CN203823791U - 煤粉均分装置、煤粉输送管道及均分器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤粉均分装置、煤粉输送管道及均分器，涉及煤粉燃烧领域，用于解决现有技术中不能便利的解决输粉管道分叉时风量和粉量分配不均匀的问题。上述煤粉均分装置包括第一连接管、均分器和第二连接管。其中，均分器存在至少一个进流口和至少两个出流口，均分器能将经过均分器的含粉气流中粉状颗粒的浓度混合均匀后由含粉气流从出流口流出；进流口与第一连接管的一端连通，各均分器的出流口与不同的第二连接管的一端连通。上述技术方案能高效、便捷、低成本的解决输粉管道分叉时风量和粉量分配不均匀的问题。

Description

煤粉均分装置、煤粉输送管道及均分器

技术领域

本实用新型涉及煤粉燃烧领域，具体涉及一种煤粉均分装置、煤粉输送管道及均分器。

背景技术

煤粉输送管道（也可称为输粉管道、煤粉管道）广泛应用于化工、冶金、电力行业的生产中，主要以气力输送方式对各种粉状固体颗粒进行长时间、大距离的运送。由于管道布置很容易受到周围条件的限制，不可避免地需要在管道转弯及上升、下降的地方加装弯头，从而造成粉状颗粒在管道内的分布很不均匀，在需要对管道进行分叉处理时，很难保证分叉后各个支管道间的粉状颗粒的分配均匀性。

在电厂煤粉锅炉中，制粉系统主要用于将磨煤机磨制的合格煤粉均匀地输送到各个燃烧器喷口内，使其由喷口均匀的喷入炉膛内，这就要求制粉系统的各个一次风煤粉输送管道间具有良好的煤粉和风量分配均匀性。随着锅炉机组容量的增大，制粉系统煤粉气流的分配不均匀性直接影响锅炉运行的安全稳定性。制粉系统煤粉气流的分配是否均匀是决定锅炉燃烧工况优劣的重要因素之一，合理配置各只燃烧器的一次风速和煤粉浓度是保证锅炉安全运行的重要条件，也是低NOx燃烧技术顺利实施的前提条件。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：从磨煤机出来的风粉混合物经过煤粉管道的多个弯头及管道提升过程，煤粉管道内的煤粉分布很不均匀，呈现出煤粉集中在煤粉管道一侧的现象，造成煤粉管道内局部煤粉浓度过高。参见图1，现有技术中直接将主输粉管道11通过分叉管12与支输粉管道13相连。这种简单采用分叉管12的分配方式，使得高浓度区域的煤粉进入某一支输粉管道13，低浓度区域的煤粉进入另一支输粉管道13，造成煤粉分配不均匀。现有技术中，没有一种便捷的方法或装置能够解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种煤粉均分装置、煤粉输送管道及均分器，解决了现有技术中不能便利的解决输粉管道分叉时风量和粉量分配不均匀的问题。

本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果将在后文详述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供了一种煤粉均分装置，包括第一连接管、均分器和第二连接管；

其中，所述均分器存在至少一个进流口和至少两个出流口，所述均分器能将经过所述均分器的含粉气流中粉状颗粒的浓度混合均匀后由所述含粉气流从所述出流口流出；

所述进流口与所述第一连接管的一端连通，各所述出流口与不同的所述第二连接管的一端连通。

在优选或可选的实施例中，所述第一连接管与所述进流口连通的一端的内轮廓形状为矩形，所述第一连接管的另一端的内轮廓形状为圆形。

在优选或可选的实施例中，所述第一连接管与所述进流口连通的一端的导通面积大于所述第一连接管的另一端的导通面积。

在优选或可选的实施例中，所述第二连接管与所述出流口连通的一端的内轮廓形状为矩形，所述第二连接管的另一端的内轮廓形状为圆形。

在优选或可选的实施例中，所述第二连接管与所述出流口连通的一端的导通面积小于所述第二连接管的另一端的导通面积。

在优选或可选的实施例中，所述均分器包括箱体以及设置于所述箱体内的均分结构，所述箱体存在至少一个所述进流口以及至少两个所述出流口，其中：

所述均分结构设置在所述进流口与所述出流口之间的含粉气流通道内；所述均分结构能将经过所述含粉气流通道的含粉气流中粉状颗粒的浓度混合均匀后由所述含粉气流从所述出流口流出。

本实用新型还提供一种煤粉输送管道，包括主输粉管道、至少两个支输粉管道，所述煤粉输送管道还包括本实用新型任一技术方案所提供的煤粉均分装置；

其中，所述煤粉均分装置的第一连接管的另一端与所述主输粉管道连通，所述煤粉均分装置的各第二连接管的另一端分别与不同的所述支输粉管道连通。

本实用新型再提供一种均分器，包括箱体以及设置于所述箱体内的均分结构，所述箱体存在至少一个进流口以及至少两个出流口，其中：

所述均分结构设置在所述进流口与所述出流口之间的含粉气流通道内；所述均分结构能将经过所述含粉气流通道的含粉气流中粉状颗粒的浓度混合均匀后由所述含粉气流从所述出流口流出。

在优选或可选的实施例中，所述均分结构为格栅板；

所述格栅板包括隔板和导流板，所述隔板至少为三个，所述导流板至少为两个，各个所述隔板平行设置，相邻的两块所述隔板与所述箱体的内壁之间形成导流通道，每条所述导流通道的靠近所述箱体的内壁的一端都设置有所述导流板；

所有的所述导流通道包括至少两组所述导流通道，每组所述导流通道所包括的所述导流通道数量等于所述出流口的数量，每组所述导流通道所包括的各所述导流通道内的所述导流板的导流方向不同，且每个导流方向对应一个所述出流口。

在优选或可选的实施例中，

所述出流口的数量为两个，每组所述导流通道所包括的所述导流通道为两条，每组所述导流通道内的各所述导流通道内设置的所述导流板的导流方向相反；或者，

所述出流口的数量为三个，其中：每相邻三个所述导流通道的导流板的分别导向三个方向。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案，针对现有输粉管道，尤其是电站煤粉锅炉制粉系统的输粉管道在进行管道分叉时，很容易造成风量和粉量不均的问题，提出了一种配有均分器的煤粉均分装置，将该煤粉均分装置用于管道分叉处，能够便捷、简洁、高效、低成本的解决输粉管道分叉时的风量和粉量均匀分配问题。具体而言，上述技术方案，风粉混合物（下文简称“风粉”）在通过配有均分器的煤粉均分装置时，风粉被均分成数份，而后均匀的分配到各支输粉管道内。尤其是对电站煤粉锅炉制粉系统，能够将磨煤机出来的风煤混合物均匀的输送到各个燃烧器喷口内，使其均匀喷入炉膛内燃烧，提高了锅炉运行的安全性，锅炉内燃烧稳定性增强、降低了锅炉水冷壁的热偏差，并为锅炉实施低NOx燃烧技术提供了有利条件。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中分叉管型式的输粉管道的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的煤粉均分装置设置在主输粉管道和支输粉管道之间时的连接关系示意图；

图3为沿图2中F-F线的局部剖视放大示意图；

图4为沿图2中G-G线的剖视示意图；

图5为沿图2中J-J线的局部剖视放大示意图；

附图标记：11、主输粉管道；12、分叉管；13、支输粉管道；21、主输粉管道；22、箱体；23、支输粉管道；24、圆方异形管；25、格栅板；26、方圆异形管；27、导流板；28、隔板。

具体实施方式

下面可以参照附图图1～图5以及文字内容理解本实用新型的内容以及本实用新型与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案（包括优选技术方案）做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。

下面结合图2～图5对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述，将本实用新型提供的任一技术手段进行替换或将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的技术方案均应该在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型实施例提供一种煤粉均分装置，特别适用于一只输粉管道分叉成多只输粉管道领域，尤其是电站煤粉锅炉制粉系统的一次风煤粉输送管道。上述煤粉均分装置包括第一连接管、均分器和第二连接管。其中，均分器存在至少一个进流口和至少两个出流口，均分器能将经过均分器的含粉气流中粉状颗粒的浓度混合均匀后由含粉气流（即风粉混合流，以下简称风粉）从出流口流出。均分器的进流口与第一连接管的一端连通（优选为密封连通，更优选为气密封），各均分器的出流口与不同的第二连接管的一端连通（优选为密封连通，更优选为气密封）。均分器的进流口和各出流口优选相对设置，以顺着风粉的流动方向，且便于第一连接管和第二连接管的安装。

参见图2-图5，使用时，第一连接管的另一端（即远离均分器的那一端）与主输粉管道21连接，各个第二连接管的另一端（即远离均分器的那一端）都与支输粉管道23连接。需要说明的是，此处的主输粉管道21、支输粉管道23是相对而言的，只是表明主输粉管道21中的风粉均分到了各个支输粉管道23中。主输粉管道21及支输粉管道23都可以是直管道，也可以是带有多个弯头或转折段的管道。

均分器是用于将风粉均分的装置，其可以采用现有的设备，或是重新设计。以均分器采用现有的格栅板25结构实现均分为例，其均分原理为：格栅板25先通过隔板28将空间分割成数个小通道，可使风粉混合物进入不同的小通道内，小通道后再布置导流板27，相邻的导流板27导流方向不同（若只用均分成两股风粉，那么导流板27的导流方向可相反），使风粉分别流向两个方向，使其均分分配。均分器实现均分的主要思想在于，将主管道内浓度分布不均匀的粉量分割成数块，浓度高一侧被均分，浓度低的一侧也被均分，再将均分后的风粉混合物重新组合后通到不同的支管道中，在每个支管道中都是浓度高的和浓度低的风粉互相混合。

上述技术方案提供的煤粉均分装置，具有第一连接管和第二连接管，且采用第一连接管与主输粉管道21连接，采用第二连接管与支输粉管道23连接，所以能够更为便利的实现均分器与主输粉管道21和支输粉管道23之间的连接。并且，上述配有均分器的煤粉均分装置能够将风粉均匀的分配到若干只支输粉管道23中，解决了由于管道内阻力不均衡而引起的附加分配偏差从而导致的管道分叉时粉状颗粒的分配不均匀的问题，使得进入各支输粉管道23的风量和粉量得到均匀。

下面详细介绍一下采用均分器的具体实现方式：均分器包括箱体22以及设置于箱体22内的均分结构（具体可以为格栅板25），箱体22存在至少一个进流口以及至少两个出流口。其中：均分结构设置在进流口与出流口之间的含粉气流通道内；均分结构能将经过含粉气流通道的含粉气流中粉状颗粒的浓度混合均匀后由含粉气流从出流口流出。

本实施例中，第一连接管与进流口连通的一端的内轮廓形状为矩形，第一连接管的另一端的内轮廓形状为圆形。第一连接管采用上述结构形状，一方面可以便于与均分器（尤其是均分器的箱体22）连接，另一方面也可以便于与主输粉管道21连接。以箱体22为常见的矩形箱体22为例，开设在箱体22上的进流口和出流口都可以是矩形的，矩形的进流口与一端内轮廓形状为矩形的第一连接管能比较方便的实现连接。现有的主输粉管道21一般都是内轮廓为圆形的管道，第一连接管的另一端的内轮廓形状也为圆形，这样便于实现第一连接管的另一端与主输粉管道21之间的连接。

进一步地，第一连接管与进流口连通的一端的导通面积大于第一连接管的另一端的导通面积。此处，导通面积是指风粉混合物流经的那个端面的内轮廓所围成的区域的面积。第一连接管的一端的导通面积是指风粉流出第一连接管时经过的那个端面的内轮廓所围成的区域的面积。第一连接管的另一端的导通面积是指风粉流入第一连接管时经过的那个端面的内轮廓所围成的区域的面积。

基于上文同样的原因，本实施例中，第二连接管与出流口连通的一端的内轮廓形状也为矩形，第二连接管的另一端的内轮廓形状为圆形。

第二连接管与出流口连通的一端的导通面积小于第二连接管的另一端的导通面积。此处，导通面积的含义参见上文。第二连接管的一端的导通面积是指风粉进入到第二连接管时经过的那个端面的内轮廓所围成的区域的面积。第二连接管的另一端的导通面积是指风粉从第二连接管流出时经过的那个端面的内轮廓所围成的区域的面积。

下面结合一个实例详细介绍上述煤粉均分装置，以具有一个主输粉管道21、两个支输粉管道23为例，如图2所示。主输粉管道21输送风粉混合物，可来自电站煤粉锅炉制粉系统的磨煤机，主输粉管道21可以是一段支管，也可以是由多个弯头及转折管组成的一段弯管，风粉混合物在管道内流动将产生沿管道圆周方向不均匀的风粉分布，之后进入均分器的箱体22内，均分器的箱体22为方形结构。参见图3和图5，均分器的箱体22的入流口与主输粉管道21的圆形管道之间采用圆方异形管24（即第一连接管）连接，风粉混合物在数组格栅板25的隔板28作用下进入不同的导流通道，相邻的导流通道内的导流板27安置方向对称反转，使风粉混合物在隔板28和导流板27的共同作用下分割成数股，之后同一方向的风粉混合物汇合到一起，从而使风粉混合流被均匀的分配成两路，各路风粉混合物通过方圆异形管26（即第二连接管）分别进入到各支输粉管道23中。

本实用新型实施例还提供一种煤粉输送管道，包括主输粉管道21、至少两个支输粉管道23，其中，煤粉输送管道还包括本实用新型任一技术方案所提供的煤粉均分装置。其中，煤粉均分装置的第一连接管的另一端与主输粉管道21连通（具体可以为密封连接，优选为气密封），煤粉均分装置的各第二连接管的另一端分别与不同的支输粉管道23连通。

上述技术方案所提供的煤粉输送管道，包括主输粉管道21、煤粉均分装置和支输粉管道23。主输粉管道21内的风粉混合物在经过转折、升降等过程后，管道内的风粉混合物浓度分布变得十分不均匀，其进入均分器箱体22内时，可在均分器箱体22内格栅板25的作用下将煤粉管道被分割成数个导流通道，风粉混合物分别进入不同的导流通道内，再将不同导流通道重新组合后连接到各支输粉管道23内，这样管道的风粉混合物被均匀分配到各支输粉管道23内，实现风量和粉量的均匀分配。

本实用新型实施例还提供一种均分器，该均分器可以应用在上述的煤粉均分装置中。均分器包括箱体22以及设置于箱体22内的均分结构，箱体22存在至少一个进流口以及至少两个出流口。其中：均分结构设置在进流口与出流口之间的含粉气流通道内；均分结构能将经过含粉气流通道的含粉气流中粉状颗粒的浓度混合均匀后由含粉气流从出流口流出。

均分结构优选为格栅板25。格栅板25可以有多种具体的结构形式，此处具体地，格栅板25包括隔板28和导流板27，隔板28至少为三个，导流板27至少为两个，各个隔板28平行设置，相邻的两块隔板28与箱体22的内壁之间形成导流通道，每条导流通道的靠近箱体22的内壁的一端都设置有导流板27。导流板27及隔板28放入箱体内，导流通道的可以由箱体22的内壁、隔板28和导流板27组成，也可以由两只隔板28和导流板27组成，根据箱体实际空间均匀布置即可。隔板28可以为平板或弯折板。各个隔板28的表面的延展方向与风粉的流向基本一致。所有的导流通道本顺次分为了至少两组导流通道，每组导流通道所包括的导流通道数量等于出流口的数量，每组导流通道所包括的各导流通道内的导流板27的导流方向不同，且每个导流方向对应一个出流口。

上述均分器为一进N出均分器，其中，N可以为2、3、4……n等，n为自然数。较为常见的是，一进二出、一进三出、一进四出。

当为一进二出均分器时，出流口的数量为两个，每组导流通道所包括的导流通道为两条，每组导流通道内的各导流通道内设置的导流板27的导流方向相反。

当为一进三出均分器时，出流口的数量为三个，其中：每相邻三个导流通道的导流板27的分别导向三个不同的方向。

均分器箱体22内可布置一组或多组格栅板25以实现一进N出的目的，格栅板25组合形式即导流板27的导流方向根据均分器出口对应的支输粉管道23数量和位置来布置，如对应两只支输粉管道23则格栅板25内的相邻导流板27导流方向相反，如对应三只支输粉管道23则均分器内每相邻三只隔板28通道内的导流板27分别导向三个方向。箱体22结构的大小根据布置栅格板数量以及栅格板的大小确定。

导流板27和隔板28由具有防磨功能的材料制成，可以是陶瓷或铸件等，其中隔板28需平直结构件，而导流板27可以是平直结构件也可以是弯曲结构件。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接（例如使用螺栓或螺钉连接），也可以理解为：不可拆卸的固定连接（例如铆接、焊接），当然，互相固定连接也可以为一体式结构（例如使用铸造工艺一体成形制造出来）所取代（明显无法采用一体成形工艺除外）。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种煤粉均分装置，其特征在于，包括第一连接管、均分器和第二连接管； 

其中，所述均分器存在至少一个进流口和至少两个出流口，所述均分器能将经过所述均分器的含粉气流中粉状颗粒的浓度混合均匀后由所述含粉气流从所述出流口流出； 

所述进流口与所述第一连接管的一端连通，各所述出流口与不同的所述第二连接管的一端连通； 

其中，所述均分器包括箱体以及设置于所述箱体内的均分结构，所述箱体存在至少一个所述进流口以及至少两个所述出流口，其中： 

所述均分结构设置在所述进流口与所述出流口之间的含粉气流通道内；所述均分结构能将经过所述含粉气流通道的含粉气流中粉状颗粒的浓度混合均匀后由所述含粉气流从所述出流口流出。 

2.根据权利要求1所述的煤粉均分装置，其特征在于，所述第一连接管与所述进流口连通的一端的内轮廓形状为矩形，所述第一连接管的另一端的内轮廓形状为圆形。 

3.根据权利要求2所述的煤粉均分装置，其特征在于，所述第一连接管与所述进流口连通的一端的导通面积大于所述第一连接管的另一端的导通面积。 

4.根据权利要求1所述的煤粉均分装置，其特征在于，所述第二连接管与所述出流口连通的一端的内轮廓形状为矩形，所述第二连接管的另一端的内轮廓形状为圆形。 

5.根据权利要求4所述的煤粉均分装置，其特征在于，所述第二连接管与所述出流口连通的一端的导通面积小于所述第二连接管的另一端的导通面积。 

6.一种煤粉输送管道，包括主输粉管道、至少两个支输粉管道，其特征在于，所述煤粉输送管道还包括权利要求1-5任一所述的煤粉均分装置； 

其中，所述煤粉均分装置的第一连接管的另一端与所述主输粉管道连通，所述煤粉均分装置的各第二连接管的另一端分别与不同的所述支输粉管道连通。 

7.一种均分器，其特征在于，包括箱体以及设置于所述箱体内的均分结构，所述箱体存在至少一个进流口以及至少两个出流口，其中： 

所述均分结构设置在所述进流口与所述出流口之间的含粉气流通道内；所述均分结构能将经过所述含粉气流通道的含粉气流中粉状颗粒的浓度混合均匀后由所述含粉气流从所述出流口流出。 

8.根据权利要求7所述的均分器，其特征在于，所述均分结构为格栅板； 

所述格栅板包括隔板和导流板，所述隔板至少为三个，所述导流板至少为两个，各个所述隔板平行设置，相邻的两块所述隔板与所述箱体的内壁之间形成导流通道，每条所述导流通道的靠近所述箱体的内壁的一端都设置有所述导流板； 

所有的所述导流通道包括至少两组所述导流通道，每组所述导流通道所包括的所述导流通道数量等于所述出流口的数量，每组所述导流通道所包括的各所述导流通道内的所述导流板的导流方向不同，且每个导流方向对应一个所述出流口。 

9.根据权利要求8所述的均分器，其特征在于， 

所述出流口的数量为两个，每组所述导流通道所包括的所述导流通道为两条，每组所述导流通道内的各所述导流通道内设置的所述导流板的导流方向相反；或者， 

所述出流口的数量为三个，其中：每相邻三个所述导流通道的导流板的分别导向三个方向。