[发明专利]煤分流器及分布器装置

说明书

技术领域

本发明涉及在流体中流动的固体颗粒的分布，且更特定地涉及穿过煤管道系统的空气流中的煤颗粒分布。

背景技术

各种用于将粉末化的煤运送到煤燃烧机的装置及方法在此项技术中是已知的。此些装置中的许多针对在用于运送煤去燃烧的煤管道系统中改善颗粒分布。

煤炭发电厂需要供应煤作为燃料以产生热电的有效方法。原煤通常在煤粉碎机或磨机中被粉末化以产生小的煤颗粒或煤粉。粉末化的煤接着必须被运送至燃烧室或燃烧机，在此处其可用于燃烧。这通常利用煤管道系统来完成，所述煤管道系统使用空气流来将粉末化的煤颗粒从所述磨机或粉碎机运送至喷嘴，在所述喷嘴处煤颗粒被注入到煤燃烧机或燃烧室中。随着煤颗粒在穿过管道系统的空气流中行进，管道及管道几何形状中的弯曲处一般来说常常引起不均匀的煤颗粒分布。延伸穿过管道系统的煤颗粒的密集堆积区域称为煤“绳”。

煤绕绳对于煤系统的操作及维护引起各种技术性问题。煤颗粒的较差分布可延伸到燃烧区域中，在此处燃料/空气混合物中的局部不平衡常常引起低效燃烧和提高的NOX、CO及其它污染物的排放。其还可引起煤炭灰中提高水平的未燃烧碳，这将降低燃烧效率。而且，撞击且摩擦煤管道及燃烧系统的组件的煤绕绳的高磨蚀性引起所述系统中的管道及其它组件的大量侵蚀，导致需要经常检查、维修及替换零件。如果不以及时的方式进行检查、维修及替换，则存在来自煤绕绳的磨蚀将引起关键组件的昂贵或危险故障的提高的可能性。

对于煤绕绳来说特别成问题的一个组件为连接处的分配头，所述连接位于单个上游管道与两个或两个以上下游分支管道之间，(举例而言)如通常见于定向火焰燃烧机煤喷嘴的上游。在此分配头中，如果具有煤绳的流进入所述分配头，则下游支流中的一者将常常接收所述流的煤绳部分，这意味着下游喷嘴中的一者将比其它喷嘴或连接到相同分配头的喷嘴接收显著较多的煤。

通常已认为此些常规方法及系统对于其既定目的来说是令人满意的。然而，举例而言，此项技术中仍然存在对允许改善的分配头下游颗粒分布的系统及方法的需要。此项技术中还仍然存在对易于制造及使用的此类系统及方法的需要。本发明提供这些问题的解决方案。

发明内容

本发明针对用于分布在穿过管道系统的流体中流动的固体颗粒的新的且有用的分流器。举例而言，所述分流器可为用于分布在穿过煤管道系统的空气流中流动的煤粉的煤分流器。分流器包括分配器外壳，其具有经配置以连接到上游管道的入口且具有多个出口，每一出口经配置以连接到相应的下游管道。分配器本体安装在所述分配器外壳中。包括多个分配器叶片，其各自从所述分配器本体延伸到所述分配器外壳。所述分配器外壳、分配器本体及分配器叶片经配置且经调适以降低来自所述入口的颗粒浓度中的不均匀性且将大体上相等的颗粒流供应到每一出口。

根据某些实施例，所述分配器本体是圆锥形的且同轴安装在分配器外壳中。分配器本体可在从分配器外壳的入口到其出口的方向上分岔，且可大体上从分配器外壳的入口延伸到其出口。预期入口可通过向内延伸的外围上间隔的齿状物而呈齿形。入口及出口可各自为圆形或任何其它合适形状。

在某些实施例中，多个分配器叶片包括围绕从分配器本体的入口延伸到出口的纵轴在圆周上间隔开的四个分配器叶片。分配器叶片的圆周间隔可以90°的间隔为均匀的。分配器叶片可大体上从所述入口延伸到所述出口且可各自与所述纵轴平行对准。

预期分配器外壳可包括与分配器外壳的入口相对且大体上与从分配器本体的入口延伸到出口的纵轴垂直的出口板。分配器头的出口可为经由所述出口板界定的四个圆形出口。每一分配器叶片可在四个圆形出口的相应对之间均匀地间隔。出口板可具有矩形外围，其中分配器叶片中的一者安装在其每一侧的中点处。还预期连接出口板的矩形外围的相应侧的每一隅角可为圆形，且可大体上与出口中的相应一者同轴。

根据某些方面，入口界定入口面积，出口界定出口面积，且所述入口面积与所述出口面积的比率可为约1.0。分配器外壳、分配器本体及分配器叶片可经配置且经调适以从入口到出口具有小于约3.2inH₂O的压力降。

从以下结合图式的对优选实施例的详细描述，所属领域的技术人员将更容易地明白本发明的系统及方法的这些及其它特征。

附图说明

下文中将参考某些图式对本发明的优选实施例进行详细描述，以便本发明所属的领域的技术人员将更容易地理解如何制造及使用本发明的装置及方法而不用进行过多的实验，其中：