一种中速磨煤机底部结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种中速磨煤机底部结构，呈中空的圆筒状，中速磨煤机底部的内腔形成为底部风室，在底部风室上方设有风环，在底部风室的一侧边壁上开设有圆弧形进风口，进风口外接有具有进风道的进风槽板，在底部风室内部沿底部风室的周向立设有相间隔的两块扇形导流挡板，两块扇形导流挡板设置于以所述底部风室中心为圆心的同一同心圆上，且两块扇形导流挡板分别邻近于所述进风槽板的两侧端与所述进风口相接合的位置。两块扇形导流挡板相对于进风口的中间等分线呈对称分布。本发明优化了磨煤机内流场的分布情况，缓解乃至消除一侧进风带来的流场分布不均的现象，实现了石子煤排放合理、保证磨煤机出力正常。
【专利说明】一种中速磨煤机底部结构
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种中速磨煤机，尤其涉及一种中速磨煤机底部结构。
【背景技术】
[0002] 随着近年来火力发电厂规模越来越大且节能意识的逐渐提高，在我国现役及新建 的300丽以上机组中，越来越多地配备了正压直吹式制粉系统，其具有启动迅速、调节灵 活、阻力小、单位磨煤金属磨耗小、结构紧凑、占地面积小、单位电耗低、爆炸危险性小和噪 声低等优点。
[0003] 但是由于结构本身设计上的先天不足以及目前电厂实际燃用煤种的多变性，国内 实际投运的中速磨煤机普遍存在着出力不足、石子煤排放异常、磨辊磨盘快速磨损、风环卡 塞、磨煤机的剧烈震动、粉管内煤粉均匀性差等诸多问题，这些大大影响了磨煤机乃至机组 的安全性和经济性。其中石子煤排放的问题就是一个令电厂棘手的常见问题，如果排出的 石子煤过多将导致石子煤中夹带的煤粉颗粒过多，使得磨煤机出力降低，经济性变差；而如 果排出的石子煤量过少将使碾磨负荷过大，煤中灰分增高影响煤粉燃烧，更严重的是造成 较大的磨损，引起磨煤机异常震动，会给安全运行带来隐患。
[0004] 在发电行业节能压力越来越大的今天，磨煤机的改造和优化已经成为了许多电厂 关注的一个重要方面。先前的研究和现场经验表明，如图1、2所示，现有的中速磨煤机采用 的一次风从一侧吹入底部风室的结构，会导致其底部一次风室等内部的流场分布混乱，这 是造成磨煤机出现诸多问题的一个重要原因。虽然目前国内对中速磨煤机的改造有一些尝 试，当前工程上对中速磨煤机的改造基本集中在对风环的改造，包括将固定式风环改为转 动式风环、封堵部分风环等。尤其是对石子煤排放量巨大的中速磨煤机，为提高风环处的一 次风速以减少石子煤的排放，工程上常常采用封堵住部分风环的方法。但此种方法只能是 依靠电厂技术人员的运行经验或磨煤机设计厂家的设计经验而进行，至于到底封堵哪几个 风环叶片并没有精确的定量依据，故往往改造结果并不理想。即使封堵的正是出现较大问 题的风环叶片，也不足以在中速磨煤机内部得到理想的均匀流场分布，这种改造的效果非 常有限。而且在封堵部分风环后由于风环处流通面积的减小，中速磨煤机的整体压降会急 剧上升，将导致能耗的大幅增加，并可能引起磨煤机出力不足、机组变负荷速率不足等重大 问题。因此目前对现有技术的改造，首先仅仅是基于定性的经验分析而没有定量的数据支 持，其次这种改造的效果本身也不明显，从而使得此类磨煤机长期处于一种不合理的运行 状态，带来经济性甚至安全性等问题。
[0005] 因此，如何寻找一种合理的中速磨煤机结构，对于指导磨煤机改造、保障制粉系统 乃至整个锅炉机组的安全、可靠和经济运行都具有十分重要的现实意义。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种能够优化磨煤机内流场的分布情况，缓解乃至消除一侧 进风带来的流场分布不均的现象，实现石子煤排放合理、保证磨煤机出力正常的中速磨煤 机底部结构。
[0007] 为达到上述目的，本发明提出一种中速磨煤机底部结构，所述中速磨煤机底部呈 中空的圆筒状，所述中速磨煤机底部的内腔形成为底部风室，在所述底部风室上方设有风 环，在所述底部风室的一侧边壁上开设有圆弧形进风口，所述进风口外接有具有进风道的 进风槽板，在所述底部风室内部沿所述底部风室的周向立设有相间隔的两块扇形导流挡 板，所述两块扇形导流挡板设置于以所述底部风室中心为圆心的同一同心圆上，且所述两 块扇形导流挡板分别邻近于所述进风槽板的两侧端与所述进风口相接合的位置。
[0008] 如上所述的中速磨煤机底部结构，其中，所述两块扇形导流挡板相对于所述进风 口的中间等分线呈对称分布。
[0009] 如上所述的中速磨煤机底部结构，其中，所述扇形导流挡板的弧度为60°。
[0010] 如上所述的中速磨煤机底部结构，其中，所述扇形导流挡板的高度与所述底部风 室的高度相同。
[0011] 如上所述的中速磨煤机底部结构，其中，所述两块扇形导流的弧度分别为60°和 75。。
[0012] 如上所述的中速磨煤机底部结构，其中，所述两块扇形导流挡板之间间隔的等分 线至所述进风口的中间等分线之间的锐角夹角为A，-15°彡A彡10°。
[0013] 与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：
[0014] 1、本发明可有效改善中速磨煤机内部的流场分布，使得各风环的流量分布保持均 匀，能有效实现石子煤的更合理排放。
[0015] 2、本发明由于改善了石子煤的排放功能，因此可确保中速磨煤机保持正常的出 力。
[0016] 3、本发明可提升中速磨煤机的经济性能。
[0017] 4、本发明对现有中速磨煤机的改动较小，施工成本和难度小，可行性强。
[0018] 5、本发明适用范围广，对所有中速磨煤机均适用。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范 围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并 不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可 以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
[0020] 图1为现有的中速磨煤机的立体结构示意图；
[0021] 图2为现有的中速磨煤机的主视结构示意图；
[0022] 图3为本发明中速磨煤机底部结构的实施例一的立体结构示意图；
[0023] 图4为本发明中速磨煤机底部结构的实施例一的俯视结构示意图；
[0024] 图5为本发明中速磨煤机底部结构的实施例二的俯视结构示意图；
[0025] 图6为本发明中速磨煤机底部结构的实施例三的俯视结构示意图。
[0026] 附图标记说明：
[0027] 10-中速磨煤机底部；1-底部风室；2-进风口；3-进风槽板；41、42_导流挡板；
[0028] al、a2_进风槽板3的两侧端与进风口 2相接合的位置；
[0029] LL' -进风口 2的中间等分线；丽导流挡板41和导流挡板42之间间隔的等分 线.
[0030] A-等分线丽'与中间等分线LL'之间的锐角夹角。
【具体实施方式】
[0031] 结合附图和本发明【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但 是，在此描述的本发明的其体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解 成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变 形，这些都应被视为属于本发明的范围。
[0032] 请参考图3、图4,分别为本发明中速磨煤机底部结构的实施例一的立体结构示意 图和俯视结构示意图。如图3、图4所示，本发明提供的中速磨煤机底部结构，该中速磨煤 机底部10呈中空的圆筒状，中速磨煤机底部10的内腔形成为底部风室1，在底部风室1上 方设有风环（图中未示出），在底部风室1的一侧边壁上开设有圆弧形进风口 2,该进风口 2外接有具有进风道的进风槽板3。使得一次风能够经进风道和进风口 2进入至底部风室 1，再通过风环进入干燥空间。在本发明中，在底部风室1内部沿底部风室1的周向立设有 相间隔的两块扇形导流挡板41、42,两块扇形导流挡板41、42设置于以底部风室1中心为圆 心的同一同心圆上，且两块扇形导流挡板41、42分别邻近于进风槽板3的两侧端与进风口 2相接合的位置，即图4中的al和a2处。这样，本发明通过在靠近进风槽板3的两侧端与 进风口 2相接合的位置设置两块扇形导流挡板41、42,起到导流一次进风的作用，从而有效 改善了磨煤机内部的气流流场分布，实现石子煤排放合理，保证了磨煤机出力正常，提升了 磨煤机性能。
[0033] 在本实施例中，如图4所示，两块扇形导流挡板41、42,相对于进风口 2的中间等分 线LL'呈对称分布，进一步改善了磨煤机内部的气流流场分布。
[0034] 优选的，如图4所示，两块扇形导流挡板41、42的弧度均为60°，以保证较佳的导 流效果。当然，两块扇形导流挡板41、42的弧度大小也可根据实际工况进行选择，只要能够 达到改善磨煤机内部的气流流场分布，提升磨煤机性能的功效即可。
[0035] 进一步的，两块扇形导流挡板41、42的高度与底部风室1的高度相同，以确保足够 的导流面积。
[0036] 作为本发明另一种优选的实施方式，请参考图5,为本发明中速磨煤机底部结构的 实施例二的俯视结构示意图。在本实施例中与实施例一相同的部件，采用相同的标号。本 实施例与实施例一的区别主要在于，导流挡板41的弧度为75°，而导流挡板42的弧度为 60°，导流挡板41和导流挡板42之间间隔的等分线MM'至进风口的中间等分线LL'之间 的锐角夹角A为-15° (负号代表逆时针方向）。
[0037] 作为本发明再一种优选的实施方式，请参考图6,为本发明中速磨煤机底部结构的 实施例三的俯视结构示意图。在本实施例中与实施例一相同的部件，采用相同的标号。本 实施例中，导流挡板41的弧度为60°，导流挡板42的弧度也为60°，其与实施例一的区别 主要在于，导流挡板41和导流挡板42之间间隔的等分线MM'至进风口的中间等分线LL' 之间的锐角夹角A为顺时针方向旋转10°。
[0038] 本发明采用数值模拟方法用于中速磨煤机内部流场的仿真研究，实现对磨煤机内 部流场和性能的精确的、定量的分析。经过模拟发现，中速磨煤机内部流场存在两个比较明 显的漩涡区，两漩涡区分别位于一次风入口管与磨煤机一次风室左右相贯线的位置，即图4 中两块扇形导流挡板41、42分别邻近于进风槽板3的两侧端与进风口 2相接合的位置al 和a2处。其形成原因是由于一次风是从磨煤机一次风室的一侧吹入、一次风由一次风道到 风室的气流突扩过程。
[0039] 同样利用数值模拟方法对这种改进后的中速磨煤机进行了内部流场仿真，结果 显示单个风环流量与平均流量的相对误差绝对值最大只有10%左右，远低于现有磨煤机 31. 1%的最大偏差，这表明通过本发明结构上的改造，中速磨煤机内的流场已经基本实现 了均匀分布，达到了研究的最初目的。另外，比较底部结构改进前后中速磨煤机整体的压 降，发现本发明改进后比现有的磨煤机的进出口压降只增加了约190Pa，这样的压损增幅在 工程上是可以接受的。
[0040] 由上可知，本发明在保持中速磨煤机入口结构、风环结构、磨煤机本体上部结构不 变的前提下，通过在进风口 2两侧对称布设两块扇形导流挡板41、42改变和优化底部风室1 的结构，改善底部流场的分布情况，缓解乃至消除由于一侧进风带来的流场分布不均，从而 实现石子煤排放合理、磨煤机出力正常等效果。
[0041] 综上所述，本发明具有以下有益效果：
[0042] 1、本发明可有效改善中速磨煤机内部的流场分布，使得各风环的流量分布保持均 匀，能有效实现石子煤的更合理排放。
[0043] 2、本发明由于改善了石子煤的排放功能，因此可确保中速磨煤机保持正常的出 力。
[0044] 3、本发明可提升中速磨煤机的经济性能。
[0045] 4、本发明对现有中速磨煤机的改动较小，施工成本和难度小，可行性强。
[0046] 5、本发明适用范围广，对所有中速磨煤机均适用。
[0047] 针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够 更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在 不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有 明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于 所描述的实施方式。
【权利要求】
1. 一种中速磨煤机底部结构，所述中速磨煤机底部呈中空的圆筒状，所述中速磨煤机 底部的内腔形成为底部风室，在所述底部风室上方设有风环，在所述底部风室的一侧边壁 上开设有圆弧形进风口，所述进风口外接有具有进风道的进风槽板，其特征在于，在所述底 部风室内部沿所述底部风室的周向立设有相间隔的两块扇形导流挡板，所述两块扇形导流 挡板设置于以所述底部风室中心为圆心的同一同心圆上，且所述两块扇形导流挡板分别邻 近于所述进风槽板的两侧端与所述进风口相接合的位置。
2. 如权利要求1所述的中速磨煤机底部结构，其特征在于，所述两块扇形导流挡板相 对于所述进风口的中间等分线呈对称分布。
3. 如权利要求2所述的中速磨煤机底部结构，其特征在于，所述扇形导流挡板的弧度 为 60°。
4. 如权利要求2或3所述的中速磨煤机底部结构，其特征在于，所述扇形导流挡板的高 度与所述底部风室的高度相同。
5. 如权利要求1所述的中速磨煤机底部结构，其特征在于，所述两块扇形导流的弧度 分别为60°和75°。
6. 如权利要求1所述的中速磨煤机底部结构，其特征在于，所述两块扇形导流挡板之 间间隔的等分线至所述进风口的中间等分线之间的锐角夹角为A，-15°彡A彡10°。
【文档编号】B02C23/18GK104096630SQ201310119371
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月8日 优先权日:2013年4月8日
【发明者】朱宪然, 刘成永, 程亮 申请人:国家电网公司, 华北电力科学研究院有限责任公司