一種具有雙分離器的粉煤的制造方法
【專利摘要】本發明提出的是一種具有雙分離器的粉煤機。在分離器出口管兩側設置的是軸向擋板，粉煤機錐形腔連接有回粉管，回粉管上安裝有球形鎖氣器，在粉煤機下部設有粉煤機出口管。在粉煤機側部設置有軸向擋板驅動電機，并通過蝸輪減速器與粉煤機傳動連接，軸向擋板驅動電機和蝸輪減速器通過聯軸器與軸向擋板傳動連接。球形鎖氣器上裝有球體和驅動桿。球形鎖氣器的驅動桿與球形鎖氣器驅動電機的偏心輪連接。在粉煤機的內錐裝有耐磨陶瓷體。本發明由軸向擋板和球形鎖氣器構成雙分離器。具有粉煤效果好，防止堵塞和使用壽命長的優點。適宜作為錐形粉煤機的改進應用。
【專利說明】—種具有雙分離器的粉煤機
【技術領域】
[0001]本發明提出的是機械領域用于粉煤的粉煤機的一種具有雙分離器的粉煤機。
【背景技術】
[0002]磨煤機投運以來，由于原煤雜物多，長期存在分離器堵塞，內、夕卜回粉鎖氣器卡潘、堵塞等問題，嚴重影響分離器的正常工作。回粉管堵塞后，粗粉回不到磨煤機進行重新研磨，鎖氣器卡澀后，原煤隨一次風短路分離器直接進入粉管。以上故障的頻發，造成了鍋爐煤粉品質差，飛灰、爐渣可燃物波動大，鍋爐燃燒效率低，更為嚴重的是:顆粒較大的煤粉沉積在煤粉管垂直段的底部，造成煤粉管堵塞，影響鍋爐的安全運行，因此磨煤機分離器的堵塞問題成為必須要解決的問題。
[0003]在機組投運行后，飛灰含碳量和大渣含碳量嚴重偏高，飛灰含碳量接近8%，而大渣含碳量則高達40%，導致鍋爐效率低、煤耗率偏高。且會發現撈渣機排出的大渣顏色較黑，明顯攜帶大量未燃盡的煤粉，甚至在大渣中有一些粒徑較大的煤顆粒。在經過煤粉細度化驗后，卻發現其R90值高達到20%以上，與設計值R90=ll相差甚遠，煤粉均勻性也較差，于是對磨煤機分離器折向擋板開度進行了調整，但煤粉細度卻仍未見好轉。最后，判斷為分離器分離效果不好所致，由于原煤中攜帶大量的雜物隨原煤進入磨煤機，大量堆積、纏繞在了分離器折向擋板上以及回粉鎖氣器中，鎖氣器擋板處于長開狀態，甚至磨煤機回粉管已被煤粉完全堵死，從而徹底失去了回粉作用，這是造成煤粉細度不合格的根本原因。經過對分離器進行清理，在短期內情況有所好轉，但很快又會出現分離器堵塞的現象，煤粉細度仍然得不到保證，飛灰及大渣含碳量依舊很高。
[0004]分離器效果不佳的原因:
經過分析認為，由于原煤不可避免地要攜帶很多雜物，在正壓直吹式制粉系統中，卻無法在線對煤粉內所攜帶雜物進行清理是一個重要的因素，而分離器本身結構不合理則是主要原因。分離器原結構如圖1所示。
[0005]該分離器的工作原理是:從磨煤機出口管來的煤粉沿內、外錐體之間的通道進入折向擋板，通過折向擋板后的煤粉分為兩路:較細的煤粉從分離器出口管被送至爐膛，較粗的煤粉則沉積在內錐體中。內錐體內煤粉沉積量達到一定程度后，依靠重力推開內錐體下部的鎖氣器擋板，進入回粉通道，與來自磨煤機出口管的煤粉混合，較細的煤粉被攜帶再次通過折向擋板，而較粗的顆粒則落入回粉管中，重新進入磨煤機內被磨制。通過改變折向擋板的開度，可調整分離器的阻力，從而達到調整煤粉細度的目的。
[0006]該分離器缺點是:一旦內錐體鎖氣器擋板被異物堵塞或卡澀而關閉不嚴，將造成分離器失去分離效果，煤粉由短路直接進入分離器出口管而到達爐膛。更有甚者，當雜物進入回粉管時，會將回粉管鎖氣器堵塞，隨著煤粉的堆積，整個回粉管將被堵死。同時，由于鎖氣器均在分離器內部，而無延伸至分離器之外的連桿，因此無法在磨煤機運行當中對鎖氣器進行活動，而必須進行停磨清理。
[0007]在每次的停磨清理過程中，分離器折向擋板、內錐體鎖氣器、回粉管鎖氣器都是需要清理的重點部位，經過上述分析，分離器堵的部位主要集中在擋板和鎖氣器兩個部位。
[0008]徑向粗粉分離器設計缺陷:
球磨機出來的氣粉混合物經過粗粉分離器時，不合格的煤粉通過回粉管道返回到磨煤機重磨，合格的煤粉和空氣進入細粉分離器。粗粉分離器的工作性能直接關系到煤粉的細度、制粉系統的效率、電耗，從而嚴重影響著整個鍋爐機組的安全、經濟運行。改造前的徑向離心式粗粉分離器由于設計上存在著:
進口煤粉氣流速度偏高，分離器的磨損嚴重，煤粉細度不均勻；
整個粗粉分離器外殼周圍只依靠重力分離，煤粉氣流本身不旋轉，缺少離心分離效應，分離效率低；
煤粉氣流進入徑向葉片后，由于煤粉氣流90度轉彎，阻力很大,導致氣流切向速度大幅度下降，其后煤粉的離心分離作用大大降低；
內錐體內部錐形帽四周設有二次回粉開口，但二次回粉又迅速被沖上氣流攜帶，并不能起到分離作用。
[0009]由此造成傳統徑向分離器分離效率低、循環倍率高、設備阻力大、粉倉煤粉過粗和制粉系統出力不足等問題。
【發明內容】
[0010]為了克服現有的粉煤機分離器存在的缺陷，本發明提出了一種具有雙分離器的粉煤機。該粉煤機通過在粉煤機上安裝軸向擋板和球形鎖氣器的雙分離器。解決煤粉分離的技術問題。
[0011]本發明解決技術問題所采用的方案是:
1、采用球形鎖氣器替換內錐體回粉上的鎖氣裝置:
將分離器的內外回粉分開返回，將原內錐體回粉上的鎖氣裝置拆除，在底部匯通通過管道引出，經鎖氣器后返回到落煤管，原回粉管保持不變作為分離器的外回粉，只對鎖氣器進行換型。在內回粉管上采用球形鎖氣器，球型鎖氣器依靠重錘的重力作用使球帽上維持有一定高度的粉柱。當粉柱足夠高時，球帽向下擺動，粉料向下流動；粉柱降低后，重錘又將球帽壓向落粉管。球型鎖氣器正常工作時，球帽和落粉管之間維持一定間隙，粉柱高度一定，粉料連續下落，即使球帽偏斜，由于球面的對稱性，球帽和落粉管之間也不會有間隙，仍可有效防止粉料短路和氣流反竄現象，保證鎖氣器正常工作，避免了氣流反竄而影響輸粉設備的性能。
[0012]2、利用提拉裝置進行鎖氣器自動清理:
當鎖氣器位置出現有木塊、皮帶等雜物卡在鎖氣器處，就會出現鎖氣器工作實效，就會造成氣流短路現象，影響分離效果及循環倍率，由于鎖氣器布置在磨煤機上部，分離器下部，操作人員上去操作很不方便，加裝一套自動提拉裝置，定期或隨時對鎖氣器進行上下操作，可將雜物清理干凈。
[0013]3、用軸向調節擋板替代徑向調節擋板:
將徑向調節擋板改成軸向旋轉擋板。這樣通過減速驅動裝置帶動調節擋板，當有異物堵在擋板時，通過旋轉在風壓的配合下，讓柔性物質分級退出。驅動裝置能實現正反轉。以利于不同角度去除異物。[0014]軸向旋轉擋板是由電機通過二級減速器驅動，可實現遠程操控。利用每次磨煤機停機前抽粉階段尚未停風的時段，進行清理雜物，在五分鐘時間內，操控擋板轉動。擋板位于水平方向可按需要任意旋轉，當掛在擋板迎風側的夾雜物被擋板旋轉到180°時，將隨氣流拋到爐膛內燃燒。兩相鄰擋板均為對向旋轉，互不干涉。在轉動旋轉5圈后再逆向轉動相應的轉數，可使夾雜在不同位置的夾雜物均承受到不同方向的轉動，基本實現無死角清理。
[0015]減速器可為每組擋板提供140N.M扭矩，當總使用扭矩超過額定扭矩時，電機將自動停機并報警。
[0016]考慮分離器的使用特點，擋板旋轉軸使用無油軸承，采用聚四氟乙烯軸套方式不需用潤滑，無噪音，不產生靜電，使用安全可靠。擋板迎風面粘貼強力耐磨陶瓷，背面涂耐磨陶瓷涂料，使用壽命明顯提高。
[0017]擋板設有角度指示標記零位，零位的確定是根據試驗測得合格的煤粉細度和循環倍率進行確定，在裝配時使各角度保持一致，在分離器使用過程中可根據不同煤質操控電器即可調換不同零位分離角度，并采用具有自鎖能力的渦輪減速器，調換角度后，不需要夾緊定位，可隨時自由操控調整。驅動電機為同步啟動，互為自鎖，確保安全。
[0018]4、控制系統:
控制對象主要是:2臺旋轉擋板驅動裝置的電機，控制方式分為兩種:就地和遠程控制，通過控制箱面板上的轉換開關實現就地控制方式:在控制箱上面有左旋按鈕和右旋按鈕，點動按鈕控制#1和#2電機同時左旋或者右旋，當有任一路電機故障時，兩路電機都不可以動作，保證擋板同步。
[0019]遠程控制方式:在DCS發出啟動指令，PLC硬線連接，啟動指令進入PLC，啟動驅動電機順控邏輯，電機左旋5圈后，右旋5圈，停在初始位置，完成一次擋板旋轉啟動。
[0020]驅動電機的起始位置設定為零位，在起始位置上安裝接近開關，驅動電機每次轉到起始位置表示擋板轉動一圈。
[0021]控制系統需要的電源:AC380V 15A三相四線制。
[0022]5、部件的防磨處理:
當煤粉隨著一次風進入分離器內部時，煤粉被分離器內錐體下部的分流錐分流，進入內、外錐體之間的空間繼續向上運動，使煤粉進行一次重力分離，此處會出現嚴重的磨損，此次在內錐體的兩面進行防磨處理，對其他易磨損的部位進行鑲嵌耐磨陶瓷，防止產生異音，同時也防止磨損后分離器短路降低分離效率。
[0023]結構特征:改進后的粉煤機結構:在分離器出口管兩側設置的是軸向擋板，粉煤機錐形腔分別連接有回粉管，上下回粉管上均安裝有球形鎖氣器，在粉煤機下部設有粉煤機出口管。
[0024]軸向擋板結構:在粉煤機側部間隔分布設置有軸向擋板驅動電機，并通過蝸輪減速器與粉煤機傳動連接，軸向擋板驅動電機和蝸輪減速器通過聯軸器與軸向擋板傳動連接。
[0025]球形鎖氣器結構:球形鎖氣器內裝有球體，與球體連接有驅動桿。
[0026]球形鎖氣器的驅動結構:球形鎖氣器的驅動桿與球形鎖氣器驅動電機的偏心輪連接。通過偏心輪的旋轉帶動球體轉動。
[0027]耐磨內錐結構:在粉煤機的內錐上下貫通間隔分布裝有耐磨陶瓷體。[0028]積極效果，本發明通過采用球形鎖氣器替換內錐體回粉上的鎖氣裝置，用軸向調節擋板替代徑向調節擋板，構成粉煤機雙分離器。利用提拉裝置進行鎖氣器自動清理，系統控制和部件的防磨處理，改進現有的錐形粉煤機，具有粉煤效果好，節約能源和設備使用壽命長的優點。適宜作為錐形粉煤機的改進應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為本發明現有結構示意圖 圖2為本發明改進結構圖
圖3為本發明軸向擋板驅動機構俯視圖 圖4為本發明軸向擋板驅動機構側視圖 圖5為本發明球形鎖氣器立體結構圖 圖6為本發明球形鎖氣器驅動結構圖 圖7為本發明裝有耐磨陶瓷體內錐示意圖
圖中，01.分離器出口管，02.折向擋板，03.內椎體鎖氣器，04.粉煤機出口管，05.回粉管鎖氣器，1.軸向擋板，2.球形鎖氣器，3.軸向擋板驅動電機，3.1.聯軸器，4.蝸輪減速器，5.球形鎖氣器驅動電機，6.內錐，7.耐磨陶瓷體。
【具體實施方式】
[0030]現有粉煤機結構:據圖1所示，在錐形粉煤機的內腔上端設有分離器出口管01，錐形腔的下部裝有內椎體鎖氣器03，在分離器出口管側部設有折向擋板02，在粉煤機出口管04的側部與錐形腔之間設有回粉管，在煤粉管內裝有回粉管鎖氣器05。
[0031]改進后的粉煤機結構:據圖2所示，在分離器出口管兩側設置的是軸向擋板1，粉煤機錐形腔分別連接有回粉管，上下回粉管上均安裝有球形鎖氣器2，在粉煤機下部設有粉煤機出口管。
[0032]所述雙分離器是指在分離器出口管兩側設置的是軸向擋板，在粉煤機錐形腔分別連接有回粉管，在回粉管內設置有球形鎖氣器，構成雙分離器。
[0033]軸向擋板結構:據圖3和圖4所示，在粉煤機側部間隔分布設置有軸向擋板驅動電機3，并通過蝸輪減速器4與粉煤機傳動連接，軸向擋板驅動電機和蝸輪減速器通過聯軸器
3.1與軸向擋板傳動連接。
[0034]球形鎖氣器結構:據圖5所示，球形鎖氣器內裝有球體，與球體連接有驅動桿。
[0035]球形鎖氣器的驅動結構:據圖6所示，球形鎖氣器的驅動桿與球形鎖氣器驅動電機5的偏心輪連接。
[0036]耐磨內錐結構:據圖7所示，在粉煤機的內錐6上下貫通間隔分布裝有耐磨陶瓷體7。
[0037]粉煤機分離器技術要求:
1、粉煤機分離器必須保證制粉系統運行安全性；
2、粉煤機分離器必須考慮相對的節能效益；
3、粉煤機分離器設計時應有分離器擋板、鎖氣器防堵措施；4、粉煤機分離器不能使鍋爐燃燒性能受到明顯影響；5、粉煤機分離器及其附屬配套所帶來的能耗須在可接受范圍內；
6、粉煤機分離器對原有制粉系統的改變不宜過大，安裝布置合理；
7、粉煤機分離器設備運行操作方便，設備維護量小；
8、所采用設備采用符合國家最新標準和相應國際標準的產品。
[0038]球形鎖氣器其優點是:密封性能好，調節靈活。它完全杜絕了錐式鎖氣器由于安裝垂直偏差或劇烈震動造成鎖氣器氣門位移而產生的漏氣現象，徹底解決了其它鎖氣器出口難以避免的粉塵泄漏問題，所以球形鎖氣器是一種新型、安全、高效、無污染的管道鎖氣設備。[0039]如果鎖氣器回粉管接至落煤管的距離及角度布置困難時，可考慮將其引至回粉管鎖氣器之前。
[0040]鎖氣器自動清理裝置工作原理:
利用電機、減速機帶動偏心輪，在偏心輪上裝銷軸，通過鋼絲繩索將銷軸與重力桿連接，提拉鎖氣器重力桿使鎖氣器上下動作，利用PLC編程與旋轉擋板同時工作，也可以就地任意時間進行鎖氣器清理操作。
[0041]改進型軸向分離器的原理和改造措施:
改造后軸向型粗粉分離器的工作原理如下:第一階段為重力分離和撞擊分離。來自磨煤機的氣粉混合物經進口管進入分離器底部，由于流通截面的擴大，氣流速度降低，氣流中的部分大顆粒煤粉由于重力的作用得到分離。
[0042]由于進氣管的出口撞擊內錐體，顯著地改善了進氣管出口區域的氣流形態。與沒有擴口和撞擊平面的結構相比，明顯地降低了撞擊錐底平面附近的速度峰值，使該區域的速度場的分布更加趨于均勻，高速區所覆蓋的面積也有顯著的增加，提高了煤粉氣流的導向和后續的撞擊作用，從而增強了混合物的撞擊分離作用，改善了分離器出口煤粉的均勻性。
[0043]煤粉氣流經擴口降速后繼續上升，中心部分與內錐底部平面發生撞擊，產生撞擊分離作用。煤粉顆粒撞擊錐底平面后向四周飛濺，較粗的煤粉顆粒由于慣性大，沿筒壁落入回粉斗內，而較小的煤粉顆粒則隨著氣流繼續上升。
[0044]與普通的軸向粗粉分離器相比，改造后的分離器的入口管擴口和內錐底的撞擊平面的有機配合還使煤粉氣流能夠均勻地導入外錐體內，減輕筒壁渦流，并對內外錐體之間的回粉進行吹揚，減少回粉中夾帶的合格煤粉顆粒。
[0045]第二階段為重力分離。氣粉混合物進入內外錐之間的空腔，由于流通截面積增大，速度將降至3飛m/s，這時在重力的作用下，粗的煤粉顆粒就會被沉降下來。煤粉細度調節倍率:
粗粉分離器煤粉細度調節倍率是指在通風量不變的情況下分離器調節擋擋開度改變時，分離器出口煤粉細度值R90的變化情況:
【權利要求】
1.一種具有雙分離器的粉煤機，其特征是: 改進后的粉煤機結構:在分離器出口管兩側設置的是軸向擋板(1)，粉煤機錐形內腔和外腔分別連接有回粉管，上下回粉管上均安裝有球形鎖氣器(2)，在粉煤機下部設有粉煤機出口管； 所述雙分離器是指在分離器出口管兩側設置的是軸向擋板，在粉煤機錐形腔分別連接有回粉管，在回粉管內設置有球形鎖氣器，構成雙分離器； 軸向擋板結構:在粉煤機側部間隔分布設置有軸向擋板驅動電機(3)，并通過蝸輪減速器(4)與粉煤機傳動連接，軸向擋板驅動電機和蝸輪減速器通過聯軸器(3.1)與軸向擋板傳動連接； 球形鎖氣器結構:球形鎖氣器內裝有球體，與球體連接有驅動桿； 球形鎖氣器的驅動結構:球形鎖氣器的驅動桿與球形鎖氣器驅動電機(5)的偏心輪連接；通過偏心輪的旋轉帶動球體轉動； 耐磨內錐結構:在粉煤機的內錐(6)上下貫通間隔分布裝有耐磨陶瓷體(7)。
【文檔編號】B02C23/34GK103506210SQ201310408303
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月10日 優先權日:2013年9月10日
【發明者】范昌, 范偉 申請人:遼寧龍電偉業新能科技有限公司