一种风粉两相可调节煤粉分配器和调节煤粉输送的方法
阅读说明：本技术 一种风粉两相可调节煤粉分配器和调节煤粉输送的方法 (Wind-powder two-phase adjustable pulverized coal distributor and method for adjusting pulverized coal conveying ) 是由 周文台 何翔 王克 吕为智 马达夫 张涛 于 2020-03-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种风粉两相可调节煤粉分配器和调节煤粉输送的方法。该煤粉分配器包括弯管、异形管、扩口管、浓相调节阀、淡相调节阀。本煤粉分配器的原理为磨煤机出口的煤粉通过水平转垂直弯管以后,在惯性的作用下,气流中的绝大多数煤粉颗粒甩到弯管外壁,并通过异型管输送至垂直管段的中心管中,形成煤粉浓相；而气流中的少数煤粉颗粒则在异型管外侧,形成煤粉的淡相,浓淡相经过垂直管的整流后,进入扩口管,在扩口管出口的浓淡相各等分成一次风管所需的数量,并在每等分的浓相内管截面上及淡相外圆环截面上分别设置可调节阀,通过对每根浓相或淡相出口管上的调节阀进行调节,达到每根混合后的一次风管内的煤粉浓度及风速两相可调节的目的。(The invention discloses an air-powder two-phase adjustable pulverized coal distributor and a method for adjusting pulverized coal conveying. The pulverized coal distributor comprises a bent pipe, a special pipe, a flared pipe, a concentrated phase regulating valve and a dilute phase regulating valve. The principle of the coal powder distributor is that after coal powder at the outlet of a coal mill passes through a horizontal-to-vertical bent pipe, most coal powder particles in airflow are thrown to the outer wall of the bent pipe under the action of inertia and are conveyed into a central pipe of a vertical pipe section through a special pipe to form a coal powder concentrated phase; and a few pulverized coal particles in the airflow are arranged on the outer side of the special pipe to form a light phase of the pulverized coal, a thick phase and a thin phase enter the flared pipe after being rectified by the vertical pipe, the thick phase and the thin phase at the outlet of the flared pipe are respectively equally divided into the quantity required by the primary air pipes, adjustable valves are respectively arranged on the inner pipe section of each equally divided thick phase and the outer annular section of the thin phase, and the purposes of adjusting the pulverized coal concentration and the air speed in each mixed primary air pipe are achieved by adjusting the adjustable valves on the outlet pipes of each thick phase or thin phase.)
技术领域
本发明涉及一种风粉两相可调节煤粉分配器和调节煤粉输送的方法，特别是一种能够为同一台磨煤机各一次风管均匀分配风量及煤粉浓度的装置，属于火力发电厂煤粉分配器技术领域。
背景技术
煤粉分配器是运用于磨煤机出口的主煤粉管道上，通过煤粉分配器的分配，能够起到为同一台磨煤机各一次风管均匀分配风量及煤粉量的目的。
磨煤机出口各一次风管煤粉分配是否均匀对锅炉的燃烧影响较大。当煤分配不均时，实际进入各燃烧器的煤粉量相差较大，容易出现风粉配比不匹配，造成燃烧组织恶化。会对锅炉造成以下影响：
(1)热偏差
由于煤粉粉量的偏差存在，会导致锅炉局部热负荷偏差较大，进而造成锅炉炉膛出口的热偏差。
(2)局部超温及高温腐蚀
由于煤粉粉量的偏差存在，会导致局部区域风煤配比失调，粉量大的区域因热负荷偏高，容易导致局部水冷壁管超温。此外，高粉量区域易造成氧量不足，还原性气氛严重，长时间会引起高温腐蚀。
(3)燃烧不充分
由于煤粉粉量的偏差存在，会造成局部风粉不匹配：粉量大的区域而风量则不一定大，这就好造成局部缺氧，对煤粉的燃尽具有很大的制约性。
(4)变负荷汽温汽压波动
由于煤粉粉量的偏差存在会造成风粉混合不均，易造成炉内局部着火时间不一，燃烧组织恶化，会引起汽温、汽压及炉膛负压的波动。
如上所述，煤粉分配器对锅炉的燃烧影响极大，但是，目前很多电厂却并未安装煤粉分配器，这是因为，目前市场上的煤粉分配器为格栅型或一字型，如附图3所示，即煤粉分配器出口的各一次风管呈现从左到右排列，而磨煤机出口煤粉浓度由于磨煤机里面气流旋转及局部阻力等关系，通常会出现左右侧煤粉浓度偏差较大的情况，即左(右)侧煤粉浓度是右(左)侧煤粉浓度的数倍的情况，这样，即使是装有格栅型或一字型的煤粉分配器，也难以通过调节达到各一次风管粉量及风速均衡的目的。由于现有煤粉分配器分配性能不佳，难以在实际运行中起到很好的调节功能。而本发明通过弯管的离心力，把80％以上的煤粉甩到弯管的远端，再通过异型管输送到粉管的中心，形成煤粉的浓相，剩余的约20％的煤粉则形成煤粉稀相，分布在中心管外，垂直管连接扩口管后，按照一次风管数量均分浓相和淡相，并安装调节系统。这样能够分配根据均匀，可调节性也更强。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何实现煤粉分配均匀、风量分配均匀。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种风粉两相可调节煤粉分配器，其特征在于，所述的煤粉分配器包括弯管、异形管、浓相调节阀、淡相调节阀、扩口管；所述的弯管包括水平管和垂直管，水平管与垂直管的转弯处圆滑弧形过渡连接；所述异型管设于所述弯管内部，所述异型管底部入口设于所述弯管的转弯处，截面为半圆，与垂直管外侧贴合；所述异型管上端出口连接中心管，中心管与垂直管同心，中心管上部形成浓相内管出口；所述弯管的垂直管上方连接扩口管，扩口管扩口后形成淡相外圆环出口；所述浓相内管出口和淡相外圆环出口根据磨煤机一次风管的数目均分分别连接每份浓相内管出口管和淡相外圆环出口管，所述每份浓相内管出口管和淡相外圆环出口管上分别设有浓相调节阀和淡相调节阀，每份浓相内管出口管和淡相外圆环出口管末端合并后用于连接磨煤机的一次分管。
优选的，所述异形管出口直径为垂直管直径的0.5～0.8倍。
优选的，所述的浓相内管出口和淡相外圆环出口均分为4-6份，与各台磨煤机一次风管数目相同，通过调节阀后的每一浓相气流及淡相气流进行合并，通过一次风管进入炉膛燃烧器。
本发明还提供了使用上述煤粉分配器的调节煤粉输送的方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、在磨煤机出口管道上安装所述煤粉分配器，每份浓相内管出口管和淡相外圆环出口管合并后与一个一次风管相连接；
步骤二、在一次风管的直管段上安装风速及煤粉浓度测量装置；
步骤三、先将所有浓相调节阀及淡相调节阀置于全开的位置；
步骤四、测量一次风管直管段上各管的煤粉浓度，将煤粉浓度较高的一次风管所对应的浓相调节阀调小；
步骤五、测量一次风管直管段上各管的风速，将风速较高的一次风管所对应的淡相调节阀调小；
步骤六、通过上述两步骤的交替调整，最终将同一台磨煤机各一次风管煤粉浓度偏差调整至5％之内，风速偏差调整至5％之内。
通过采用上述方案，本发明具有以下优点：能够克服磨煤机出口煤粉浓度分布不均的问题，通过将浓煤粉浓缩在中心，淡煤粉分布在四周，再对浓淡相都均分成4～6份，并对每一份的浓淡相设置调节阀，起到方便调节的作用。
附图说明
图1为本实施例中提供的分配器结构示意图；
图2为图1中A-A剖面图；
图3为图1中B-B剖面图；
图4为图1中C-C剖面图；
图5所示为现有煤粉分配器结构示意图。
具体实施方式
本发明为一种风粉两相可调节煤粉分配器，该煤粉分配器包括：弯管1、异形管2、浓相调节阀3、淡相调节阀4、扩口管5等组成。本煤粉分配器的特征在于：弯管1包括水平管和垂直管，水平管与垂直管圆滑过渡连接后形成弯管1，异形管2入口位于弯管1水平管与垂直管的转弯处，截面为半圆，靠近垂直管外端，异形管2出口为圆，连接到中心管，与垂直管同心。异形管2出口直径为垂直管直径的0.5～0.8倍。垂直管上部连接扩口管5进行扩口，扩口后形成淡相外圆环出口，异形管2上部的中心管形成浓相内管出口，浓相内管出口和淡相外圆环出口根据磨煤机一次风管的数目均分形成每份浓相内管出口管和淡相外圆环出口管，并在每份浓相内管出口管和淡相外圆环出口管截面上分别安装浓相调节阀3和淡相调节阀4；通过调节阀后的每一份浓相气流及淡相气流进行合并连接磨煤机的一次分管，通过一次风管进入炉膛燃烧器。
本煤粉分配器安装于电站锅炉磨煤机出口管道上，出口连接一次风管。为更方便理解本煤粉分配器的使用，现以300MW四角切圆锅炉为例进行具体实施方式说明。
(1)在各台磨煤机出口管道上安装本发明的可调节煤粉分配器，分配器出口截面根据四角切圆锅炉的特征，将附图2所示的出口截面均分为4份，每一份包括四分之一浓相内管出口及外圆环上一个淡相外圆环出口，并且每份浓相内管出口管和淡相外圆环出口管合并后与一个一次风管相连接；
(2)在一次风管的直管段上安装风速及煤粉浓度测量装置。
(3)先将所有浓相调节阀3及淡相调节阀4置于全开的位置。
(4)测量一次风管直管段上各管的煤粉浓度，对煤粉浓度较高的风管所对应的浓相调节阀3适当关小；
(5)测量一次风管直管段上各管的风速，对风速较高的风管所对应的淡相调节阀4适当关小；
(6)通过上述两步骤的交替调整，最终将同一台磨煤机各一次风管煤粉浓度偏差调整至5％之内，风速偏差调整至5％之内。
本煤粉分配器的原理：磨煤机出口的煤粉通过水平管转垂直管以后，在惯性的作用下，气流中的绝大多数(约80％)煤粉颗粒甩到弯管1转弯处外壁，并通过异型管2输送至垂直管段的中心管中，形成煤粉浓相；而气流中的少数煤粉颗粒则在异型管2外侧，形成煤粉的淡相，浓、淡相经过垂直管的整流后，进入扩口管5，在扩口管5出口的浓淡相各等分成一次风管所需的数量，并在每等分的浓相内管出口管和淡相外圆环出口管上分别设置可调节阀，通过对每根浓相或淡相出口管上的调节阀进行调节，达到每根混合后的一次风管内的煤粉浓度及风速两相可调节的目的。本发明具有以下优点：本发明利用了煤粉输送过程中弯管的自然离心力，具有结构简单、可调节性强等优点。