技木

本发明涉及煤粉气固两相流体分选、囊磨装置 ， 具体说是一种档 板自动调节高效串联双轴向动态分选、 回粉碾磨装置。

背景技术

近几年， ώ于煤炭市场价格变化， 火力发电厂锅炉燃用煤质不但 较设计煤质相差甚远， 而且煤质变化频繁， 导致相同负荷锅炉燃煤量 时大时小， 进而引起制粉系统出力严重不足， 煤粉细度变粗， 严重影 响电站煤粉锅炉运行的安全性和经济性。为了 提高制粉系统出力， 降 低钢球磨煤机制粉单耗，各种煤粉分选技术应 运而生。在各种不同的 煤粉分选技术中， 串联双轴向粗粉分离器因其阻力小， 分选效率高， 在实际应用中得到了大力推广。但是， 它也存在着磨损严重、档板容 S积粉等问题。 随着动态分离技术的不断完善， 动态分离器 Η其具有 煤粉细度可调范围大、煤粉均匀性指数高等优 点， 在中速磨煤机中被 广泛应用， 与此同时，动态分离技术也开始应用 Τ钢球磨煤机中储式 制粉系统。但是， 动态分离器也存在着磨制煤质变差时， 煤粉细度越 细， 使循环倍率增大， 分离效率降低， 阻力增大等问题， 从而限制了 动态分离技术的发展。

发明内容

本发明所耍解决的技术问题是为了解决上述提 出的问题，提供一 种档板 Θ动调节高效串联双轴向动态分选、回粉碾磨� ��置。为了适应 电站锅炉负荷及燃用煤质变化，提高制粉系统 出力，方便煤粉细度调 整， 木发明在串联双轴向分选技术的基础上， 结合动态分选技术， 捉 出一种全新的煤粉分选技术。该分选技术釆用 了离心分选、重力分选 等多级分选技术， 对煤粉、 回粉进行多级分选， 分级碾磨， 以降低回 粉中合格煤粉的比率和循环倍率、提高分选效 率； 同时， 采用导流板 技术、 轴流通风技术、 出 u管螺旋旋转设计， 以降低分选装置阻力， 从而达到提高制粉系统出力、 降低制粉单耗之目的。

所述档板自动调节高效串联双轴向动态分选、 回¾碾磨装置，包 括分选装置入 U管、 内椎体、底部设有回粉出 L管的外锥壳； 在内锥 体中部高度沿所述外锥壳内部一周水平装有多 个一级挡板，在所述一 级挡板之上还沿外锥壳内部水平装有一周二级 β板，所述一级 ¾板和 二级 ί3板均单端固定于档板轴上，档板轴穿出夕卜 锥壳的外部装有调节 杆； 外锥壳的上部设多个防爆门， 外锥壳的顶板外装变频电机， 所述 顶板开 U并连接出 U总管，其特征是： 在所述分选装置入 IJ管外固定 安装有内轴承套固定管，在外锥壳与所述内轴 承套固定管之间的环形 空腔内安装有一圈用于对回粉进行碾磨的 *磨齿轮，所述碾磨齿轮为 外大内小的锥体结构，碾磨齿轮内端与外端的 齿轮轴分别通过碾磨装 置轴承装于内轴承套 0定管和外锥壳上，每相邻的两个碾磨齿轮相� � 啮合， 其中一个碾磨齿轮的齿轮轴伸出外锥壳且 ¾碾磨变频电机带 动。

所述碾磨齿轮两端的碾磨装置轴承均设置有防 止煤粉漏入轴承 的密封装置。

所述内锥体的撞击锥外侧装有轴流机翼型叶片 。

所述内锥体的顶锥外侧固定安装有 ώ动叶片组成的动叶转了，以 此对煤粉进行 «心分选。

所述一级挡板和二级挡板分别由各 Θ的自动调节机构控制调节 挡板的开度， 所述 S动调节机构包括带刹车电动机、 导向滑轮， 每一 个档板轴在外锥壳外部固定一块与之 ¾直的刻度盘，所述刻度盘的外 缘与固定于同一个档板轴的调节杆之间设有钢 丝绳固定装置；所述档 板轴固定丁-轴承的轴套内，轴套与外锥壳焊� �并通过筋板加固； 所述 带刹车电动机的输出轴与钢丝绳固定，所述钢 丝绳依次绕过刻度盘一 侧的导向滑轮、沿刻度盘外缘到铜丝绳固定装 置、继续沿刻度盘外缘 到相邻刻度盘之间的导向滑轮， 分别串联整周的一级 ί3板或二级 ί3 板，最后回到带刹车电动机与钢丝绳固定的输 出轴，形成封闭的一周 钢丝绳调节圈。 所述一级挡板或二级挡板的带刹车电动机安装 于一级 ί3板或二 级裆板的上方，所述带刹车电动机所带的钢丝 绳在所述电动机输出轴 的两侧水平走向，经过滑轮后改变为乖直走向 ， 并绕过两个相邻刻度 盘侧面的导向滑轮， 依次连接各个刻度盘和调节杆。

在所述钢丝绳在带刹车电动机两侧的垂直走向 钢丝绳上，各固定 有一块调节 [¾动调节机构平衡度的平衡块。

所述顶板均匀分布有多个连接出 u管的开 υ ,所述出 u管的另一 端与出 u总管的输入端连接。

作为优化方案， 所述顶板上方设有 根出 u管， 且网根出 u管螺 旋旋转并与出 14总管连接。

所述内锥体上部外侧固定安装进行离心分选的 动叶转子；所述内 锥体与所述一级¾板以及二级挡板之间均保留� ��间隙，内锥体为 ώ变 频电机的输出轴带动旋转的腔体。

本发明由动态分选装置、静态分选装置和回粉 碾磨装置三部分组 成, 动态分选装置 ώ变频电动机， 内锥体及内锥体下端的轴流机翼型 叶片和上端动叶转了组成；静态分选装置 ώ外锥体、固定于外锥体的 两级档板， 以及档板 Θ动调节装置组成； 回粉碾磨装置由变频电机、 带减速箱连轴器、碾磨装置轴承、轴承套以及 耐磨齿轮组组成。正常 工作时， 内椎体旋转变频电机驱动整个内锥旋转， 通过调节变频器频 率， 改变电动机转速， 调节内锥体旋转速度， 从而调节煤粉细度， 档 板处丁全开或某个免度，对风粉混合物起导向 作用； 不合格煤粉沿分 选装置外壳内 ¾ 至设置于回粉收集管—卜部的耐磨齿轮组上， 通过《 磨变频电机驱动耐磨齿轮转动，将回粉中部分 不合格煤粉碾磨成合格 煤粉。如果动态分选出现故障， 可立即停止变频电动机， 启动档板 ή 动调节机构， 变动态分选为静态分选， 回粉疆磨装置部分自成一体， 可独立运行， 不受动态部分故障影响， 将制粉系统设备故障对锅炉运 行造成的影响降低至最低程度， 提高制 »系统设备的运行可靠性。

与现有的静态分选和动态分选装置相比较， 本发明的突出特点 为： 1、 内锥体为封闭腔体， 上部设置 ώ动叶组成的转了-， 对煤粉细 度进行最后一道分选， 下端部设置旋转轴流机翼型叶片， 对初入分选 装置的风粉混合物起着预分选作用，使部分粗 颗粒煤»因离心作用而 被分选下来， 同时， 旋转的轴流机翼型叶片还会提高上端部被分选 下 来的煤粉进入二次分选机会，使得部分被分选 '卜来的合格煤粉进行二 次分选， 降低了循环倍率， 提高了分选效率。此外' 轴流机翼型叶片 还具有产生一定提升压头， 起到降低分选装置阻力的作用 ₃

2、外锥壳两级档板均为单端固定， 档板轴釆用轴承与轴套固定， 使得档板转动灵活， 不会出现卡涩， 并采用密封技术， 确保轴承丄作 稳定。 轴套的固定筋板可保证档板工作稳定不变形。

3、 档板 5动调节机构釆用钢丝绳牵引档板《节连杆， 钢丝绳靠 导向滑轮改变方向， 实现档板 fi动调节， 从而自动调节煤粉细度。

分选装置出 u为 根管子， 最终 W根管了沿气流旋转方向旋 转一定角度后， 与出口管#接， 汇合为一根出 1J管， 降低合格煤粉的 旋转强度及阻力。

4、 档板、 轴流机翼型叶片釆用铸造方式， 磨损严重部位均采用 防磨处理， 减少磨损， 提高装置使用寿命

5、 本发明集中了串联双轴向静态分选装置和动态 分选装置的优 点， 既可动态运行， 也可静态运行， 还可动静结合运行， 提高运行效 率和可靠性。

6、 回粉碾磨部分采用耐磨齿轮组， 将回粉中部分不合格煤粉通 过耐磨齿轮齿相互碾压碾磨成合格煤粉， 大幅度降低循环倍率， 提高 煤粉均匀性指数， H而大幅度提高了分选装置分选效率及制粉系� �出 力。

7、 串联双轴向两级档板可 [¾动调节角度， 实现在动态分选装置 无法运行的情况下，对煤粉细度的 Θ动调整。满足电站锅炉负荷变化 及煤质变化对制粉系统出力及煤粉细度的耍求 ， 提高锅炉效率， 降低 滅氧化物排放量。

本发明的有益效果是釆用风粉气固两相流体多 级分选，回粉分级 碾磨， 以大幅度提高分选装置分选效率， 进而提高制粉系统出力， 降 低制粉单耗， 同时， 扩大了煤粉细度调节范围， 大幅度提高了煤粉均 匀性指数，捉高了电站锅炉燃烧对煤质的适应 能力。木发明也可应用 于水泥、 治金、 石化等行业的物料分选装置。

附图说明

圏 i 是木发明整体结构纵截面主视剖面團，

图 2 是回粉碾磨齿轮盘俯视放大图，

图 3 是单个碾磨齿轮与整体的连接构造图，

圏 4 是图 1中 A处放大图，

图 5是铛板 [¾动调节机构的展开状态示意图，

图 6是顶板处横截面剖面放大 K,

图 7是一级挡板或二级挡板横截面剖面放大图。

圏中： i一分选装置入 U1管， 2—扩锥， 3—轴流机翼型叶片， 4— 撞击锥， 5—内锥体， 6—一级档板， 7—二级档板， 8—顶锥， 9一输 出轴， 10—动叶转子， 11—内椎体旋转变频电机， 12—出 L4管， 13— 防爆门， 14一出 U总管， 15—斜向回粉出 U管， 16—筋板， 17—轴承， 18—轴套， 19一档板轴， 20—固定架， 21—调节杆， 22—钢丝绳固定 装置， 23—带刹车电动机， 24—钢丝绳， 25—平衡块， 26—导向滑轮， 27—外锥壳， 28—内轴承套固定管， 29—补轴承套 0定管， 30—碰磨 装置轴承， 31—碾磨变频电机， 32—带减速箱联轴器， 33—外端轴承 套， 34—碾磨齿轮， 35—齿轮轴， 36—内端轴承套， 37—刻度盘， 38— 顶板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明： 如图 1中所示， 所述档板 Θ 动调节高效 Φ联双轴向动态分选、回粉碾磨装置， 包括分选装置入 LI 管 1、 封闭内椎体 5、 回粉出 U管 15的外锥壳 27; 通常分选装置入 U管 1顶端带有扩锥 2，内锥体 5的底部带撞击锥 4且顶部带顶锥 8, 回粉出 U管 15与所述内椎体同轴， 安装于内锥体底部斜向出 L4。 沿 所述外锥壳 27内部一周装有多个一级挡板 6， 在所述一级挡板 6之 上还沿外锥壳 27内部装有一周二级裆板 7， 所述一级 ¾板 6和二级 挡板 7均单端固定于档板轴 19上， 档板轴穿出外锥壳外装有调节杆 21； 外锥壳的上部两侧设防爆门 13, 外锥壳的顶板 38外装内椎体旋 转变频电机 11 , 该变频电机的输出轴与带连轴器的减速箱连接 ， 减 速箱的输出轴穿过顶板与所述内椎体 5连接， 如图 2、 3， 在所述分 选装置入 U管 1外固定套有内轴承套固定管 28, 在外锥壳 27与所述 内轴承套固定管 28之间的环形空腔内安装有一圈对回粉进行分� ��碾 磨加工的碾磨齿轮 34， 所述碾磨齿轮 34为锥体结构， 其齿轮轴 35 内端与外端分别通过碾磨装置轴承 30装于内轴承套固定管 28和外锥 壳上， 相邻两个碾磨齿轮相互啮合， 其中一个碾磨齿轮 34的转轴经 过带减速箱眹轴器 32与碾磨变频电机 31的输出轴固定。增加该回粉 的碾磨盘可以高效率的大幅提高回毅的细度， 使得分选系统在本装 S 内既己将所筛选的粗颗粒回粉再次碾磨，使大 部分不合格回粉成为合 格煤粉。

如图 1 , 所述入 U管 1顶端设 扩锥 2, 所述扩锥 2与分选装置 入 U管 1顶端焊接， 风粉混合物通过流通面积逐渐变大的扩锥 2时， 速度降低而产生重力分选， 部分大颗粒煤粉因失速而被分选下来。 内 锥体 5设计为封闭空腔体， 套于外锥壳 27内， 并与外椎壳 27同轴， 内锥体、外锥壳之间为风粉混合物流动通道； 内锥体 5 ώ置于分选装 置顶部的内椎体旋转变频电机 11驱动旋转。

如图 2、 3, 回粉碾磨装置安装丁 ·斜向回粉出 U管 15位置， 采用 耐磨齿轮， 通过压碎和研碎对回粉进行碾磨。 在斜向回粉出 U管 15 位置布置一圈碾磨齿轮 34， 碾磨齿轮 34的一端通过碾磨装置轴承的 夕卜圈与外端轴承套 33和内端轴承套 36固定， 外端轴承套 33和内端 轴承套 36分别与外椎壳 27和内轴承套固定管 28焊接， 内轴承套固 定管 28与分选装置入 U管 1组成一个封闭腔体， 在该封闭腔体底端 通过管道与干净的仪用压縮空气管相连接，确 保腔体内压力髙于斜向 回粉出 U管 15内压力。 碾磨变频电机 31通过带减速箱连轴器 32与 某一个碾磨齿轮 34连接， 调节变频器转速， 改变碾磨齿轮 34转速， 带动其余《磨齿轮转动， 将部分不合格回粉碾磨成合格煤粉。

所述碾磨齿轮 34两端的碾磨装置轴承 30均安装于所述环形空腔 之外, 以使碾磨装置轴承 30减少粉尘的污染。

如图 1， 所述内锥体 5的下部外侧装有轴流机翼型叶片 3。

内锥体下端设置轴流机翼型叶片，通过轴流机 翼型叶片 3旋转带 动风粉混合物旋转， 部分粗颗粒煤粉因离心分离作用被抛至外锥壳 27 内禮而产生离心分选， 同时， 由于叶片旋转对风粉混合物的提速 作用使得部分被分选-卜 '来的合格煤粉有机会参与二次分选，降低循� � 倍率、 提高分选效率， 并提升分选装置压头、 降低分选装置阻力。

如图 1， 所述内锥体 5的顶锥 8外侧固定安装有进行离心分选的 动叶转子 10。

内锥体 5上端设置有可转动的动叶转了 10, 对经过多级分选的 煤粉做最后离心分选， 合格煤粉进入分选装置出 LI管 12, 不合格煤 粉因离心分选失速后沿外锥壳 27内壁落下。

如图 4、 5、 7, 所述一级 S板 6和二级挡板 7 动调节机构控 制调节偏转方向， 所述 β动调节机构包括带刹车电动机 23、 导向滑 轮 26,每一个档板轴 19在外锥壳外部穿过一块刻度盘 37, 并与该刻 度盘相对固定， 所述刻度盘的外缘与固定于同一个档板轴 19的调节 杆设有钢丝绳固定装置 22; 所述档板轴 19通过轴承 17固定于轴套 18内， 轴套与外锥壳焊接并通过筋板 16加固； 所述带刹车电动机 23 的输出轴与钢丝绳 24固定， 所述钢丝绳 24依次绕过刻度盘 37—侧 的导向滑轮 26、 沿刻度盘 37外缘到钢丝绳固定装置 22、 沿刻度盘 37外缘到相邻刻度盘 37同侧的导向滑轮 26,分别 Φ联整周的一级 ί3 板 6或二级挡板 7， 最后回到带刹车电动机 23与钢丝绳 24固定的输 出轴， 形成封闭一周钢丝绳调节圈。

所述一级档板 6和二级挡板 7都安装有 |¾动调节机构，一级挡板 6和二级档板 7的自动调节机构各有一个带刹车电动机 23,该一级档 板 6或二级挡板 7的带刹车电动机 23安装于一级挡板 6或二级 ¾板 7的上方， 所述带刹车电动机 23所带的钢丝绳 24两侧经过滑轮分别 改变为垂直走向， 并绕过两个相邻刻度盘 37侧面的导向滑轮 26， 依 次连接各个刻度盘 37和调节杆 21。

在所述钢丝绳 24在带刹车电动机 23两侧的垂 走向钢丝绳上， 各固定有一块调节 Θ动调节机构 Y ^: 衡度的平衡块 25。

档板调节杆 21脚端与档板轴 19 Η定连接， 档板调节杆 21转动 可带动档板轴 19转动， 从而调节一、 二级档板 6、 7开度达到调节煤 粉细度目的。 档板调节杆 21顶端夹在固定架卡榴内， 卡槽起导向作 用， 便于档板调节杆左右旋转， 同时， 档板调节杆上部与钢丝绳 24 连接，钢丝绳 24通过导向滑轮 26改变方向并与相邻的档板调节杆连 接。 以此类推，最后的档板调节杆 21顶端通过平衡块 25与带刹车电 动机 23连接， 通过电动机正、 反转， 带动钢丝绳， 牵动档板调节杆 转动， 实现档板 β动调节， 从而调节煤粉细度。此发明一改现有技术 中需耍人工攀爬到椎体上遝个手动调节的现状 ，大大减轻了档板调节 人员劳动强度，方便运行人员因机组负荷和煤 质变化对锅炉燃烧进行 优化调整。

如图 6， 在所述外锥壳 27顶部的顶板 38设有出 U管 12， 所述出 U管另一端开 U于出 U总管 14。

所述顶板 38上方设有 根出 U管 12, 另一端全部开 U于出 1J总 管 14, 且 W根出 i」管 12顺气流方向螺旋旋转， 并与出 U总管 14连 接。

分选装置出 LJ设置的 根出 U管 12与分选装置顶板 38有一定夹 角， 其夹角与煤粉旋转方向一致， 并绕出 U总管旋转一定角度后， 与 出 U总管 14焊接， 以减少出 U管磨损和阻力， 提髙制粉系统出力。

风粉混合物经分选装置入 U管 1 ,因扩锥 2面积增大，流速降低， 部分煤粉因重力被分选，剩余煤粉中的一部分 粗煤精因与撞击锥 4碰 撞而被分选， 由于内椎体旋转变频电机 11驱动输出轴 9带动的内锥 体整体旋转，一部份煤粉随轴流机翼型叶片 3旋转， 部分粗颗粒煤粉 被分选，通过轴流机翼型叶片 3的风粉混合物经过一级档板 6与二级 档板 7导向后， 部分粗颗粒煤粉被分选， 剩余风精混合物经过由叶片 组成的动叶转子 10旋转而被分选，一部份粗颗粒煤粉被摔至外� ��壳, 沿外锥壳 下， 合格煤粉进入网根出 U管 12, 混合于出 U总管 14后 进入细粉分离器， ώ于变频电动机转速可调， 因此, 扩大了煤»细度 可 i周范围， 提高了煤粉均匀性指数， 极少量合格煤粉落于顶锥 8, 并 沿顶锥 8滑—卜- , 粗颗粒煤粉与合格煤粉混合物蔡至轴流机 ¾型叶片 3 处时， 因轴流机翼型叶片 3旋转， 提升了部分被分选下来的合格煤粉 动能， 这样， 大大增加了部分被分选下来的合格煤粉进行二 次分选的 几率， 因此， 提高了分选装置的分选效率； 回、 至斜向回粉出 U管 15 的回粉经过碾磨齿轮盘进行分级 «磨， 使得部分不合格回粉被碾 磨成合格煤粉， 因此， 回粉碾磨装置降低了回粉中合格煤粉的比率， 降低了阻力， 提高了分选效率， 进而提高了制翁系统出力， 降低了制