[发明专利]一种稳涡型多级旋风粗粉分离器及其工作方法

说明书

本发明公开了一种稳涡型多级旋风粗粉分离器及其工作方法，涉及火力发电、水泥、化工、冶金等配套设备领域，该稳涡型多级旋风粗粉分离器包括外壳体、内锥体、进口管、出口管和回粉管；外壳体套设于内锥体外，外壳体与内锥体之间形成环形空腔，外壳体的下端连接进口管和回粉管，回粉管与进口管之间形成内环空腔，内锥体的上端连接出口管，内锥体内设置有中心筒，进口管内设置有导流装置。该稳涡型多级旋风粗粉分离器能灵活调节煤粉细度，通过增加多级分离和稳涡部件解决现有径向粗粉分离器中易被软性物质堵塞、内锥体磨损、中心筒变形、出口浓度不均等问题，大幅提高了分离器的性能。

技术领域

本发明涉及火力发电、水泥、化工、冶金等配套设备领域，尤其涉及一种燃煤电厂制粉系统的煤粉分离器。

背景技术

粗粉分离器是制粉系统使粗细煤粉分离的关键设备，其作用把合格细粉分离，把不合格的粗粉分离下来并返回磨煤机再碾磨，其被广泛应用于电厂、水泥、化工、冶金行业。早期，国内引进了径向粗粉分离器并在国内得到广泛应用，现有国内的中速磨煤机分离技术大部分是径向分离器，但相关分离技术运行后暴露出以下问题：挡板磨损且维修困难、挡板时而卡塞、软性物质堵塞严重、离心力不足、内部流场震荡、内锥体下部二次回流严重、进口管煤粉浓度不均等，造成分离效率低下、均匀性指数较差、易于被堵塞且阻力偏大、内部流体震荡致使中心筒变形等问题，进而影响了设备利用效率。

发明内容

为了解决现有径向粗粉分离器中易被软性物质堵塞、分离效率偏低、中心筒变形、出口浓度不均等问题，本发明提供了一种稳涡型多级旋风粗粉分离器及其工作方法。该稳涡型多级旋风粗粉分离器设置了包含上导流件和下导流件的导流装置，用于产生离心力、均匀进口流体和打碎软性物质，还设置了用于流场稳定的稳涡装置和阻挡过滤下来软性物质的过滤装置，并且增加了避免二次回流的防混锥装置，进而提高分离器的性能指标；另外，本发明可以解决挡板易堵塞、内锥体和内锥帽磨损等问题，且组合方式灵活。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种稳涡型多级旋风粗粉分离器，其特征在于：包括外壳体、内锥体、进口管、出口管和回粉管；所述外壳体套设于内锥体外，所述外壳体与内锥体之间形成环形空腔，所述外壳体的下端连接进口管和回粉管，所述回粉管与进口管之间形成内环空腔，所述内锥体的上端连接出口管，所述内锥体内设置有中心筒，所述进口管内设置有导流装置；所述外壳体、内锥体、中心筒和进口管同轴布置，所述进口管的上端和出口管的上端均设置有扩锥段，所述外壳体的顶端高于内锥体的顶端，所述内锥体的顶端垂直设置有多个径向挡板，多个所述径向挡板呈周向均匀排列，并且径向挡板通过调节轴与外壳体的顶端连接，调节轴用于调节径向挡板的角度，产生不同的离心力；所述内锥体的下端设置有用于防止分离下来的粗粉二次回流的防混锥装置，所述防混锥装置的下端设置有板式锁气器，防止窜气，所述板式锁气器的下方设置有内锥帽，所述进口管上端的扩锥段正对着内锥帽，所述内锥帽与板式锁气器相连，所述板式锁气器与内锥体的底端相贯通。

进一步的，所述导流装置包括上导流件和下导流件，所述下导流件位于上导流件的下方；所述下导流件包括下叶片和下中心轴，所述下叶片设置在下中心轴上，其作用是产生离心力并使流场均匀；所述上导流件包括上叶片、上中心轴和稳定轴，所述上叶片设置在上中心轴上，所述稳定轴贯穿上叶片并连接在上中心轴上，稳定轴在上叶片扭曲面的背面，其作用是产生离心力；所述上中心轴的顶端连接有稳涡件，稳涡件的高度不大于上中心轴顶端与内锥帽之间的距离，且保证距离在100mm至1000mm之间；产生离心力的导流装置使流体旋流向上运行，不撞击内锥帽，减少了内锥体的磨损。

进一步的，所述外壳体的内壁下部设置有多个呈周向均匀排列的小挡板，所述小挡板的结构主要为不带孔的扇形板和带多个孔的扇形板，所述小挡板可以通过小轴固定在外壳体的内壁上、也可以直接固定在外壳体的内壁上，小挡板的数量为12~36个。