中速磨煤機動靜葉結合分離器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中速磨煤機動靜葉結合分離器。它包括安裝在磨煤腔上方的分離器機體以及從分離器機體中心伸入到磨煤腔中部的落煤管，分離機體的上部設置有兩個以上的與磨煤腔相通的頂部出料口，分離器機體內(nèi)設置有伸入到磨煤腔中部并環(huán)繞在落煤管外的葉籠，分離器機體內(nèi)還設置有能夠驅動葉籠旋轉的動力裝置，葉籠外排布有環(huán)繞在葉籠外圍且豎直設置的靜葉片，靜葉片和葉籠上端的出口與頂部出料口相通。其優(yōu)點在于：能根據(jù)煤質的變化不斷地調(diào)整煤粉細度，可以維持低負荷時鍋爐燃燒最佳煤粉細度；煤粉細度可調(diào)，煤粉均勻性好；分離均勻，分離效率高；當通風量發(fā)生變化時，可以控制煤粉細度不發(fā)生變化。
【專利說明】中速磨煤機動靜葉結合分離器

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種火力電站燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)中使用的磨煤機分離器，具體地說是 一種中速磨煤機動靜葉結合分離器。

【背景技術】
[0002] 制粉系統(tǒng)是火力發(fā)電廠重要的輔助系統(tǒng)，其運行狀況直接影響著鍋爐的安全經(jīng)濟 運行。粗粉分離器作為制粉系統(tǒng)中的關鍵設備，是影響煤粉細度和煤粉均勻性最主要的設 備，其運行性能對鍋爐的運行及燃燒效率有很大的影響，較小的煤粉細度和較大的煤粉均 勻性指數(shù)不僅有利于鍋爐燃燒效率的提高，而且有利于降低N0X的排放，有助于系統(tǒng)長期 穩(wěn)定地運行。
[0003] 然而，長期以來傳統(tǒng)結構的粗粉分離器一直存在著綜合分離效率低、出粉細度達 不到要求、出粉細度均勻性差、回粉細度小，均勻性差、回粉量偏大（許多合格煤粉因分離 效率差無法分離出來）、煤粉細度不能隨著煤種變化進行調(diào)節(jié)等問題。近年來，一些制造廠 和科研部門研制開發(fā)了一些新型粗粉分離器，其性能有所改善，但這些分離器仍采用傳統(tǒng) 的靜態(tài)分離技術，煤粉細度的調(diào)節(jié)仍主要依靠手動調(diào)整擋板角度來實現(xiàn)，因此很多問題沒 有從根本上得到解決。例如：前幾年，國內(nèi)一些研究所在徑向擋板粗粉分離器的基礎上，將 徑向擋板單純地改為軸向擋板并加高頂部高度，其它部位基本沒有變化，雖然，這種粗粉分 離器經(jīng)實際運行觀察其運行性能較徑向型優(yōu)越，但也暴露出它自身固有的缺陷，尤其內(nèi)錐 體仍然采用原徑向型粗粉分離器的內(nèi)錐體，造成內(nèi)部分離效率低，并且經(jīng)常出現(xiàn)氣粉短路 現(xiàn)象，粗粉細度及均勻性仍然不夠理想，并且了限制了制粉出力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種能夠磨煤效果好，出粉均勻度好，回粉率低 且能夠調(diào)節(jié)分離比例，分離精度高的中速磨煤機動靜葉結合分離器。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明的中速磨煤機動靜葉結合分離器，包括安裝在磨 煤腔上方的分離器機體以及從分離器機體中心伸入到磨煤腔中部的落煤管，分離機體的上 部設置有兩個以上的與磨煤腔相通的頂部出料口，分離器機體內(nèi)設置有伸入到磨煤腔中部 并環(huán)繞在落煤管外的葉籠，分離器機體內(nèi)還設置有能夠驅動葉籠旋轉的動力裝置，葉籠外 排布有環(huán)繞在葉籠外圍且堅直設置的靜葉片，靜葉片和葉籠上端的出口與頂部出料口相 通。
[0006] 所述動力裝置包括變頻電機和渦輪蝸桿減速機，所述落煤管上設置有環(huán)繞在落煤 管外的轉子，轉子的底端與葉籠固定連接，所述轉子的上端連接有從動皮帶輪，所述渦輪蝸 桿減速機的動力輸出軸上安裝有主動皮帶輪，從動皮帶輪和主動皮帶輪上安裝有皮帶。
[0007] 所述葉籠包括多片間隔排列的動葉片，動葉片的下端具有向內(nèi)傾斜的角度，動葉 片與靜葉片之間形成截面形狀從下往上開口逐漸變小的間隙。
[0008] 所述轉子通過軸承安裝在一個外筒內(nèi)，所述外筒上安裝有氣密封裝置。
[0009] 所述外筒上設置有測溫裝置。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0011] 1、能根據(jù)煤質的變化不斷地調(diào)整煤粉細度，使鍋爐燃燒更完全、更經(jīng)濟，使鍋爐運 行更安全，克服了煤質變化引起的飛灰含碳量飛升、排煙溫度上升、減溫水增加的問題，也 能避免燒壞燃燒器噴嘴和爐膛水冷壁結焦的現(xiàn)象，增加了鍋爐的適應能力；
[0012] 2、可以維持低負荷時鍋爐燃燒最佳煤粉細度，提高燃燒經(jīng)濟性；煤粉細度可調(diào)，煤 粉均勻性好，可以更好地滿足鍋爐低負荷穩(wěn)燃的要求，增加鍋爐的調(diào)峰能力，煤粉細度要求 越_ ;
[0013] 3、分離均勻，出口煤粉均勻性指數(shù)高，煤粉越均勻則粗粒子含量少，均勻性增加， 灰渣含碳量能明顯下降；
[0014] 4、分離效率高，可以提高制粉系統(tǒng)最大出力5%以上，降低制粉系統(tǒng)耗電率，也可 以增加制粉系統(tǒng)的出力儲備；
[0015] 5、煤粉均勻性好、細度可以調(diào)整至很低水平，有利于低NOx燃燒器灰渣含碳量的 明顯較低，和燃料型NOx的還原，可以有力地推動電廠加裝低NOx燃燒系統(tǒng)，有利于鍋爐降 低NOx的排放水平，減少環(huán)境污染；
[0016] 6、在直吹式制粉系統(tǒng)中應用，還有利于磨煤機出口煤粉管中煤粉濃度的均勻分 配，降低鍋爐飛灰含碳量和減少NOx的生成；
[0017] 7、其控制根據(jù)給煤量和現(xiàn)場調(diào)試時繪制出的校準曲線來確定轉子轉速，變頻器改 變變頻電機轉速，從而改變動態(tài)分離器轉速，調(diào)節(jié)方式簡單靈活，可就地變頻器調(diào)節(jié)或者接 入DCS系統(tǒng)在集控室調(diào)節(jié)；
[0018] 8、當通風量發(fā)生變化時，可以控制煤粉細度不發(fā)生變化，由于減少了合格煤粉的 重磨率，可降低制粉電耗10%以上，降低鍋爐機械不完全燃燒損失及排煙熱損失，提高鍋爐 熱效率，降低飛灰含碳量約0.8% (經(jīng)濟效益顯著，約半年時間即可收回投資）；
[0019] 9、由于內(nèi)循環(huán)負荷比靜態(tài)分離器小，所以能夠提高磨煤機出力，這是由于分離效 率提高實現(xiàn)的，就是說避免了細小顆粒（粒度小于200目的）不必要的重新碾磨次數(shù)，這樣 合格的煤粉就可以較快的排出磨煤機；也就是說：相同的煤質和細度要求下可以提高磨煤 機出力或者相同的煤質和出力要求下可以提高煤粉細度；
[0020] 10、其采用動靜結合的方式，細度和均勻度好，并且結構緊湊、運行穩(wěn)定、維護方 便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明中速磨煤機動靜葉結合分離器的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0022] 下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發(fā)明的中速磨煤機動靜葉結合分離器作進一 步詳細說明。
[0023] 如圖所示，本發(fā)明的中速磨煤機動靜葉結合分離器，包括安裝在磨煤腔1上方的 分離器機體2以及從分離器機體中心伸入到磨煤腔中部的落煤管3,分離機體3的上部設 置有兩個以上的與磨煤腔相通的頂部出料口 4,分離器機體2內(nèi)設置有伸入到磨煤腔中部 并環(huán)繞在落煤管外的葉籠5,分離器機體2內(nèi)還設置有能夠驅動葉籠旋轉的動力裝置，葉籠 5外排布有環(huán)繞在葉籠外圍且堅直設置的靜葉片6,靜葉片6和葉籠5上端的出口與頂部出 料口 4相通。
[0024] 所說的動力裝置包括變頻電機7和渦輪蝸桿減速機8,變頻電機和蝸輪蝸桿減速 器通過聯(lián)軸器連在一起，變頻電機通過變頻器改變頻率從而改變轉速，落煤管上設置有環(huán) 繞在落煤管外的轉子9,轉子9的底端與葉籠5固定連接，轉子9的上端連接有從動皮帶 輪10,渦輪蝸桿減速機8的動力輸出軸上安裝有主動皮帶輪11，從動皮帶輪10和主動皮 帶輪11上安裝有皮帶12,由此可通過皮帶12帶動與轉子連接在一起的從動皮帶輪，使轉 子轉動，轉子的旋轉方向為從磨煤機上方往下看為順時針方向；變頻器與機械變速相比，變 頻器幾乎不用維護，可靠性很高；轉子采用耐磨合金鋼制成，整體錐形結構，設計壽命超過 35000小時；所說的述葉籠5包括多片間隔排列的動葉片，動葉片的下端具有向內(nèi)傾斜的角 度，使動葉片與靜葉片之間形成截面形狀從下往上開口逐漸變小的間隙，轉子9通過軸承 安裝在一個外筒13內(nèi)，外筒13上安裝有氣密封裝置14,外筒13上設置有測溫裝置15。
[0025] 其工作原理如下：
[0026] 中速磨主電機通過減速機帶動磨盤轉動，同時熱風從進風口進入立磨機體內(nèi)，物 料通過進料口落在磨盤中央的磨煤腔，在離心力的作用下，物料從磨盤中央的磨煤腔向邊 緣均勻移動，經(jīng)過磨盤上的粉磨輥道區(qū)域時，受到磨輥的碾壓，大塊物料被直接壓碎，細粒 物料則受擠壓后形成料床進行粒間粉碎；粉碎后的物料繼續(xù)向磨盤邊緣移動，直到被風環(huán) 處的強氣流帶走，被氣流帶起的物料中，較大顆粒物料在自身重力作用下又重新掉落到磨 盤上繼續(xù)粉碎，其余物料則隨氣流進入本發(fā)明動靜葉結合分離器進行粉體分級，在動、靜葉 片的作用下（分離器轉子置于選粉區(qū)的內(nèi)側，旋轉方向與切向氣流的方向一致，為分離器 實現(xiàn)選粉功能提供關鍵的離心力，其中，所說的選粉區(qū)為存在的一個受轉子旋轉所產(chǎn)生的 離心力控制地環(huán)狀區(qū)，在這個區(qū)間內(nèi)不同粒徑的煤粉顆粒，因其自身質量不同，受到大小不 同的離心力，離心力驅使著煤粉離開該區(qū)域，向外運動；同時這些煤粉亦受到一次風氣流的 向心力使之向中心運動；當分離器轉子轉速和一次風氣流均一定時，處于選粉區(qū)內(nèi)某一特 定粒徑下的煤粉，因所受離心力與向心力相等而處于靜止狀態(tài)，該粒徑為此條件下的分離 器選粉分級粒徑，超過分級粒徑的粗顆粒在離心力的作用下向外運動，撞擊在靜葉片上并 且在重力的作用下沉降），不符合細度要求的物料重新回到磨盤上進行粉磨，而符合細度要 求的物料隨氣流經(jīng)管道進入并通過分離器上方的出口裝置離開分離器，經(jīng)輸粉管道進入鍋 爐燃燒。主機內(nèi)混入物料的鐵塊、煤矸石等難磨雜物隨物料移動至磨盤邊緣時，由于自身重 量大而不能被風吹起，落到磨機下腔被安裝在磨盤底部的刮料板刮入排渣口后，排出主機 外部。
[0027] 煤粉顆粒分布關系
[0028] 序號 單位 通過200目篩子 通過100目篩子 50目篩子剩余 1 % 80 98.2 0.05 2 % 85 99.5 0.00 3 % 90 100.00 0.00
[0029] 由于設置的動、靜葉片可以實現(xiàn)葉籠轉速調(diào)節(jié)和（靜葉片具有折向擋板）靜態(tài)折 向擋板角度調(diào)節(jié)的雙向調(diào)節(jié)功能，能夠使煤粉在重力分離、撞擊分離、折向慣性分離和離心 力強制分離等作用下，在磨內(nèi)循環(huán)倍率下降，提高了煤粉細度和均勻性指標，最終達到提高 鍋爐燃燒效率，降低飛灰含碳量的目的。
[0030] 分離器動態(tài)葉片由變頻電機驅動，這就使得葉片轉速能夠在要求的范圍內(nèi)進行調(diào) 節(jié)，電機的轉速通過DCS設定4?20mA信號來控制；動態(tài)分離器可以通過調(diào)節(jié)分離器的轉 速來滿足不同煤種的要求，當磨機的差壓降低的時候，可以通過提高分離器的轉速來獲得 更細的產(chǎn)品，相反當降低分離器的轉速時會得到較粗的產(chǎn)品。
[0031] 電機轉速與分離器葉片轉速關系見下表：
[0032] 電機轉速r/min頻率Hz 分離器葉片轉速r/min 最高運行點 1650 56.5 121 電機設計點 1470 50 107 正常操作運行點 1200 41 88 最低運行點 600 20.5 44
【權利要求】
1. 一種中速磨煤機動靜葉結合分離器，包括安裝在磨煤腔（1)上方的分離器機體（2) 以及從分離器機體中心伸入到磨煤腔中部的落煤管（3)，所述分離機體（3)的上部設置有 兩個以上的與磨煤腔相通的頂部出料口（4)，其特征在于：所述分離器機體（2)內(nèi)設置有伸 入到磨煤腔中部并環(huán)繞在落煤管外的葉籠（5)，所述分離器機體（2)內(nèi)還設置有能夠驅動 葉籠旋轉的動力裝置，所述葉籠（5)外排布有環(huán)繞在葉籠外圍且堅直設置的靜葉片（6)，所 述靜葉片（6)和葉籠（5)上端的出口與頂部出料口（4)相通。
2. 按照權利要求1所述的中速磨煤機動靜葉結合分離器，其特征在于：所述動力裝 置包括變頻電機（7)和渦輪蝸桿減速機（8)，所述落煤管上設置有環(huán)繞在落煤管外的轉子 (9) ，所述轉子（9)的底端與葉籠（5)固定連接，所述轉子（9)的上端連接有從動皮帶輪 (10) ，所述渦輪蝸桿減速機（8)的動力輸出軸上安裝有主動皮帶輪（11)，從動皮帶輪（10) 和主動皮帶輪（11)上安裝有皮帶（12)。
3. 按照權利要求1所述的中速磨煤機動靜葉結合分離器，其特征在于：所述葉籠（5)包 括多片間隔排列的動葉片，動葉片的下端具有向內(nèi)傾斜的角度，動葉片與靜葉片之間形成 界面形狀從下往上開口逐漸變小的間隙。
4. 按照權利要求2所述的中速磨煤機動靜葉結合分離器，其特征在于：所述轉子（9)通 過軸承安裝在一個外筒（13)內(nèi)，所述外筒（13)上安裝有氣密封裝置（14)。
5. 按照權利要求2所述的中速磨煤機動靜葉結合分離器，其特征在于：所述外筒（13) 上設置有測溫裝置（15)。
【文檔編號】B02C23/08GK104368433SQ201410633415
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權日:2014年11月11日
【發(fā)明者】陳太文, 譚厚章, 丁為平, 陳克祥, 高志翔 申請人:江蘇中能電力設備有限公司