專利名稱：子母式高效細粉分離裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于燃煤鍋爐制粉系統專用設備，具體涉及一種子母式高效細粉分離裝置。
背景技術：
火力發電廠相當數量的大、中型燃煤機組及絕大多數工業自備電廠機組配備中間儲倉式鋼球磨煤機制粉系統。這種制粉系統由于便于運行、維護和檢修，對運行人員的要求較低，因此盡管它的制粉電耗相對于直吹式制粉系統為高仍然在我國得到普遍應用。
中間儲倉式鋼球磨煤機制粉系統包括給煤機、鋼球磨煤機、粗粉分離器、細粉分離器、木塊分離器、木屑分離器、鎖氣器、排粉風機等主要設備。這種制粉系統在運行中仍然普遍存在一系列的問題，其中包括排粉風機葉輪的磨損問題，大大增加檢修的工作量和檢修費用。這一問題的起因主要是細粉分離效率不高、乏氣帶粉嚴重引起的。更為嚴重的是，乏氣帶粉嚴重將較大程度上使得配備熱風送粉的中間儲倉式制粉系統的鍋爐爐膛出口的煙氣溫度提高，進而造成鍋爐的爐膛出口煙氣溫度明顯提高，對過熱器的安全運行帶來威脅，引發如屏式過熱器結焦、爆管等嚴重問題。乏氣帶粉嚴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。
因此細粉分離效率低下所帶來的后果是嚴重的。應盡可能采取措施提高細粉的分離效率、降低乏氣的帶粉率。在中間儲倉式制粉系統中承擔細粉分離任務的主要是細粉分離器，輔助設備鎖氣器起到防止已經被分離下來的細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粉分離器達到90％以上的效率是不成問題的。但在實際應用中發現大多數制粉系統的細粉分離效率均在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到15-20％以上。如此之高的帶粉率將大大加劇排粉風機葉輪的磨損、縮短其壽命，直接影響到排粉風機的檢修周期，增加檢修費用。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粉分離效率低下呢？這要看細粉分離器的工作原理。煤粉氣流切向進入到細粉分離器中，在細粉分離器內部形成強烈的旋轉運動。煤粉顆粒在離心力的作用下被甩至細粉分離器壁面，然后在重力的作用下下滑至排粉口排出。而旋轉氣流一部分向下移動，一部分逐漸加入到細粉分離器軸心線上的向上的氣流中。向下延伸的旋轉氣流直到遇到細粉的堆積表面后才向上折回。由于旋轉運動造成軸中心區域成為相對負壓區，在旋轉氣流達到細粉的堆積表面向上折回的過程中一部分已經被分離下來的煤粉又被重新卷入氣流中隨乏氣離開細粉分離器，即煤粉二次卷吸。結果造成細粉分離器的效率達不到理論指標。
發明內容
該實用新型通過以下技術方案實現一種子母式高效細粉分離裝置，其特征在于在主細粉分離器1下面的主集粉器3通過連接管11連通一個輔細粉分離器12，乏氣分別經乏氣管20、21引致文丘里引射器22，主集粉器3依次經落粉管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與煤粉倉19連接，輔集粉器13依次經落粉管14、鎖氣器15、落粉管16、鎖氣器17、落粉管18與主細粉分離器落粉管10匯合或與煤粉倉19連接。
所述的主細粉分離器1和輔細粉分離器12均由旋風分離器構成，輔細粉分離器12的直徑應小于主細粉分離器1。
本實用新型的優點是能消除煤粉二次卷吸現象，使得細粉分離的效率達到90％以上。將乏氣中的帶粉率從現有的15-20％以上降低到10％以下，降低幅度達到33-50％以上。這將大大延長排粉風機葉輪的壽命，減少維修工作量和維修成本，并優化鍋爐的燃燒工況，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焦甚至爆管等嚴重問題，降低鍋爐的排煙溫度，降低飛灰含碳量，提高制粉系統及鍋爐運行的經濟性和安全性。
圖1為本實用新型的主視圖；圖2為本實用新型主細粉分離器的A-A向剖視圖；圖3為本實用新型主集粉器與輔細粉分離器的B-B向剖視圖。
具體實施方式
如圖1所示，煤粉管道2中的風粉混合物是來自粗粉分離器(圖中未表達)的煤粉氣流切向進入主細粉分離器1，產生強烈旋轉運動，煤粉顆粒在離心力的作用下被甩至主細粉分離器1的壁面，然后在重力的作用下下滑至排粉口排出進入主集粉器3。而旋轉氣流大部分逐漸加入到主細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向下作旋轉運動進入到主集粉器3。此時，大部分煤粉通過主集粉器3后靠重力分別經由落粉管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進入煤粉倉19。而伴隨煤粉進入主集粉器3的小部分氣流攜帶少量粒度較細的煤粉則通過連接管11引入輔細粉分離器12被再度分離。由于輔細粉分離器12的尺寸遠小于主細粉分離器1，細粉分離效率將更高。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被并入主細粉分離器落粉管10進入煤粉倉19。從輔細粉分離器12出來的乏氣經乏氣管21引至文丘里引射器22，主細粉分離器1出來的乏氣經乏氣管20引至文丘里引射器22，然后通過總乏氣管23一并引向排粉風機(圖中未表達)。
主細粉分離器1內的氣流(參見局部視圖A-A)、主集粉器3和輔細粉分離器12內的氣流(參見局部視圖B-B)旋轉方向相同，可同時逆時針方向旋轉，也可同時順時針方向旋轉。圖示為同時逆時針方向旋轉時的情況。
本實施例中所說的細粉分離器、鎖氣器、木屑分離器、文丘里引射器均為市售成型產品，在發電廠制粉系統已廣泛使用，輔細粉分離器與主細粉分離器的直徑之比為1/5～1/2。
通過這樣的細粉分離裝置，主細粉分離器排粉口通常所發生的煤粉二次卷吸的現象將被消除。此外由于一部分氣流從主細粉分離器排粉口離開分離器，通過主細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，使得主細粉分離器的效率能夠穩獲90％以上。輔細粉分離器直徑小，分離能力強，可實現遠高于90％的分離效率。最終的效果是整個細粉分離系統的效率在90％以上。能夠很好地滿足鍋爐安全、經濟運行的要求。
權利要求1.一種子母式高效細粉分離裝置，其特征在于在主細粉分離器(1)下面的主集粉器(3)通過連接管(11)連通一個輔細粉分離器(12)，乏氣分別經乏氣管(20、21)引致文丘里引射器(22)，主集粉器(3)依次經落粉管(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)與煤粉倉(19)連接，輔集粉器(13)依次經落粉管(14)、鎖氣器(15)、落粉管(16)、鎖氣器(17)、落粉管(18)與主細粉分離器落粉(10)匯合或與煤粉倉(19)連接。
2.根據權利要求1所述的子母式高效細粉分離裝置，其特征在于所述的主細粉分離器(1)和輔細粉分離器(12)均由旋風分離器構成，輔細粉分離器(12)的直徑應小于主細粉分離器(1)。
專利摘要一種子母式高效細粉分離裝置,在主細粉分離器下面的主集粉器通過連接管連通一個輔細粉分離器,乏氣分別經乏氣管引至文丘里引射器,主集粉器經落粉管、鎖氣器、木屑分離器與煤粉倉連接,輔集粉器經落粉管、鎖氣器與主細粉分離器落粉管匯合或與煤粉倉連接。所述的主細粉分離器和輔細粉分離器均由旋風分離器構成,輔細粉分離器的直徑應小于主細粉分離器。該裝置能消除煤粉二次卷吸現象,使得細粉分離的效率達到90%以上。
文檔編號B04C3/00GK2500387SQ0126116
公開日2002年7月17日 申請日期2001年9月10日 優先權日2001年9月10日
發明者王月明 申請人:電站鍋爐煤清潔燃燒國家工程研究中心