中速磨煤机动静叶结合分离器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种中速磨煤机动静叶结合分离器。它包括安装在磨煤腔上方的分离器机体以及从分离器机体中心伸入到磨煤腔中部的落煤管，分离机体的上部设置有两个以上的与磨煤腔相通的顶部出料口，分离器机体内设置有伸入到磨煤腔中部并环绕在落煤管外的叶笼，分离器机体内还设置有能够驱动叶笼旋转的动力装置，叶笼外排布有环绕在叶笼外围且竖直设置的静叶片，静叶片和叶笼上端的出口与顶部出料口相通。其优点在于：能根据煤质的变化不断地调整煤粉细度，可以维持低负荷时锅炉燃烧最佳煤粉细度；煤粉细度可调，煤粉均匀性好；分离均匀，分离效率高；当通风量发生变化时，可以控制煤粉细度不发生变化。
【专利说明】中速磨煤机动静叶结合分离器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种火力电站燃煤锅炉制粉系统中使用的磨煤机分离器，具体地说是 一种中速磨煤机动静叶结合分离器。
【背景技术】
[0002] 制粉系统是火力发电厂重要的辅助系统，其运行状况直接影响着锅炉的安全经济 运行。粗粉分离器作为制粉系统中的关键设备，是影响煤粉细度和煤粉均匀性最主要的设 备，其运行性能对锅炉的运行及燃烧效率有很大的影响，较小的煤粉细度和较大的煤粉均 匀性指数不仅有利于锅炉燃烧效率的提高，而且有利于降低N0X的排放，有助于系统长期 稳定地运行。
[0003] 然而，长期以来传统结构的粗粉分离器一直存在着综合分离效率低、出粉细度达 不到要求、出粉细度均匀性差、回粉细度小，均匀性差、回粉量偏大（许多合格煤粉因分离 效率差无法分离出来）、煤粉细度不能随着煤种变化进行调节等问题。近年来，一些制造厂 和科研部门研制开发了一些新型粗粉分离器，其性能有所改善，但这些分离器仍采用传统 的静态分离技术，煤粉细度的调节仍主要依靠手动调整挡板角度来实现，因此很多问题没 有从根本上得到解决。例如：前几年，国内一些研究所在径向挡板粗粉分离器的基础上，将 径向挡板单纯地改为轴向挡板并加高顶部高度，其它部位基本没有变化，虽然，这种粗粉分 离器经实际运行观察其运行性能较径向型优越，但也暴露出它自身固有的缺陷，尤其内锥 体仍然采用原径向型粗粉分离器的内锥体，造成内部分离效率低，并且经常出现气粉短路 现象，粗粉细度及均匀性仍然不够理想，并且了限制了制粉出力。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种能够磨煤效果好，出粉均匀度好，回粉率低 且能够调节分离比例，分离精度高的中速磨煤机动静叶结合分离器。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明的中速磨煤机动静叶结合分离器，包括安装在磨 煤腔上方的分离器机体以及从分离器机体中心伸入到磨煤腔中部的落煤管，分离机体的上 部设置有两个以上的与磨煤腔相通的顶部出料口，分离器机体内设置有伸入到磨煤腔中部 并环绕在落煤管外的叶笼，分离器机体内还设置有能够驱动叶笼旋转的动力装置，叶笼外 排布有环绕在叶笼外围且坚直设置的静叶片，静叶片和叶笼上端的出口与顶部出料口相 通。
[0006] 所述动力装置包括变频电机和涡轮蜗杆减速机，所述落煤管上设置有环绕在落煤 管外的转子，转子的底端与叶笼固定连接，所述转子的上端连接有从动皮带轮，所述涡轮蜗 杆减速机的动力输出轴上安装有主动皮带轮，从动皮带轮和主动皮带轮上安装有皮带。
[0007] 所述叶笼包括多片间隔排列的动叶片，动叶片的下端具有向内倾斜的角度，动叶 片与静叶片之间形成截面形状从下往上开口逐渐变小的间隙。
[0008] 所述转子通过轴承安装在一个外筒内，所述外筒上安装有气密封装置。
[0009] 所述外筒上设置有测温装置。
[0010] 本发明的优点在于：
[0011] 1、能根据煤质的变化不断地调整煤粉细度，使锅炉燃烧更完全、更经济，使锅炉运 行更安全，克服了煤质变化引起的飞灰含碳量飞升、排烟温度上升、减温水增加的问题，也 能避免烧坏燃烧器喷嘴和炉膛水冷壁结焦的现象，增加了锅炉的适应能力；
[0012] 2、可以维持低负荷时锅炉燃烧最佳煤粉细度，提高燃烧经济性；煤粉细度可调，煤 粉均匀性好，可以更好地满足锅炉低负荷稳燃的要求，增加锅炉的调峰能力，煤粉细度要求 越_ ;
[0013] 3、分离均匀，出口煤粉均匀性指数高，煤粉越均匀则粗粒子含量少，均匀性增加， 灰渣含碳量能明显下降；
[0014] 4、分离效率高，可以提高制粉系统最大出力5%以上，降低制粉系统耗电率，也可 以增加制粉系统的出力储备；
[0015] 5、煤粉均匀性好、细度可以调整至很低水平，有利于低NOx燃烧器灰渣含碳量的 明显较低，和燃料型NOx的还原，可以有力地推动电厂加装低NOx燃烧系统，有利于锅炉降 低NOx的排放水平，减少环境污染；
[0016] 6、在直吹式制粉系统中应用，还有利于磨煤机出口煤粉管中煤粉浓度的均匀分 配，降低锅炉飞灰含碳量和减少NOx的生成；
[0017] 7、其控制根据给煤量和现场调试时绘制出的校准曲线来确定转子转速，变频器改 变变频电机转速，从而改变动态分离器转速，调节方式简单灵活，可就地变频器调节或者接 入DCS系统在集控室调节；
[0018] 8、当通风量发生变化时，可以控制煤粉细度不发生变化，由于减少了合格煤粉的 重磨率，可降低制粉电耗10%以上，降低锅炉机械不完全燃烧损失及排烟热损失，提高锅炉 热效率，降低飞灰含碳量约0.8% (经济效益显著，约半年时间即可收回投资）；
[0019] 9、由于内循环负荷比静态分离器小，所以能够提高磨煤机出力，这是由于分离效 率提高实现的，就是说避免了细小颗粒（粒度小于200目的）不必要的重新碾磨次数，这样 合格的煤粉就可以较快的排出磨煤机；也就是说：相同的煤质和细度要求下可以提高磨煤 机出力或者相同的煤质和出力要求下可以提高煤粉细度；
[0020] 10、其采用动静结合的方式，细度和均匀度好，并且结构紧凑、运行稳定、维护方 便。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1为本发明中速磨煤机动静叶结合分离器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明的中速磨煤机动静叶结合分离器作进一 步详细说明。
[0023] 如图所示，本发明的中速磨煤机动静叶结合分离器，包括安装在磨煤腔1上方的 分离器机体2以及从分离器机体中心伸入到磨煤腔中部的落煤管3,分离机体3的上部设 置有两个以上的与磨煤腔相通的顶部出料口 4,分离器机体2内设置有伸入到磨煤腔中部 并环绕在落煤管外的叶笼5,分离器机体2内还设置有能够驱动叶笼旋转的动力装置，叶笼 5外排布有环绕在叶笼外围且坚直设置的静叶片6,静叶片6和叶笼5上端的出口与顶部出 料口 4相通。
[0024] 所说的动力装置包括变频电机7和涡轮蜗杆减速机8,变频电机和蜗轮蜗杆减速 器通过联轴器连在一起，变频电机通过变频器改变频率从而改变转速，落煤管上设置有环 绕在落煤管外的转子9,转子9的底端与叶笼5固定连接，转子9的上端连接有从动皮带 轮10,涡轮蜗杆减速机8的动力输出轴上安装有主动皮带轮11，从动皮带轮10和主动皮 带轮11上安装有皮带12,由此可通过皮带12带动与转子连接在一起的从动皮带轮，使转 子转动，转子的旋转方向为从磨煤机上方往下看为顺时针方向；变频器与机械变速相比，变 频器几乎不用维护，可靠性很高；转子采用耐磨合金钢制成，整体锥形结构，设计寿命超过 35000小时；所说的述叶笼5包括多片间隔排列的动叶片，动叶片的下端具有向内倾斜的角 度，使动叶片与静叶片之间形成截面形状从下往上开口逐渐变小的间隙，转子9通过轴承 安装在一个外筒13内，外筒13上安装有气密封装置14,外筒13上设置有测温装置15。
[0025] 其工作原理如下：
[0026] 中速磨主电机通过减速机带动磨盘转动，同时热风从进风口进入立磨机体内，物 料通过进料口落在磨盘中央的磨煤腔，在离心力的作用下，物料从磨盘中央的磨煤腔向边 缘均匀移动，经过磨盘上的粉磨辊道区域时，受到磨辊的碾压，大块物料被直接压碎，细粒 物料则受挤压后形成料床进行粒间粉碎；粉碎后的物料继续向磨盘边缘移动，直到被风环 处的强气流带走，被气流带起的物料中，较大颗粒物料在自身重力作用下又重新掉落到磨 盘上继续粉碎，其余物料则随气流进入本发明动静叶结合分离器进行粉体分级，在动、静叶 片的作用下（分离器转子置于选粉区的内侧，旋转方向与切向气流的方向一致，为分离器 实现选粉功能提供关键的离心力，其中，所说的选粉区为存在的一个受转子旋转所产生的 离心力控制地环状区，在这个区间内不同粒径的煤粉颗粒，因其自身质量不同，受到大小不 同的离心力，离心力驱使着煤粉离开该区域，向外运动；同时这些煤粉亦受到一次风气流的 向心力使之向中心运动；当分离器转子转速和一次风气流均一定时，处于选粉区内某一特 定粒径下的煤粉，因所受离心力与向心力相等而处于静止状态，该粒径为此条件下的分离 器选粉分级粒径，超过分级粒径的粗颗粒在离心力的作用下向外运动，撞击在静叶片上并 且在重力的作用下沉降），不符合细度要求的物料重新回到磨盘上进行粉磨，而符合细度要 求的物料随气流经管道进入并通过分离器上方的出口装置离开分离器，经输粉管道进入锅 炉燃烧。主机内混入物料的铁块、煤矸石等难磨杂物随物料移动至磨盘边缘时，由于自身重 量大而不能被风吹起，落到磨机下腔被安装在磨盘底部的刮料板刮入排渣口后，排出主机 外部。
[0027] 煤粉颗粒分布关系
[0028] 序号 单位 通过200目筛子 通过100目筛子 50目筛子剩余 1 % 80 98.2 0.05 2 % 85 99.5 0.00 3 % 90 100.00 0.00
[0029] 由于设置的动、静叶片可以实现叶笼转速调节和（静叶片具有折向挡板）静态折 向挡板角度调节的双向调节功能，能够使煤粉在重力分离、撞击分离、折向惯性分离和离心 力强制分离等作用下，在磨内循环倍率下降，提高了煤粉细度和均匀性指标，最终达到提高 锅炉燃烧效率，降低飞灰含碳量的目的。
[0030] 分离器动态叶片由变频电机驱动，这就使得叶片转速能够在要求的范围内进行调 节，电机的转速通过DCS设定4?20mA信号来控制；动态分离器可以通过调节分离器的转 速来满足不同煤种的要求，当磨机的差压降低的时候，可以通过提高分离器的转速来获得 更细的产品，相反当降低分离器的转速时会得到较粗的产品。
[0031] 电机转速与分离器叶片转速关系见下表：
[0032] 电机转速r/min频率Hz 分离器叶片转速r/min 最高运行点 1650 56.5 121 电机设计点 1470 50 107 正常操作运行点 1200 41 88 最低运行点 600 20.5 44
【权利要求】
1. 一种中速磨煤机动静叶结合分离器，包括安装在磨煤腔（1)上方的分离器机体（2) 以及从分离器机体中心伸入到磨煤腔中部的落煤管（3)，所述分离机体（3)的上部设置有 两个以上的与磨煤腔相通的顶部出料口（4)，其特征在于：所述分离器机体（2)内设置有伸 入到磨煤腔中部并环绕在落煤管外的叶笼（5)，所述分离器机体（2)内还设置有能够驱动 叶笼旋转的动力装置，所述叶笼（5)外排布有环绕在叶笼外围且坚直设置的静叶片（6)，所 述静叶片（6)和叶笼（5)上端的出口与顶部出料口（4)相通。
2. 按照权利要求1所述的中速磨煤机动静叶结合分离器，其特征在于：所述动力装 置包括变频电机（7)和涡轮蜗杆减速机（8)，所述落煤管上设置有环绕在落煤管外的转子 (9) ，所述转子（9)的底端与叶笼（5)固定连接，所述转子（9)的上端连接有从动皮带轮 (10) ，所述涡轮蜗杆减速机（8)的动力输出轴上安装有主动皮带轮（11)，从动皮带轮（10) 和主动皮带轮（11)上安装有皮带（12)。
3. 按照权利要求1所述的中速磨煤机动静叶结合分离器，其特征在于：所述叶笼（5)包 括多片间隔排列的动叶片，动叶片的下端具有向内倾斜的角度，动叶片与静叶片之间形成 界面形状从下往上开口逐渐变小的间隙。
4. 按照权利要求2所述的中速磨煤机动静叶结合分离器，其特征在于：所述转子（9)通 过轴承安装在一个外筒（13)内，所述外筒（13)上安装有气密封装置（14)。
5. 按照权利要求2所述的中速磨煤机动静叶结合分离器，其特征在于：所述外筒（13) 上设置有测温装置（15)。
【文档编号】B02C23/08GK104368433SQ201410633415
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】陈太文, 谭厚章, 丁为平, 陈克祥, 高志翔 申请人:江苏中能电力设备有限公司