从而下落到粉碎部分5。

另一方面，细粒子54通过由于其小离心力与空气流一起旋转地通过旋转翅片21之间的部分，并且作为细粉末产物排放到竖式粉碎机的外部。细粉末产物的粒度分布可以通过旋转式分级机构20的旋转速度进行调整。在该情况下，参考数字41表示粉碎部分5的外壳。

在提供给烧煤锅炉装置的粉煤产物中，需要这样一种粉煤，其中粒度分布尖锐并且几乎不混有粗粒子，以用于减少空气污染物，例如氮氧化物(NOx)或类似物和煤渣未燃尽可燃物。具体而言，在通过200筛目(粒径等于或小于75μm)的细粒子的质量比例为70-80％重量百分比的情况下，旨在使100筛目以上的粗粒子的混合比例等于或小于1％重量百分比。

以下专利文献1描述了一种分级机，与传统的分级机相比，该分级机可以减小100筛目以上的粗粒子的混合比例。图24是分级机的部分轮廓结构的视图。

所述分级机在旋转翅片21的外周边侧中设有从上面板40悬挂的圆筒形下降流形成部件13。从粉碎部分上升的固态和气态两相流52在惯性力的基础上升至上面板40的下方。而且，在通过固定翅片12的间隙并且开始与下降流形成部件13碰撞之后，所述流在重力的基础上到达向下移动的下降流。当所述流变为靠近下降流形成部件13的下端部朝着旋转翅片21侧的流时，具有大重力和大向下惯性力的粗粒子53与所述流分离，并且沿着回收锥11的内壁下落到下部。因此，几乎不包括粗粒子53的粒子组到达旋转翅片21，并且可以减小细粒子产物中粗粒子的混合比例。

以下专利文献2描述限定下降流形成部件13的正确长度和位置。

专利文献1：JP-A-10-109045

专利文献2：JP-A-2000-51723

发明内容

本发明要解决的技术问题

图25是显示图24中所示的分级机中根据流动数值分析的气体流型的视图。从该图显而易见，在下降流形成部件13和外壳41之间的区域Y中产生了大循环涡流14。

用于通过下降流形成部件13有效去除粗粒子53的理想气流对应于沿着下降流形成部件13从上面板40延伸的气流，然而，由于存在循环涡流14，气体在向下远离上面板40的位置流动。

图26是显示粒子组从回收锥11到下降流形成部件13的流动状态的视图。从回收锥11上升的粒子组在到达靠近上面板40的部分之前在与循环涡流14干涉的基础上大致在水平方向上被挤压和弯曲，并且公知由下降流形成部件13分离粗粒子的效果仅仅通过开始与下降流形成部件13的下端部分碰撞实现。

将参照图27A -27C描述循环涡流14的产生和发展机制。如图27A中所示，由于靠近外壳41的上端部分和上面板40的外周边部分之间的接合部分(拐角部分)的气体由于来自壁面的粘性阻力影响而难以流动，形成停滞部分15。而且，如图27B中所示，停滞部分15的下部被气流(固态和气态两相流52)朝着下降流形成部件13牵引，并且第一次产生小循环涡流14。而且，如果安装了下降流形成部件13实现对气流的阻挡效果，则如图27C中所示循环涡流14明显发展，并且固态和气态两相流52由于存在循环涡流14而被向下推动。

而且，由于循环涡流14捕捉的超细粒子由于弱惯性力而难以摆脱循环涡流，因此往往停留在循环涡流14中。因此，这里超细粒子的浓度局部变得高于其他部分。在气体温度由于某些原因而增加时，存在从该部分发生火灾的危险。

图28是显示在未安装下降流形成部件13的情况下的气流的视图。从该图显而易见，如果阻挡气流的下降流形成部件13未安装在旋转翅片21的外周边侧中，几乎不产生气流的较小停滞部分15在上面板40和外壳41之间的接合部分(拐角部分)附近形成，整个气流是顺畅的，并且流入旋转翅片21侧中。在该情况下，由于未安装下降流形成部件13，不会有下降流形成部件13产生的粗粒子去除效果，并且粗粒子混合到从分级机取出的粒子组中的比例高。在该情况下，根据实验，已确认即使诸如挡板或类似物这样的部件安装在图28中所示的停滞部分15的部分，气流也不改变，因此粗粒子混合到从分级机取出的粒子组中的比例高。

在该情况下，可以考虑通过增加图24中的下降流形成部件13的长度来加宽与固态和气态两相流52的碰撞面积。然而，如果下降流形成部件13被延长，靠近旋转翅片21的开口部分的面积增加，分级机内的压力损失变得更高，分级效率被降低。因此，该结构并不合适。

本发明的目标是解决上述现有技术的缺陷以及提供一种可以稳定地获得细粒子同时保持粗粒子的混合比例远低于传统上提出的结构的分级机、一种带有所述分级机的竖式粉碎机和一种带有所述竖式粉碎机的烧煤锅炉装置。

解决问题的手段

为了实现上述目标，根据本发明的第一方面，提供了一种分级机，其包括：

在离心力的基础上执行固体粒子的分级的旋转翅片；

设在所述旋转翅片的外周边侧中的管状下降流形成部件；和

布置在所述旋转翅片和所述下降流形成部件的下侧中的碗状回收锥；

容纳所述旋转翅片、所述下降流形成部件和所述回收锥的外壳，

其中收缩流区域形成在所述外壳和所述回收锥之间，两相流由从所述回收锥的下侧通过所述收缩流区域向上吹的固体粒子和气体的混合物构成，通过使所述两相流与所述外壳的上部中的所述下降流形成部件碰撞以形成下降流并且其后将所述下降流引导到所述旋转翅片侧，所述两相流中的粒子被分离为细粒子和粗粒子，当通过与气流一起旋转的所述旋转翅片之间的部分时，细粒子被取出，

其中用于抑制在其位置处产生的循环涡流发展的循环涡流发展抑制部分设在所述收缩流区域的上侧和所述下降流形成部件的外周边位置处。

根据本发明的第二方面，提供了一种如上述第一方面所述的分级机，其中所述循环涡流发展抑制部分由从所述外壳的侧壁的上部桥接到设在所述外壳的上表面中的上面板的外周边部分上的倾斜部件形成。

根据本发明的第三方面，提供了一种如上述第一方面所述的分级机，其中所述循环涡流发展抑制部分通过弯曲所述外壳的侧壁的上部或者上面板的外周边部分形成。

根据本发明的第四方面，提供了一种如上述第二或第三方面所述的分级机，其中所述循环涡流发展抑制部分的梯度角在15到75度范围内调整。

根据本发明的第五方面，提供了一种如上述第二至第四任一方面所述的分级机，其中在从所述外壳的侧壁到所述下降流形成部件的距离被设置为L，并且从所述外壳的侧壁到所述循环涡流发展抑制部分的上端部分的水平宽度被设置为W的情况下，比率W/L被调整为等于或大于0.15。

根据本发明的第六方面，提供了一种如上述第二至第四任一方面所述的分级机，其中在从所述外壳的侧壁到所述下降流形成部件的距离被设置为L，并且从所述上面板到所述循环涡流发展抑制部分的下端部分的垂直高度被设置为H3的情况下，比率H3/L在0.15到1的范围内被调整。

根据本发明的第七方面，提供了一种如上述第一方面所述的分级机，其中所述循环涡流发展抑制部分以这样一种方式形成圆弧形，即内侧从所述外壳的侧壁的上部向所述上面板的外周边部分凹入。

根据本发明的第八方面，提供了一种如上述第七方面所述的分级机，其中在从所述外壳的侧壁到所述下降流形成部件的距离被设置为L，并且所述循环涡流发展抑制部分的曲率半径被设置为R的情况下，比率R/L在0.25到1的范围内被调整。

根据本发明的第九方面，提供了一种如上述第一至第八任一方面所述的分级机，其中在所述旋转翅片在旋转轴的方向上的高度被设置为H1，并且所述下降流形成部件在旋转轴的方向上的高度被设置为H2的情况下，比率H2/H1在1/2到1/4的范围内被调整。

根据本发明的第十方面，提供了一种如上述第一至第九任一方面所述的分级机，其中多个固定翅片设在所述下降流形成部件和所述循环涡流发展抑制部分之间，从而相对于所述旋转翅片的旋转轴的方向成任选角固定。

根据本发明的第十一方面，提供了一种如上述第一至第十任一方面所述的分级机，其中短路防止部件设在所述回收锥的上部中。

根据本发明的第十二方面，提供了一种竖式粉碎机，其包括：

在粉碎台和粉碎球或粉碎辊之间接合的基础上粉碎原料的粉碎部分；和

安装在所述粉碎部分的上部中并且以预定粒度分级的分级机，

其中所述分级机由如上述第一至第十任一方面所述的分级机构成。

根据本发明的第十三方面，提供了一种烧煤锅炉装置，其包括：

竖式粉碎机，其带有在粉碎台和粉碎球或粉碎辊之间接合的基础上粉碎原料的粉碎部分，和安装在所述粉碎部分的上部中并且以预定粒度分级的分级机；并且

所述烧煤锅炉装置燃烧具有预定粒度并且由所述竖式粉碎机获得的粉煤，

其中所述分级机由如上述第一至第十任一方面所述的分级机构成。

发明效果

本发明具有如上所述的结构，并且可以提供一种可以稳定地获得细粒子同时保持粗粒子的混合比例远低于传统上提出的结构的分级机、一种带有所述分级机的竖式粉碎机和一种带有所述竖式粉碎机的烧煤锅炉装置。

附图说明

图1是带有根据本发明的第一实施例的分级机的竖式粉碎机的轮廓结构的视图；

图2是分类机的部分轮廓结构的视图；

图3是带有竖式粉碎机的烧煤锅炉装置的系统视图；

图4是设在分级机中的循环涡流发展抑制部分的底视正视图；

图5是靠近循环涡流发展抑制部分的部分的横截面放大图；

图6是显示根据分级机中的流动数值分析的气体流型的视图；

图7是显示分级机中的粒子组的轨迹的视图；

图8是显示分级机中的比率H3/L与粗粒子混合比例之间的关系的特性图；

图9是显示分级机中的循环涡流发展抑制部分的梯度角与粗粒子混合比例之间的关系的特性图；

图10是根据本发明的第二实施例的分级机的部分轮廓结构的视图；

图11是根据本发明的第三实施例的分级机的部分轮廓结构的视图；

图12是根据本发明的第四实施例的分级机的部分轮廓结构的视图；

图13是显示分级机中的粒子组的轨迹的视图；

图14是根据本发明的第五实施例的分级机的部分轮廓结构的视图；

图15是显示根据分级机中的流动数值分析的气流型的视图；

图16是显示分级机中的粒子组的轨迹的视图；

图17是显示分级机中的比率R/L与粗粒子混合比例之间的关系的特性图；

图18是根据本发明的第六实施例的分级机的部分轮廓结构的视图；

图19是根据本发明的第七实施例的分级机的部分轮廓结构的视图；

图20是显示在根据本发明的第一实施例的分级机和传统分级机中通过测量包括在具有200筛目通过的粒度分布的细粒子产物中100筛目以上的粗粒子的混合比例获得的结果的视图；

图21是带有传统分级机的竖式粉碎机的轮廓结构的视图；

图22是分级机的部分轮廓结构的视图；

图23是沿图21中线X-X的横截面图；

图24是传统上提出的分级机的部分轮廓结构的视图；

图25是显示根据分级机中的流动数值分析的气体流型的视图；

图26是显示分级机中的粒子组的轨迹的视图；

图27A是用于解释分级机中从循环涡流的产生到其发展的原理的视图；

图27B是用于解释分级机中从循环涡流的产生到其发展的原理的视图；

图27C是用于解释分级机中从循环涡流的产生到其发展的原理的视图；以及

图28是显示根据不带有下降流形成部件的传统分级机中的流动数字分析的气流型的视图。

具体实施方式

接着，将参照附图描述根据本发明的实施例。图1是设有根据第一实施例的分级机的竖式粉碎机的轮廓结构的视图，图2是分级机的部分轮廓结构的视图，图3是设有粉碎机的烧煤锅炉装置的系统视图。

将参照图3描述烧煤锅炉装置的系统。从正压鼓风机输送的助燃空气A被分离成主空气A1和次级空气A2，主空气A1被分叉成作为冷空气由主空气正压鼓风机62输送到竖式粉碎机63的空气和由排气式空气预热器64加热以输送到竖式粉碎机63的空气。而且，冷空气和热空气被混合和调节使得混合空气具有合适的温度并且被提供给竖式粉碎机63。

煤50被投入到煤仓65中，其后由给煤机66每次固定量地提供给竖式粉碎机63以进行粉碎。在由主空气A1干燥的同时被粉碎而产生的粉煤被输送到烧煤锅炉装置67的燃烧器风箱68，同时由主空气A1携带。次级空气A2由蒸汽式空气预热器69和排气式空气预热器64加热从而输送到风箱68，并且被提供用于燃烧烧煤锅炉装置67中的粉煤。

在粉煤燃烧产生的废气中，粉尘由粉尘收集器70去除，氮氧化物由脱硝装置71去除，其后废气由诱导通风扇72通过空气预热器64抽吸，硫成分由脱硫装置73去除，其后废气从烟囱74被排放到环境空气。

如图1中所示，竖式粉碎机63主要由粉碎部分5和安装在其上侧中的分级机6构成。从给煤管1供应的煤50如箭头所示下落到旋转粉碎台2的中心部分，在与粉碎台2的旋转有关产生的离心力的基础上移动到粉碎台2的外周边侧，并且卷入粉碎台2和粉碎球3之间以进行粉碎。

粉碎粒子被向上吹，同时由从喉管4引入的热风51干燥。在吹向上的粒子中具有大粒度的粒子在被携带到分级机6的中间落下并且返回到粉碎部分5(初次分级)。

到达分级机6的粒子组被分级为细粒子和粗粒子(二次分级)，并且粗粒子下落到粉碎部分5以再次被粉碎。另一方面，脱离分级机6的细粒子作为燃料从排出管7被输送到烧煤锅炉装置67(参照图3)。

分级机6形成为包括固定式分级机构10和旋转式分级机构20的二级结构。固定式分级机构10具有固定翅片12和回收锥11。

固定翅片12从上面板40悬挂，多个固定翅片12相对于分级机6的中心轴线的方向成任选角连接到回收锥11的上端部分。回收锥11设在固定翅片12的下侧从而形成碗状，并且由回收锥11回收的粗粒子下落到粉碎部分5以再次被粉碎。

旋转式分级机构20具有马达24、由马达24旋转驱动的旋转轴22和连接到旋转轴22的下部的旋转翅片21。旋转翅片21在板的纵向方向上大致平行于分级机6的中心轴线的方向(旋转轴的方向)延伸，并且多个旋转翅片21被布置成相对于分级机6的中心轴线的方向成任选角。旋转翅片21的上端部分在相对于上面板40的微隙处彼此靠近。

从上面板40悬挂的圆筒形下降流形成部件13布置在旋转翅片21的外周边侧和固定翅片12和旋转翅片21的大致中间位置。下降流形成部件13和旋转翅片21的外直径小于回收锥11的上端部分的内直径，并且下降流形成部件13和旋转翅片21布置在回收锥11的内侧。而且，朝向上侧逐渐变窄的收缩流区域16由碗状回收锥11的侧壁和外壳41的侧壁形成。

图27中所示的用于抑制循环涡流14发展的循环涡流发展抑制部分30设在外壳41的上端部分和上面板40的外周边部分之间的接合部分(拐角部分)中。图4是循环涡流发展抑制部分30的仰视图，图5是靠近循环涡流发展抑制部分30的部分的横截面放大图。

在本实施例的情况下，循环涡流发展抑制部分30如图4所示通过连接多个圆弧形板31沿着外壳41的内周边设置。如图4所示，每个圆弧形板31由安装在拐角部分中并且具有近似三角形侧面形状的支撑板32支撑。如图1和2所示，循环涡流发展抑制部分30的内倾斜表面面对下降流形成部件13。

如图2所示，在旋转翅片21在轴向方向上的高度被设置为H1，并且所述下降流形成部件13在轴向方向上的高度被设置为H2的情况下，在该实施例中尺寸比H2/H1被设置为0.33(1/3)。而且，下降流形成部件13安装在固定翅片12和旋转翅片21之间的中间位置。而且，在从外壳41的侧壁到下降流形成部件13的距离被设置为L，从外壳41的侧壁到循环涡流发展抑制部分30的上端部分的水平宽度被设置为W，从上面板40到所述循环涡流发展抑制部分30的下端部分的竖直高度被设置为H3，并且循环涡流发展抑制部分30的梯度角被设置为θ情况下，在该实施例中梯度角θ＝45°，H3/W＝1，并且H3/L＝W/L＝0.35。

优选地，尺寸比H2/H1被设置为在1/2-1/4的范围。如果比率H2/H1大于1/2，则压力损失因为存在下降流形成部件13而增加。另一方面，如果比率H2/H1变为小于1/4，则不能充分实现下降流形成部件13的功能。

图6是显示根据本实施例的分级机中的流动数值分析的气体流型的视图。从该图显而易见，由于循环涡流发展抑制部分30设在外壳41的内周边表面侧中，其中循环涡流14通过安装下降流形成部件13而产生和发展，因此可能抑制循环涡流14的产生和发展，并且摆脱循环涡流14的干涉。因此，气体形成沿着下降流形成部件13从上面板40延伸的理想流。

图7是显示根据本实施例的分级机中的粒子组的轨迹的视图。由于摆脱了循环涡流14的干涉，粒子组上升到靠近上面板40的部分，并且沿着下降流形成部件13下落。因此，可知有效地实现了由下降流形成部件13分离粗粒子的功能。

图7中未示出的是，当开始与下降流形成部件13碰撞的固态和气态两相流52由重力改变为向下移动的下降流时，具有大重力和大向下惯性力的粗粒子从所述流分离，并且沿着回收锥11的内壁下落到下部。因此，几乎不包括粗粒子的粒子组到达旋转翅片21。而且，粒子被旋转翅片21的离心力进一步被分离成粗粒子和细粒子，粗粒子被旋转翅片21抛掷从而开始与下降流形成部件13碰撞或直接下落到回收锥11上。被分离细粒子在通过与气流一起旋转的旋转翅片21之间的部分之后从分级机被取出。

图8是在循环涡流发展抑制部分30的梯度角θ固定在45°并且改变图2所示的比率H3/L(W/L)的情况下，显示通过测量包含在从分级机取出的、通过200筛目的细粒子中的100筛目以上的粗粒子的混合比例的变化获得的结果的特性图。

从该图显而易见，如果比率H3/L(W/L)变为等于或大于0.15，粗粒子混合比例明显减小。因此，如果比率H3/L(W/L)被设置成等于或大于0.15(0.15-1)，优选地0.2到1，进一步优选0.35到1，则可能获得具有这样一种粒度分布的尖锐细粒子，使得几乎不可能混有粗粒子。在图8中描述了循环涡流发展抑制部分30的梯度角θ被设置为45°的情况，然而，通过实验已确认优选地以上述方式调整比率H3/L(W/L)，即使梯度角θ偏离一定角度。

图9是在将比率H3/L或W/L固定在0.15时改变循环涡流发展抑制部分30的梯度角θ的情况下，显示通过测量100筛目以上的粗粒子的混合比例的变化获得的结果的特性图。图中的实线是将比率H3/L固定在0.15时改变梯度角θ的情况下的特性图，虚线是将W/L固定在0.15时改变梯度角θ的情况下的特性图。

从该图显而易见，如果循环涡流发展抑制部分30的梯度角θ被设置在15到75°，优选30到60°的范围内，则可以降低粗粒子的混合比例。在图9中描述了比率H3/L或W/L被固定在0.15的情况。然而，通过实验已确认优选地如上所述调整循环涡流发展抑制部分30的梯度角θ，即使比率H3/L或W/L偏离一定程度。

图10是根据第二实施例的分级机的部分轮廓结构的视图。在本实施例的情况下，通过朝着下降流形成部件13侧以预定大小弯曲外壳41的上端部分形成循环涡流发展抑制部分30。在本实施例中，循环涡流发展抑制部分30在外壳41的上端部分中形成，然而，可以通过使上面板40的外周边部分倾斜来形成循环涡流发展抑制部分30。

图11是根据第三实施例的分级机的部分轮廓结构的视图。在本实施例的情况下，循环涡流发展抑制部分30延伸到固定翅片12的根部。

图12是根据第四实施例的分级机的部分轮廓结构的视图。在本实施例的情况下，循环涡流发展抑制部分30延伸到下降流形成部件13的根部。因此，确定了比率W/L＝1。

图13是显示该实施例中的粒子组的轨迹的视图，粒子到达下降流形成部件13的根部，并且有效地实现下降流形成部件13分离粗粒子的效果。在本实施例中，构成循环涡流发展抑制部分30的部件和上面板40独立形成，然而，所述结构可以被制造成使得靠近上面板40的外周边部分的部分被向下倾斜弯曲，并且循环涡流发展抑制部分30由所述弯曲部分形成。

图14是根据第五实施例的分级机的部分轮廓结构的视图。在本实施例的情况下，循环涡流发展抑制部分30以这样一种方式形成圆弧形，即内侧凹入，从而平滑地从外壳41的上端部分连接到上面板40的外周边部分。在圆弧形循环涡流发展抑制部分30的半径被设置为R的情况下，在本实施例中确定了关系R＜L。在图14中安装了完整的圆弧形循环涡流发展抑制部分30，然而，可以以这样一种方式形成循环涡流发展抑制部分30使得绘出抛物线圆弧。

图15是在确定了R＝L的情况下显示根据分级机中的流动数值分析的气体流型的视图。在通过收缩流区域16之后被向上吹的固态和气态两相流沿着圆弧形循环涡流发展抑制部分30顺畅地流到下降流形成部件13侧。

图16是显示根据本实施例的分级机中的粒子组的轨迹的视图，粒子组沿着圆弧形循环涡流发展抑制部分30顺畅地流到下降流形成部件13侧，并且有效地实现了下降流形成部件13分离粗粒子的效果。

图17是显示具有圆弧形循环涡流发展抑制部分30的分级机的比率R/L与100筛目以上的粗粒子混合比例之间的关系的特性图。从该图显而易见，通过将比率R/L设置成等于或小于0.25(0.25到1)，优选0.4到1，进一步优选0.6到1，可以大幅降低粗粒子混合比例。

图18是根据第六实施例的分级机的部分轮廓结构的视图。在本实施例的情况下，短路防止部件17设在固定翅片12的上端部分或回收锥11的上端部分中。由于如上所述提供了短路防止部件17，可以防止包含在从下侧上升的固态和气态两相流中的细粒子被抽吸到由下降流形成部件13形成的下降流中，从而下落到回收锥11上而不到达旋转翅片12，由此可以避免细粒子的不必要再循环。短路防止部件17可以安装在下面的图19所示的回收锥11的上端部分中。

图19是根据第七实施例的分级机的部分轮廓结构的视图。在本实施例的情况下，省略了固定翅片12的安装。通过如上所述省略固定翅片12，可以容易地安装较大的循环涡流发展抑制部分30，例如，具有图12中所示的关系W/L＝1或者图15中所示的关系R/L＝1的循环涡流发展抑制部分30。

图20是显示在根据图1所示的本发明的第一实施例的分级机中(曲线A)，图21所示的传统分级机中(曲线B)和图24所示的传统上提出的分级机中(曲线C)包括在具有200筛目通过的粒度分布的细粒子产物中的100筛目以上的粗粒子的混合比例(绝对值)的结果的视图。

从该图显而易见，与传统的分级机(曲线B)相比，粗粒子的混合比例在传统上提出的分级机(曲线C)中被减小一半，然而，它可以在根据本发明的分级机(曲线A)中在下降流形成部件和循环涡流发展抑制部分的协同作用的基础上进一步被减小，从而与传统的分级机相比，根据本发明的分级机可以使粗粒子的混合比例为1/4到1/3。

工业实用性

在上述实施方式中已描述了煤的粉碎和分级，然而，本发明并不限于此，而是可以应用于各种固体的粉碎和分级，例如水泥，陶瓷，金属，生物量等等。

在上述的实施方式中，描述了竖式球磨机，然而，本发明并不限于此，而是可以应用于竖式辊磨机。

附图标记说明

1给煤管

2粉碎台

3粉碎球

4喉管

5粉碎部分

6分级机

7排出管

10固定式分级机构

11回收锥

12固定翅片

13下降流形成部件

14循环涡流

15停滞部分

16收缩流区域

17短路防止部件

20旋转式分级机构

21旋转翅片

22旋转轴

24马达

30循环涡流发展抑制部分

31圆弧形板

32支撑板

40上面板

41外壳

50煤

51热风

52固态和气态两相流

53粗粒子

54细粒子

61正压鼓风机

62主空气正压鼓风机

63竖式粉碎机

64空气预热器

65煤仓

66给煤机

67烧煤锅炉装置

68风箱

69空气预热器

70粉尘收集器

71脱硝装置

72诱导通风扇

73脱硫装置

74烟囱

Claims (12)

1.一种分级机，包括：

旋转翅片，其在离心力的基础上执行固体粒子的分级；

圆筒形下降流形成部件，其设在所述旋转翅片的外周边侧中；和

碗状回收锥，其布置在所述旋转翅片和所述下降流形成部件的下侧中；

外壳，其容纳所述旋转翅片、所述下降流形成部件和所述回收锥，

其中收缩流区域形成在所述外壳和所述回收锥之间，两相流由从所述回收锥的下侧通过所述收缩流区域向上吹的所述固体粒子和气体的混合物构成，通过使所述两相流与所述外壳的上部中的所述下降流形成部件碰撞以形成下降流并且其后将所述下降流引导到所述旋转翅片侧，所述两相流中的粒子被分离为细粒子和粗粒子，当通过与气流一起旋转的所述旋转翅片之间的部分时，所述细粒子被取出，

其中用于抑制在其位置处产生的循环涡流发展的循环涡流发展抑制部分以如下方式设在所述收缩流区域的上侧和所述下降流形成部件的外周边位置处，即，所述循环涡流发展抑制部分的下端部分在所述外壳的所述侧壁上部中，并且所述循环涡流发展抑制部分的上端部分在上面板的外周边部分中；在从所述外壳的侧壁到所述下降流形成部件的距离被设置为L并且从所述外壳的侧壁到所述循环涡流发展抑制部分的上端部分的水平宽度被设置为W的情况下，比率W/L被调整为等于或大于0.15。

2.如权利要求1所述的分级机，其特征在于，在从所述外壳的侧壁到所述下降流形成部件的距离被设置为L并且从所述上面板到所述循环涡流发展抑制部分的下端部分的竖直高度被设置为H3的情况下，比率H3/L在0.15到1的范围内调整。

3.如权利要求1或2所述的分级机，其特征在于，所述循环涡流发展抑制部分的梯度角θ在15到75度范围内调整。

4.如权利要求1-3中任一项所述的分级机，其特征在于，所述循环涡流发展抑制部分由从所述外壳的侧壁的上部桥接到设在所述外壳的上表面中的上面板的外周边部分上的倾斜部件形成。

5.如权利要求1-3中任一项所述的分级机，其特征在于，所述循环涡流发展抑制部分通过弯曲所述外壳的侧壁的上部或者上面板的外周边部分形成。

6.如权利要求1或2所述的分级机，其特征在于，所述循环涡流发展抑制部分以这样一种方式形成圆弧形，即内侧从所述外壳的侧壁的上部向所述上面板的外周边部分凹入。

7.如权利要求6所述的分级机，其特征在于，在从所述外壳的侧壁到所述下降流形成部件的距离被设置为L并且所述循环涡流发展抑制部分的曲率半径被设置为R的情况下，比率R/L在0.25到1的范围内调整。

8.如权利要求1-7中任一项所述的分级机，其特征在于，在所述旋转翅片在旋转轴线的方向上的高度被设置为H1，并且所述下降流形成部件在旋转轴线的方向上的高度被设置为H2的情况下，比率H2/H1在1/2到1/4的范围内被调整。

9.如权利要求1-8中任一项所述的分级机，其特征在于，多个固定翅片设在所述下降流形成部件和所述循环涡流发展抑制部分之间，从而相对于所述旋转翅片的旋转轴的方向成任选角被固定。

10.如权利要求1-9中任一项所述的分级机，其特征在于，短路防止部件设在所述回收锥的上部中。

11.一种竖式粉碎机，包括：

在粉碎台和粉碎球或粉碎辊之间接合的基础上粉碎原料的粉碎部分；和

安装在所述粉碎部分的上部中并且以预定粒度分级的分级机，

其中，所述分级机由如权利要求1-10中任一项所述的分级机构成。

12.一种烧煤锅炉装置，包括：

竖式粉碎机，其带有在粉碎台和粉碎球或粉碎辊之间接合的基础上粉碎原料的粉碎部分和安装在所述粉碎部分的上部中并且以预定粒度分级的分级机；并且

所述烧煤锅炉装置燃烧具有预定粒度并且由所述竖式粉碎机获得的粉煤，

其中，所述分级机由如权利要求1-10中任一项所述的分级机构成。

Images