專利名稱：子母式高效細(xì)粉分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)專用設(shè)備，具體涉及一種子母式高效細(xì)粉分離裝置。
背景技術(shù)：
火力發(fā)電廠相當(dāng)數(shù)量的大、中型燃煤機(jī)組及絕大多數(shù)工業(yè)自備電廠機(jī)組配備中間儲(chǔ)倉(cāng)式鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)。這種制粉系統(tǒng)由于便于運(yùn)行、維護(hù)和檢修，對(duì)運(yùn)行人員的要求較低，因此盡管它的制粉電耗相對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)為高仍然在我國(guó)得到普遍應(yīng)用。
中間儲(chǔ)倉(cāng)式鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)包括給煤機(jī)、鋼球磨煤機(jī)、粗粉分離器、細(xì)粉分離器、木塊分離器、木屑分離器、鎖氣器、排粉風(fēng)機(jī)等主要設(shè)備。這種制粉系統(tǒng)在運(yùn)行中仍然普遍存在一系列的問題，其中包括排粉風(fēng)機(jī)葉輪的磨損問題，大大增加檢修的工作量和檢修費(fèi)用。這一問題的起因主要是細(xì)粉分離效率不高、乏氣帶粉嚴(yán)重引起的。更為嚴(yán)重的是，乏氣帶粉嚴(yán)重將較大程度上使得配備熱風(fēng)送粉的中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)的鍋爐爐膛出口的煙氣溫度提高，進(jìn)而造成鍋爐的爐膛出口煙氣溫度明顯提高，對(duì)過熱器的安全運(yùn)行帶來威脅，引發(fā)如屏式過熱器結(jié)焦、爆管等嚴(yán)重問題。乏氣帶粉嚴(yán)重還引起排煙溫度上升，排煙損失增加，飛灰可燃物含量增加，鍋爐效率降低。
因此細(xì)粉分離效率低下所帶來的后果是嚴(yán)重的。應(yīng)盡可能采取措施提高細(xì)粉的分離效率、降低乏氣的帶粉率。在中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)中承擔(dān)細(xì)粉分離任務(wù)的主要是細(xì)粉分離器，輔助設(shè)備鎖氣器起到防止已經(jīng)被分離下來的細(xì)粉被氣流重新帶走的作用。從理論上來說，目前普遍采用的各種細(xì)粉分離器達(dá)到90％以上的效率是不成問題的。但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)制粉系統(tǒng)的細(xì)粉分離效率均在85％以下，有的甚至在80％以下。這就意味著乏氣中的帶粉率可達(dá)到15-20％以上。如此之高的帶粉率將大大加劇排粉風(fēng)機(jī)葉輪的磨損、縮短其壽命，直接影響到排粉風(fēng)機(jī)的檢修周期，增加檢修費(fèi)用。此外還引起如上所述的鍋爐上的問題。
那么是什么原因造成細(xì)粉分離效率低下呢？這要看細(xì)粉分離器的工作原理。煤粉氣流切向進(jìn)入到細(xì)粉分離器中，在細(xì)粉分離器內(nèi)部形成強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。煤粉顆粒在離心力的作用下被甩至細(xì)粉分離器壁面，然后在重力的作用下下滑至排粉口排出。而旋轉(zhuǎn)氣流一部分向下移動(dòng)，一部分逐漸加入到細(xì)粉分離器軸心線上的向上的氣流中。向下延伸的旋轉(zhuǎn)氣流直到遇到細(xì)粉的堆積表面后才向上折回。由于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造成軸中心區(qū)域成為相對(duì)負(fù)壓區(qū)，在旋轉(zhuǎn)氣流達(dá)到細(xì)粉的堆積表面向上折回的過程中一部分已經(jīng)被分離下來的煤粉又被重新卷入氣流中隨乏氣離開細(xì)粉分離器，即煤粉二次卷吸。結(jié)果造成細(xì)粉分離器的效率達(dá)不到理論指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
該發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種子母式高效細(xì)粉分離裝置，在主細(xì)粉分離器1下面的主集粉器3通過連接管11連通一個(gè)輔細(xì)粉分離器12，乏氣分別經(jīng)乏氣管20、21引至文丘里引射器22，主集粉器3經(jīng)落粉管4、6、8、10、鎖氣器5、9、木屑分離器7與煤粉倉(cāng)19連接，輔集粉器13經(jīng)落粉管14、16、18、鎖氣器15、17與主細(xì)粉分離器下部的落粉管10匯合或與煤粉倉(cāng)19連接。
所述的主細(xì)粉分離器1和輔細(xì)粉分離器12均由旋風(fēng)分離器構(gòu)成，輔細(xì)粉分離器12的直徑應(yīng)小于主細(xì)粉分離器1。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能消除煤粉二次卷吸現(xiàn)象，使得細(xì)粉分離的效率達(dá)到90％以上。將乏氣中的帶粉率從現(xiàn)有的15-20％以上降低到10％以下，降低幅度達(dá)到33-50％以上。這將大大延長(zhǎng)排粉風(fēng)機(jī)葉輪的壽命，減少維修工作量和維修成本，并優(yōu)化鍋爐的燃燒工況，降低爐膛出口的煙氣溫度，避免或緩解鍋爐屏式受熱面的結(jié)焦甚至爆管等嚴(yán)重問題，降低鍋爐的排煙溫度，降低飛灰含碳量，提高制粉系統(tǒng)及鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。


圖1為本發(fā)明的主視圖，示出了子母式高效細(xì)粉分離裝置的外形結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明主細(xì)粉分離器的A-A向剖視圖；圖3為本發(fā)明主集粉器與輔細(xì)粉分離器的B-B向剖視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，煤粉管道2中的風(fēng)粉混合物是來自粗粉分離器(圖中未表達(dá))的煤粉氣流切向進(jìn)入主細(xì)粉分離器1，產(chǎn)生強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，煤粉顆粒在離心力的作用下被甩至細(xì)粉分離器1的壁面，然后在重力的作用下下滑至排粉口排出進(jìn)入主集粉器3。而旋轉(zhuǎn)氣流大部分逐漸加入到主細(xì)粉分離器軸心線上的向上的氣流中，另一小部分氣流伴隨著已被分離下來的煤粉繼續(xù)向下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入到主集粉器3。此時(shí)，大部分煤粉通過主集粉器3后靠重力分別經(jīng)由落粉管4、鎖氣器5、落粉管6、木屑分離器7、落粉管8、鎖氣器9、落粉管10進(jìn)入煤粉倉(cāng)19。而伴隨煤粉進(jìn)入主集粉器3的小部分氣流攜帶少量粒度較細(xì)的煤粉則通過連接管11引入輔細(xì)粉分離器12被再度分離。由于輔細(xì)粉分離器12的尺寸遠(yuǎn)小于主細(xì)粉分離器1，細(xì)粉分離效率將更高。在此被分離下來的煤粉被收集在輔集粉器13中，然后分別通過落粉管14、鎖氣器15、落粉管16、鎖氣器17、落粉管18被并入主細(xì)粉分離器落粉管10進(jìn)入煤粉倉(cāng)19。從輔細(xì)粉分離器12出來的乏氣經(jīng)乏氣管21引至文丘里引射器22，主細(xì)粉分離器1出來的乏氣經(jīng)乏氣管20引至文丘里引射器22，然后通過總乏氣管23一并引向排粉風(fēng)機(jī)(圖中未表達(dá))。
主細(xì)粉分離器1內(nèi)的氣流(參見局部視圖A-A)、主集粉器3和輔細(xì)粉分離器12內(nèi)的氣流(參見局部視圖B-B)旋轉(zhuǎn)方向相同，可同時(shí)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，也可同時(shí)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。圖示為同時(shí)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的情況。
本實(shí)施例中所說的細(xì)粉分離器、鎖氣器、木屑分離器、文丘里引射器均為市售成型產(chǎn)品，在發(fā)電廠制粉系統(tǒng)已廣泛使用，輔細(xì)粉分離器與主細(xì)粉分離器的直徑之比為1/5～1/2。
通過這樣的細(xì)粉分離裝置，主細(xì)粉分離器排粉口通常所發(fā)生的煤粉二次卷吸的現(xiàn)象將被消除。此外由于一部分氣流從主細(xì)粉分離器排粉口離開分離器，通過主細(xì)粉分離器上部中心管離開的乏氣流量減少，速度降低，攜帶煤粉的能力下降，帶粉量顯著減少，使得主細(xì)粉分離器的效率能夠穩(wěn)獲90％以上。輔細(xì)粉分離器直徑小，分離能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)高于90％的分離效率。最終的效果是整個(gè)細(xì)粉分離系統(tǒng)的效率在90％以上。能夠很好地滿足鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。
權(quán)利要求
1.一種子母式高效細(xì)粉分離裝置，其特征在于在主細(xì)粉分離器(1)下面的主集粉器(3)通過連接管(11)連通一個(gè)輔細(xì)粉分離器(12)，乏氣分別經(jīng)乏氣管(20、21)引至文丘里引射器(22)，主集粉器(3)經(jīng)落粉管(4、6、8、10)、鎖氣器(5、9)、木屑分離器(7)與煤粉倉(cāng)(19)連接，輔集粉器(13)經(jīng)落粉管(14、16、18)、鎖氣器(15、17)與主細(xì)粉分離器下部的落粉管(10)匯合或與煤粉倉(cāng)(19)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子母式高效細(xì)粉分離裝置，其特征在于所述的主細(xì)粉分離器(1)和輔細(xì)粉分離器(12)均由旋風(fēng)分離器構(gòu)成，輔細(xì)粉分離器(12)的直徑應(yīng)小于主細(xì)粉分離器(1)。
全文摘要
一種子母式高效細(xì)粉分離裝置,在主細(xì)粉分離器下面的主集粉器通過連接管連通一個(gè)輔細(xì)粉分離器,乏氣分別經(jīng)乏氣管引至文丘里引射器,主集粉器經(jīng)落粉管、鎖氣器、木屑分離器與煤粉倉(cāng)連接,輔集粉器經(jīng)落粉管、鎖氣器與主細(xì)粉分離器落粉管匯合或與煤粉倉(cāng)連接。所述的主細(xì)粉分離器和輔細(xì)粉分離器均由旋風(fēng)分離器構(gòu)成,輔細(xì)粉分離器的直徑應(yīng)小于主細(xì)粉分離器。該裝置能消除煤粉二次卷吸現(xiàn)象,使得細(xì)粉分離的效率達(dá)到90%以上。
文檔編號(hào)B04C5/00GK1335204SQ0114205
公開日2002年2月13日 申請(qǐng)日期2001年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月10日
發(fā)明者王月明 申請(qǐng)人:電站鍋爐煤清潔燃燒國(guó)家工程研究中心