專利名稱：擋板自動調節高效動態分選裝置的制作方法
技術領域：
擋板自動調節高效動態分選裝置技術領域[0001]本發明涉及煤粉氣固兩相流體分選、碾磨裝置，具體說是一種擋板自動調節高效 動態分選裝置。
背景技術：
[0002]近幾年，由于煤炭市場價格變化，火力發電廠鍋爐燃用煤質不但較設計煤質相差 甚遠，而且煤質變化頻繁，導致相同負荷鍋爐燃煤量時大時小，進而引起制粉系統出力嚴重 不足，煤粉細度變粗，嚴重影響電站煤粉鍋爐運行的安全性和經濟性。為了提高制粉系統出 力，降低鋼球磨煤機制粉單耗，各種煤粉分選技術應運而生。在各種不同的煤粉分選技術 中，串聯雙軸向粗粉分離器因其阻力小，分選效率高，在實際應用中得到了大力推廣。但是， 它也存在著磨損嚴重、擋板容易積粉等問題。隨著動態分離技術的不斷完善，動態分離器因 其具有煤粉細度可調范圍大、煤粉均勻性指數高等優點，在中速磨煤機中被廣泛應用，與此 同時，動態分離技術也開始應用于鋼球磨煤機中儲式制粉系統。但是，動態分離器也存在著 磨制煤質變差時，煤粉細度越細，使循環倍率增大，分離效率降低，阻力增大等問題，從而限 制了動態分離技術的發展。發明內容[0003]本發明所要解決的技術問題是為了解決上述提出的問題，提供一種擋板自動調節 高效動態分選裝置。為了適應電站鍋爐負荷及燃用煤質變化，提高制粉系統出力，方便煤粉 細度調整，本發明在串聯雙軸向分選技術的基礎上，結合動態分選技術，提出一種全新的煤 粉分選技術。該分選技術采用了離心分選、重力分選等多級分選技術，對煤粉、回粉進行多 級分選，分級碾磨，以降低回粉中合格煤粉的比率和循環倍率、提高分選效率；同時，采用 導流板技術、軸流通風技術、出口管螺旋旋轉設計，以降低分選裝置阻力，從而達到提高制 粉系統出力、降低制粉單耗之目的。[0004]所述擋板自動調節高效動態分選裝置，包括分選裝置入口管、內錐體、底部設有回 粉出口管的外錐殼；在內錐體中部高度沿所述外錐殼內部一周裝有多個一級擋板，在所述 一級擋板之上沿外錐殼內部裝有一周二級擋板，所述一級擋板和二級擋板均單端固定于擋 板軸上，擋板軸穿出外錐殼的外部裝有調節桿；外錐殼的上部設多個防爆門，外錐殼的頂板 外裝變頻電機，所述頂板開口并連接出口總管，其特征是:所述一級擋板和二級擋板分別由 各自的自動調節機構控制調節擋板的開度，所述自動調節機構包括帶剎車電動機、導向滑 輪，每一個擋板軸在外錐殼外部固定一塊與擋板軸垂直的刻度盤，所述刻度盤與固定于同 一個擋板軸的調節桿固定；所述帶剎車電動機的輸出軸與鋼絲繩固定，所述鋼絲繩依次繞 過刻度盤一側的導向滑輪、沿刻度盤外緣到鋼絲繩與所述擋板軸的固定點、繼續沿刻度盤 外緣到相鄰刻度盤之間的導向滑輪，分別串聯整周的一級擋板或二級擋板，最后回到帶剎 車電動機與鋼絲繩固定的輸出軸，形成封閉的一周鋼絲繩調節圈。[0005]所述一級擋板或二級擋板的帶剎車電動機安裝于一級擋板或二級擋板的上方，所述帶剎車電動機所帶的鋼絲繩在所述電動機輸出軸的兩側水平走向，經過滑輪后改變為垂 直走向，并繞過兩個相鄰刻度盤側面的導向滑輪，依次連接各個刻度盤和調節桿。[0006]在所述鋼絲繩在帶剎車電動機兩側的垂直走向鋼絲繩上，各固定有一塊調節自動 調節機構平衡度的平衡塊。[0007]在所述分選裝置入口管外固定安裝有內軸承套固定管，在外錐殼與所述內軸承套 固定管之間的環形空腔內安裝有一圈用于對回粉進行碾磨的碾磨齒輪，所述碾磨齒輪為外 大內小的錐體結構，碾磨齒輪內端與外端的齒輪軸分別通過碾磨裝置軸承裝于內軸承套固 定管和外錐殼上，每相鄰的兩個碾磨齒輪相互嚙合，其中一個碾磨齒輪的齒輪軸伸出外錐 殼且由碾磨變頻電機驅動。[0008]所述碾磨齒輪兩端的碾磨裝置軸承均設置有防止煤粉漏入軸承的密封裝置。[0009]所述內錐體的底部設有撞擊錐，該撞擊錐外側裝有軸流機翼型葉片。[0010]所述內錐體的上部外側固定安裝有由動葉片組成的動葉轉子，以此對煤粉進行離 心分選。[0011]所述頂板上方設有四根出口管，且四根出口管螺旋旋轉，并與出口總管連接。[0012]所述內錐體上部外側固定安裝僅與內錐體連接的動葉轉子；所述內錐體與所述一 級擋板以及二級擋板之間均保留有間隙，內錐體由變頻電機的輸出軸帶動旋轉。[0013]本發明由動態分選裝置、靜態分選裝置和回粉碾磨裝置三部分組成，動態分選裝 置由變頻電動機，內錐體及內錐體下端的軸流機翼型葉片和上端動葉轉子組成；靜態分選 裝置由外錐體、固定于外錐體的兩級擋板，以及擋板自動調節裝置組成；回粉碾磨裝置由變 頻電機、帶減速箱連軸器、碾磨裝置軸承、軸承套以及耐磨齒輪組組成。正常工作時，內錐體 旋轉變頻電機驅動整個內錐旋轉，通過調節變頻器頻率，改變電動機轉速，調節內錐體旋轉 速度，從而調節煤粉細度，擋板處于全開或某個角度，對風粉混合物起導向作用；不合格煤 粉沿分選裝置外殼內壁落至設置于回粉收集管下部的耐磨齒輪組上，通過碾磨變頻電機驅 動耐磨齒輪轉動，將回粉中部分不合格煤粉碾磨成合格煤粉。如果動態分選出現故障，可立 即停止變頻電動機，啟動擋板自動調節機構，變動態分選為靜態分選，回粉碾磨裝置部分自 成一體，可獨立運行，不受動態部分故障影響，將制粉系統設備故障對鍋爐運行造成的影響 降低至最低程度，提高制粉系統設備的運行可靠性。[0014]與現有的靜態分選和動態分選裝置相比較，本發明的突出特點為:[0015]1.擋板自動調節機構采用鋼絲繩牽引擋板調節連桿，鋼絲繩靠導向滑輪改變方 向，實現擋板自動調節，從而自動調節煤粉細度。[0016]2.串聯雙軸向兩級擋板可自動調節角度，實現在動態分選裝置無法運行的情況 下，對煤粉細度的自動調整。滿足電站鍋爐負荷變化及煤質變化對制粉系統出力及煤粉細 度的要求，提高鍋爐效率，降低氮氧化物排放量。[0017]3.內錐體為封閉腔體，上部設置有可旋轉的動葉轉子，對煤粉細度進行最后一道 分選，下端部設置旋轉軸流機翼型葉片，對初入分選裝置的風粉混合物起著預分選作用，使 部分粗顆粒煤粉因離心作用而被分選下來，同時，旋轉的軸流機翼型葉片還會提高上端部 被分選下來的煤粉進入二次分選機會，使得部分被分選下來的合格煤粉進行二次分選，降 低了循環倍率，提高了分選效率。此外，軸流機翼型葉片還具有產生一定提升壓頭，起到降 低分選裝置阻力的作用。[0018]4.外錐殼兩級擋板均為單端固定，擋板軸采用軸承與軸套固定，使得擋板轉動靈活，不會出現卡澀，并采用密封技術，確保軸承工作穩定。軸套的固定筋板可保證擋板工作穩定不變形。5.分選裝置出口為四根管子，最終四根管子沿氣流旋轉方向旋轉一定角度后，與出口管焊接，匯合為一根出口管，降低合格煤粉的旋轉強度及阻力。6.擋板、軸流機翼型葉片采用鑄造方式，磨損嚴重部位均采用防磨處理，減少磨損，提高裝置使用壽命。7.本發明集中了串聯雙軸向靜態分選裝置和動態分選裝置的優點，既可動態運行，也可靜態運行，還可動靜結合運行，提高運行效率和可靠性。8.回粉碾磨裝置采用耐磨齒輪組，將回粉中部分不合格煤粉通過耐磨齒輪齒相互碾壓碾磨成合格煤粉，大幅度降低循環倍率，提高煤粉均勻性指數，因而大幅度提高了分選裝置分選效率及制粉系統出力。6.本發明的有益效果是采用風粉氣固兩相流多級分選，回粉分級碾磨，以大幅度提高分選裝置分選效率，進而提高制粉系統出力，降低制粉單耗，同時，擴大了煤粉細度調節范圍，大幅度提高了煤粉均勻性指數，提高了電站鍋爐燃燒對煤質的適應能力。本發明也可應用于水泥、冶金、石化等行業的物料分選裝置。
圖1是本發明整體結構縱截面主視剖面圖，圖2是回粉碾磨齒輪盤俯視放大圖，圖3是單個碾磨齒輪與整體的連接構造圖，圖4是圖1中A處放大圖，圖5是擋板自動調節機構的展開狀態示意圖，圖6是頂板處橫截面剖面放大圖，圖7是一級擋板或二級擋板橫截面剖面放大圖。圖中:1一分選裝置入口管，2—擴錐，3—軸流機翼型葉片，4一撞擊錐，5—內錐體，6—一級擋板，7—二級擋板，8—頂錐，9一輸出軸，IO—動葉轉子，11一內錐體旋轉變頻電機,12—出口管，13—防爆門，14一出口總管，15—斜向回粉出口管，16—筋板,17—軸承，18—軸套，19一擋板軸，20一固定架，21一調節桿，22一鋼絲繩固定裝置，23一帶剎車電動機，24—鋼絲繩，25—平衡塊，26—導向滑輪，27—外錐殼，28—內軸承套固定管，29—外軸承套固定管，30—碾磨裝置軸承，31—碾磨變頻電機，32—帶減速箱聯軸器，33—外端軸承套，34一碾磨齒輪，35—齒輪軸,36—內端軸承套，37一刻度盤,38一頂板。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明進一步說明:如圖1中所示，所述擋板自動調節高效動態分選裝置，包括頂端帶擴錐2的分選裝置入口管1、底部帶撞擊錐4且頂部帶頂錐8的封閉內錐體5、與所述內錐體同軸且底部設有斜向回粉出口管15的外錐殼27 ;沿所述外錐殼27內部一周裝有多個一級擋板6，在所述一級擋板6之上沿外錐殼27內部裝有一周二級擋板7，所述一級擋板6和二級擋板7均單端固定于擋板軸19上，擋板軸穿出外錐殼外裝有調節桿21 ;外錐殼的上部兩側設防爆門13，外錐殼的頂板38外裝內錐體旋轉變頻電機11，該變頻電機的輸出軸與帶連軸器的減速箱連接，減速箱的輸出軸穿過頂板與所述內錐體5連接，如圖4、5、7，所述一級擋板6和二級擋板7由自動調節機構控制調節偏轉方向，所述自動調節機構包括帶剎車電動機23、導向滑輪26，每一個擋板軸19在外錐殼外部穿過一塊刻度盤37，并與該刻度盤相對固定，所述刻度盤的外緣與固定于同一個擋板軸19的調節桿設有鋼絲繩固定裝置22 ;所述擋板軸19通過軸承17固定于軸套18內，軸套與外錐殼焊接并通過筋板16加固；所述帶剎車電動機23的輸出軸與鋼絲繩24固定，所述鋼絲繩24依次繞過刻度盤37 —側的導向滑輪26、沿刻度盤37外緣到鋼絲繩固定裝置22、沿刻度盤37外緣到相鄰刻度盤37同側的導向滑輪26，分別串聯整周的一級擋板6或二級擋板7，最后回到帶剎車電動機23與鋼絲繩24固定的輸出軸，形成封閉一周鋼絲繩調節圈。所述一級擋板6和二級擋板7都安裝有自動調節機構，一級擋板6和二級擋板7的自動調節機構各有一個帶剎車電動機23，該一級擋板6或二級擋板7的帶剎車電動機23安裝于一級擋板6或二級擋板7的上方，所述帶剎車電動機23所帶的鋼絲繩24兩側經過滑輪分別改變為垂直走向，并繞過兩個相鄰刻度盤37側面的導向滑輪26，依次連接各個刻度盤37和調節桿21。在所述鋼絲繩24在帶剎車電動機23兩側的垂直走向鋼絲繩上，各固定有一塊調節自動調節機構平衡度的平衡塊25。擋板調節桿21腳端與擋板軸19固定連接,擋板調節桿21轉動可帶動擋板軸19轉動，從而調節一、二級擋板6、7開度達到調節煤粉細度目的。擋板調節桿21頂端夾在固定架卡槽內，卡槽起導向作用，便于擋板調節桿左右旋轉，同時，擋板調節桿上部與鋼絲繩24連接，鋼絲繩24通過導向滑輪26改變方向并與相鄰的擋板調節桿連接。以此類推，最后的擋板調節桿21頂端通過平衡塊25與帶剎車電動機23連接，通過電動機正、反轉，帶動鋼絲繩，牽動擋板調節桿轉動，實現擋板自動調節，從而調節煤粉細度。此發明一改現有技術中需要人工攀爬到錐體上逐個手動調節的現狀，大大減輕了擋板調節人員勞動強度，方便運行人員因機組負荷和煤質變化對鍋爐燃燒進行優化調整。如圖2、3，在所述分選裝置入口管I外固定套有內軸承套固定管28，在外錐殼27與所述內軸承套固定管28之間的環形空腔內安裝有一圈對回粉進行分級碾磨加工的碾磨齒輪34，所述碾磨齒輪34為錐體結構，其齒輪軸35內端與外端分別通過碾磨裝置軸承30裝于內軸承套固定管28和外錐殼上，相鄰兩個碾磨齒輪相互嚙合，其中一個碾磨齒輪34的轉軸經過帶減速箱聯軸器32與碾磨變頻電機31的輸出軸固定。增加該回粉的碾磨盤可以高效率的大幅提高回粉的細度，使得分選系統在本裝置內既已將所篩選的粗顆粒回粉再次碾磨，使大部分不合格回粉成為合格煤粉。如圖1，所述入口管I頂端設有擴錐2，所述擴錐2與分選裝置入口管I頂端焊接，風粉混合物通過流通面積逐漸變大的擴錐2時，速度降低而產生重力分選，部分大顆粒煤粉因失速而被分選下來。內錐體5設計為封閉空腔體，套于外錐殼27內，并與外錐殼27同軸，內錐體、外錐殼之間為風粉混合物流動通道；內錐體5由置于分選裝置頂部的內錐體旋轉變頻電機11驅動旋轉。如圖2、3，回粉碾磨裝置安裝于斜向回粉出口管15位置,采用耐磨齒輪,通過壓碎和研碎對回粉進行碾磨。在斜向回粉出口管15位置布置一圈碾磨齒輪34,碾磨齒輪34的一端通過碾磨裝置軸承的外圈與外端軸承套33和內端軸承套36固定，外端軸承套33和內端軸承套36分別與外錐殼27和內軸承套固定管28焊接，內軸承套固定管28與分選裝置入口管I組成一個封閉腔體，在該封閉腔體底端通過管道與干凈的儀用壓縮空氣管相連接，確保腔體內壓力高于斜向回粉出口管15內壓力。碾磨變頻電機31通過帶減速箱連軸器32與某一個碾磨齒輪34連接，調節變頻器轉速，改變碾磨齒輪34轉速，帶動其余碾磨齒輪轉動，將部分不合格回粉碾磨成合格煤粉。所述碾磨齒輪34兩端的碾磨裝置軸承30均安裝于所述環形空腔之外，以使碾磨裝置軸承30減少粉塵的污染。如圖1，所述內錐體5的下部外側裝有軸流機翼型葉片3。內錐體下端設置軸流機翼型葉片，通過軸流機翼型葉片3旋轉帶動風粉混合物旋轉，部分粗顆粒煤粉因離心分離作用被拋至外錐殼27內壁而產生離心分選，同時，由于葉片旋轉對風粉混合物的提速作用使得部分被分選下來的合格煤粉有機會參與二次分選，降低循環倍率、提高分選效率，并提升分選裝置壓頭、降低分選裝置阻力。如圖1，所述內錐體5的頂錐8外側固定安裝有進行離心分選的動葉轉子10。內錐體5上端設置由動葉轉子10組成的轉子，對經過多級分選的煤粉做最后離心分選，合格煤粉進入分選裝置出口管12，不合格煤粉因離心分選失速后沿外錐殼27內壁落下。如圖6，在所述外錐殼27頂部的頂板38設有出口管12，所述出口管另一端開口于出口總管14。所述頂板38上方設有四根出口管12，另一端全部開口于出口總管14，且四根出口管12順氣流方向螺旋旋轉，并與出口總管14連接。分選裝置出口設置的四根出口管12與分選裝置頂板38有一定夾角，其夾角與煤粉旋轉方向一致，并繞出口總管旋轉一定角度后，與出口總管14焊接，以減少出口管磨損和阻力，提聞制粉系統出力。風粉混合物經分選裝置入口管1，因擴錐2面積增大，流速降低，部分煤粉因重力被分選，剩余煤粉中的一部分粗煤粉因與撞擊錐4碰撞而被分選，由于內錐體旋轉變頻電機11驅動輸出軸9帶動的內錐體整體旋轉，一部份煤粉隨軸流機翼型葉片3旋轉，部分粗顆粒煤粉被分選，通過軸流機翼型葉片3的風粉混合物經過一級擋板6與二級擋板7導向后，部分粗顆粒煤粉被分選，剩余風粉混合物經過由葉片組成的動葉轉子10旋轉而被分選，一部份粗顆粒煤粉被摔至外錐殼，沿外錐殼落下，合格煤粉進入四根出口管12，混合于出口總管14后進入細粉分離器，由于變頻電動機轉速可調，因此，擴大了煤粉細度可調范圍，提高了煤粉均勻性指數，極少量合格煤粉落于頂錐8，并沿頂錐8滑下，粗顆粒煤粉與合格煤粉混合物落至軸流機翼型葉片3處時，因軸流機翼型葉片3旋轉，提升了部分被分選下來的合格煤粉動能，這樣，大大增加了部分被分選下來的合格煤粉進行二次分選的幾率，因此，提高了分選裝置的分選效率；回落至斜向回粉出口管15的回粉經過碾磨齒輪盤進行分級碾磨，使得部分不合格回粉被碾磨成合格煤粉，因此，回粉碾磨裝置降低了回粉中合格煤粉的比率，降低了阻力，提高了分選效率，進而提高了制粉系統出力，降低了制粉單耗。
權利要求1.一種擋板自動調節高效動態分選裝置，包括分選裝置入口管(I)、內錐體(5)、底部 設有回粉出口管(15)的外錐殼(27);在內錐體中部高度沿所述外錐殼(27)內部一周裝有 多個一級擋板(6)，在所述一級擋板(6)之上沿外錐殼(27)內部裝有一周二級擋板(7)，所 述一級擋板(6)和二級擋板(7)均單端固定于擋板軸(19)上，擋板軸穿出外錐殼的外部裝 有調節桿(21);外錐殼的上部設多個防爆門(13)，外錐殼的頂板(38)外裝變頻電機(11 )， 所述頂板(38 )開口并連接出口總管(14 )，其特征是:所述一級擋板(6)和二級擋板(7)分別由各自的自動調節機構控制調節擋板的開度， 所述自動調節機構包括帶剎車電動機(23)、導向滑輪(26)，每一個擋板軸(19)在外錐殼外 部固定一塊與擋板軸(19)垂直的刻度盤(37),所述刻度盤與固定于同一個擋板軸(19)的 調節桿(21)固定；所述帶剎車電動機(23)的輸出軸與鋼絲繩(24)固定，所述鋼絲繩(24) 依次繞過刻度盤(37) —側的導向滑輪(26)、沿刻度盤(37)外緣到鋼絲繩與所述擋板軸的 固定點、繼續沿刻度盤(37)外緣到相鄰刻度盤(37)之間的導向滑輪(26)，分別串聯整周的 一級擋板(6)或二級擋板(7)，最后回到帶剎車電動機(23)與鋼絲繩(24)固定的輸出軸，形 成封閉的一周鋼絲繩調節圈。
2.根據權利要求1所述的擋板自動調節高效動態分選裝置，其特征是:所述一級擋板(6)或二級擋板(7)的帶剎車電動機(23)安裝于一級擋板(6)或二級擋板(7)的上方，所述 帶剎車電動機(23)所帶的鋼絲繩(24)在所述電動機輸出軸的兩側水平走向，經過滑輪后 改變為垂直走向，并繞過兩個相鄰刻度盤(37)側面的導向滑輪(26)，依次連接各個刻度盤(37)和調節桿(21)。
3.根據權利要求2所述的擋板自動調節高效動態分選裝置，其特征是:在所述鋼絲繩(24)在帶剎車電動機(23)兩側的垂直走向鋼絲繩上，各固定有一塊調節自動調節機構平衡 度的平衡塊(25)。
4.根據權利要求1所述的擋板自動調節高效動態分選裝置，其特征是:在所述分選裝 置入口管(I)外固定安裝有內軸承套固定管(28)，在外錐殼(27)與所述內軸承套固定管(28)之間的環形空腔內安裝有一圈用于對回粉進行碾磨的碾磨齒輪(34)，所述碾磨齒輪 (34)為外大內小的錐體結構，碾磨齒輪內端與外端的齒輪軸(35)分別通過碾磨裝置軸承(30)裝于內軸承套固定管(28)和外錐殼(27)上，每相鄰的兩個碾磨齒輪(34)相互嚙合， 其中一個碾磨齒輪(34)的齒輪軸(35 )伸出外錐殼(27 )且由碾磨變頻電機(31)驅動。
5.根據權利要求4所述的擋板自動調節高效動態分選裝置，其特征是:所述碾磨齒輪(34)兩端的碾磨裝置軸承(30)均設置有防止煤粉漏入軸承的密封裝置。
6.根據權利要求1所述的擋板自動調節高效動態分選裝置，其特征是:所述內錐體(5) 的底部設有撞擊錐(4)，該撞擊錐(4)外側裝有軸流機翼型葉片(3)。
7.根據權利要求1或6所述的擋板自動調節高效動態分選裝置，其特征是:所述內錐 體(5)的上部外側固定安裝有由動葉片組成的動葉轉子(10)，以此對煤粉進行離心分選。
8.根據權利要求1所述的擋板自動調節高效動態分選裝置，其特征是:所述頂板(38) 上方設有四根出口管(12)，且四根出口管(12)螺旋旋轉，并與出口總管(14)連接。
9.根據權利要求1所述的擋板自動調節高效動態分選裝置，其特征是:所述內錐體(5) 上部外側固定安裝僅與內錐體連接的動葉轉子(10);所述內錐體(5)與所述一級擋板(6) 以及二級擋板(7)之間均保留有間隙，內錐體(5)由變頻電機(11)的輸出軸(9)帶動旋轉。
專利摘要一種擋板自動調節高效動態分選裝置，包括分選裝置入口管、內錐體、外錐殼；在內錐體中部高度沿外錐殼內部一周裝有多個一級擋板和位于一級擋板之上的一周二級擋板，一、二級擋板均單端固定于擋板軸上，擋板軸穿出外錐殼的外部裝有調節桿；外錐殼的上部設多個防爆門，外錐殼的頂板外裝變頻電機，頂板開口并連接出口總管，一、二級擋板分別由各自的自動調節機構控制調節擋板的開度，自動調節機構包括帶剎車電動機、導向滑輪，每一個擋板軸在外錐殼外部固定一塊刻度盤，刻度盤與固定于同一個擋板軸的調節桿固定；帶剎車電動機的輸出軸與鋼絲繩固定，鋼絲繩依次繞過刻度盤一側的導向滑輪、沿刻度盤外緣到鋼絲繩與擋板軸的固定點、繼續沿刻度盤外緣到相鄰刻度盤之間的導向滑輪，分別串聯整周的一級擋板或二級擋板，最后回到起點形成封閉的鋼絲繩調節圈。
文檔編號B02C15/00GK202962874SQ201220654838
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者李德忠, 黃立娜, 其他發明人請求不公開姓名 申請人:黃立娜