专利名称：子母式高效细粉分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于燃煤锅炉制粉系统专用设备，具体涉及一种子母式高效细粉分离装置。
背景技术：
火力发电厂相当数量的大、中型燃煤机组及绝大多数工业自备电厂机组配备中间储仓式钢球磨煤机制粉系统。这种制粉系统由于便于运行、维护和检修，对运行人员的要求较低，因此尽管它的制粉电耗相对于直吹式制粉系统为高仍然在我国得到普遍应用。
中间储仓式钢球磨煤机制粉系统包括给煤机、钢球磨煤机、粗粉分离器、细粉分离器、木块分离器、木屑分离器、锁气器、排粉风机等主要设备。这种制粉系统在运行中仍然普遍存在一系列的问题，其中包括排粉风机叶轮的磨损问题，大大增加检修的工作量和检修费用。这一问题的起因主要是细粉分离效率不高、乏气带粉严重引起的。更为严重的是，乏气带粉严重将较大程度上使得配备热风送粉的中间储仓式制粉系统的锅炉炉膛出口的烟气温度提高，进而造成锅炉的炉膛出口烟气温度明显提高，对过热器的安全运行带来威胁，引发如屏式过热器结焦、爆管等严重问题。乏气带粉严重还引起排烟温度上升，排烟损失增加，飞灰可燃物含量增加，锅炉效率降低。
因此细粉分离效率低下所带来的后果是严重的。应尽可能采取措施提高细粉的分离效率、降低乏气的带粉率。在中间储仓式制粉系统中承担细粉分离任务的主要是细粉分离器，辅助设备锁气器起到防止已经被分离下来的细粉被气流重新带走的作用。从理论上来说，目前普遍采用的各种细粉分离器达到90％以上的效率是不成问题的。但在实际应用中发现大多数制粉系统的细粉分离效率均在85％以下，有的甚至在80％以下。这就意味着乏气中的带粉率可达到15-20％以上。如此之高的带粉率将大大加剧排粉风机叶轮的磨损、缩短其寿命，直接影响到排粉风机的检修周期，增加检修费用。此外还引起如上所述的锅炉上的问题。
那么是什么原因造成细粉分离效率低下呢？这要看细粉分离器的工作原理。煤粉气流切向进入到细粉分离器中，在细粉分离器内部形成强烈的旋转运动。煤粉颗粒在离心力的作用下被甩至细粉分离器壁面，然后在重力的作用下下滑至排粉口排出。而旋转气流一部分向下移动，一部分逐渐加入到细粉分离器轴心线上的向上的气流中。向下延伸的旋转气流直到遇到细粉的堆积表面后才向上折回。由于旋转运动造成轴中心区域成为相对负压区，在旋转气流达到细粉的堆积表面向上折回的过程中一部分已经被分离下来的煤粉又被重新卷入气流中随乏气离开细粉分离器，即煤粉二次卷吸。结果造成细粉分离器的效率达不到理论指标。
发明内容
该实用新型通过以下技术方案实现一种子母式高效细粉分离装置，其特征在于在主细粉分离器1下面的主集粉器3通过连接管11连通一个辅细粉分离器12，乏气分别经乏气管20、21引致文丘里引射器22，主集粉器3依次经落粉管4、锁气器5、落粉管6、木屑分离器7、落粉管8、锁气器9、落粉管10与煤粉仓19连接，辅集粉器13依次经落粉管14、锁气器15、落粉管16、锁气器17、落粉管18与主细粉分离器落粉管10汇合或与煤粉仓19连接。
所述的主细粉分离器1和辅细粉分离器12均由旋风分离器构成，辅细粉分离器12的直径应小于主细粉分离器1。
本实用新型的优点是能消除煤粉二次卷吸现象，使得细粉分离的效率达到90％以上。将乏气中的带粉率从现有的15-20％以上降低到10％以下，降低幅度达到33-50％以上。这将大大延长排粉风机叶轮的寿命，减少维修工作量和维修成本，并优化锅炉的燃烧工况，降低炉膛出口的烟气温度，避免或缓解锅炉屏式受热面的结焦甚至爆管等严重问题，降低锅炉的排烟温度，降低飞灰含碳量，提高制粉系统及锅炉运行的经济性和安全性。
图1为本实用新型的主视图；图2为本实用新型主细粉分离器的A-A向剖视图；图3为本实用新型主集粉器与辅细粉分离器的B-B向剖视图。
具体实施方式
如图1所示，煤粉管道2中的风粉混合物是来自粗粉分离器(图中未表达)的煤粉气流切向进入主细粉分离器1，产生强烈旋转运动，煤粉颗粒在离心力的作用下被甩至主细粉分离器1的壁面，然后在重力的作用下下滑至排粉口排出进入主集粉器3。而旋转气流大部分逐渐加入到主细粉分离器轴心线上的向上的气流中，另一小部分气流伴随着已被分离下来的煤粉继续向下作旋转运动进入到主集粉器3。此时，大部分煤粉通过主集粉器3后靠重力分别经由落粉管4、锁气器5、落粉管6、木屑分离器7、落粉管8、锁气器9、落粉管10进入煤粉仓19。而伴随煤粉进入主集粉器3的小部分气流携带少量粒度较细的煤粉则通过连接管11引入辅细粉分离器12被再度分离。由于辅细粉分离器12的尺寸远小于主细粉分离器1，细粉分离效率将更高。在此被分离下来的煤粉被收集在辅集粉器13中，然后分别通过落粉管14、锁气器15、落粉管16、锁气器17、落粉管18被并入主细粉分离器落粉管10进入煤粉仓19。从辅细粉分离器12出来的乏气经乏气管21引至文丘里引射器22，主细粉分离器1出来的乏气经乏气管20引至文丘里引射器22，然后通过总乏气管23一并引向排粉风机(图中未表达)。
主细粉分离器1内的气流(参见局部视图A-A)、主集粉器3和辅细粉分离器12内的气流(参见局部视图B-B)旋转方向相同，可同时逆时针方向旋转，也可同时顺时针方向旋转。图示为同时逆时针方向旋转时的情况。
本实施例中所说的细粉分离器、锁气器、木屑分离器、文丘里引射器均为市售成型产品，在发电厂制粉系统已广泛使用，辅细粉分离器与主细粉分离器的直径之比为1/5～1/2。
通过这样的细粉分离装置，主细粉分离器排粉口通常所发生的煤粉二次卷吸的现象将被消除。此外由于一部分气流从主细粉分离器排粉口离开分离器，通过主细粉分离器上部中心管离开的乏气流量减少，速度降低，携带煤粉的能力下降，带粉量显著减少，使得主细粉分离器的效率能够稳获90％以上。辅细粉分离器直径小，分离能力强，可实现远高于90％的分离效率。最终的效果是整个细粉分离系统的效率在90％以上。能够很好地满足锅炉安全、经济运行的要求。
权利要求1.一种子母式高效细粉分离装置，其特征在于在主细粉分离器(1)下面的主集粉器(3)通过连接管(11)连通一个辅细粉分离器(12)，乏气分别经乏气管(20、21)引致文丘里引射器(22)，主集粉器(3)依次经落粉管(4)、锁气器(5)、落粉管(6)、木屑分离器(7)、落粉管(8)、锁气器(9)、落粉管(10)与煤粉仓(19)连接，辅集粉器(13)依次经落粉管(14)、锁气器(15)、落粉管(16)、锁气器(17)、落粉管(18)与主细粉分离器落粉(10)汇合或与煤粉仓(19)连接。
2.根据权利要求1所述的子母式高效细粉分离装置，其特征在于所述的主细粉分离器(1)和辅细粉分离器(12)均由旋风分离器构成，辅细粉分离器(12)的直径应小于主细粉分离器(1)。
专利摘要一种子母式高效细粉分离装置,在主细粉分离器下面的主集粉器通过连接管连通一个辅细粉分离器,乏气分别经乏气管引至文丘里引射器,主集粉器经落粉管、锁气器、木屑分离器与煤粉仓连接,辅集粉器经落粉管、锁气器与主细粉分离器落粉管汇合或与煤粉仓连接。所述的主细粉分离器和辅细粉分离器均由旋风分离器构成,辅细粉分离器的直径应小于主细粉分离器。该装置能消除煤粉二次卷吸现象,使得细粉分离的效率达到90%以上。
文档编号B04C3/00GK2500387SQ0126116
公开日2002年7月17日 申请日期2001年9月10日 优先权日2001年9月10日
发明者王月明 申请人:电站锅炉煤清洁燃烧国家工程研究中心