[实用新型]百叶窗煤粉浓缩器

说明书

本实用新型涉及锅炉煤粉浓缩器，特别是水平煤粉浓缩器。

浓缩煤粉燃烧是煤粉燃烧新领域，代表性工作是哈工大秦裕琨教授提出的“一种浓缩煤粉燃烧器”，（ZL92224103.1）。这种水平浓缩煤粉燃烧器可同时实现煤粉燃烧的高效、稳燃、防结渣和低NO_X排放。但实现这种燃烧方式需一个结构简单、布置方便、浓缩比高和阻力小的煤粉浓缩器。中国专利CN89200682和CN912173025所公开的煤粉浓缩器均为弯管式的，其缺点是浓缩比小，如CN89200682其浓缩比仅为2左右；炉前布置困难。因此不适于同时实现煤粉燃烧的高效、稳燃、防结渣和低NO_X排放的水平浓缩煤粉燃烧方式，尤其难以实现防结渣和低NO_X排放。

本实用新型是针对现有用于水平浓缩煤粉燃烧煤粉浓缩器的浓缩比小和炉前布置困难的缺点而提出的一种结构简单、布置方便、浓缩比高和阻力小的新型煤粉浓缩器称为百叶窗煤粉浓缩器。

本实用新型是通过下列方式予以实现的：百叶窗煤粉浓缩器包括一次风管道1，浓缩器外壳2，由多个浓缩栅组成的百叶窗3置于气流入口8与气流出口的分流档板7之间，浓缩栅个数为3－11，每个浓缩栅倾角β＝25－30度，相邻浓缩栅错置排列，错置宽度D₁与浓缩栅宽度D之比ψ＝0.5－1，阻力系统ξ＝1.7～4，由三角形分流档板9与百叶窗尾部浓缩栅相接构成的浓煤粉气流出口4和淡煤粉气流出口5，一次风管道与浓缩器外壳串联连接；百叶窗把一次风煤粉气流分成浓度差异很大的两股，即浓和淡煤粉气流；浓、淡煤粉气流出口相互平行并位于同一水平面上，其水平间距是浓、淡煤粉气流出口宽度的0.1～5倍，浓煤粉气流流道的截面F_r与全部浓缩栅间隙截面之和∑S₁之比φ＝0.25～0.35。

本实用新型的工作原理是一次风煤粉气流经一次风管道流入百叶窗煤粉浓缩器，当煤粉气流流向百叶窗时，由于煤粉颗粒的惯性大，大部分煤粉颗粒会被百叶窗的浓缩栅阻档下来而不能通过百叶窗；另一方面，当部分煤粉气流通过百叶窗时，由于气流弯转使随这部分气流一起流动的部分煤粉颗粒在离心力作用上偏离气流流动方向而被百叶窗浓缩栅阻挡下来。经过多个浓缩栅对煤粉气流的阻挡作用，最后，一次风煤粉气流被分成浓度差异很大的浓、淡两股煤粉气流，浓度差异可达3－9倍。为保证两股气流浓度差异很大，通过调整百叶窗结构，可使两股煤粉气流中的空气量相等，同时使浓、淡煤粉出口静压相等，这样也会使浓缩器的阻力保持在较低的水平。由此可见，由于采用百叶窗做为浓缩元件，因此结构简单；浓缩器与一次风管道串联连接，浓缩器本身也只是一个截面与一次风管道截面相当的长方体，因此布置方便，通过调整百叶窗结构，可使浓、淡两股煤粉气流的煤粉浓度之比即浓缩比达3～9；同时阻力损失也小，以入口一次风速计算，阻力系数ξ为1.7－4。

综上所述，本实用新型与现有的浓缩器相比，即克服了弯管式煤粉浓缩器浓缩比小、结构布置困难的缺点又具有结构简单、阻力小的优点。因此适于同时实现煤粉燃烧的高效，稳燃、防结渣和低NO_X排放的水平浓缩煤粉燃烧，由于这种百叶窗煤粉浓缩器可确保煤粉燃烧的高效、稳燃、防结渣和低NO_X徘放，因此，它对于提高锅炉运行的安全性，增加煤种适应性，降低污染，节约能源和减少锅炉事故停炉等均具有重要意义，因此有很大的经济意义和社会意义。

图1是本实用新型的结构原理图。在图中，1是一次风管道，2浓缩器外壳，3百叶窗，4浓煤粉气流出口，5淡煤粉气流出口。F_r为浓气流流道最小截面，S₁为相邻两个百叶窗浓缩栅间隙的截面，β为浓缩栅倾角，D为浓缩栅迎风宽度，D₁为相邻浓缩栅在迎风面上相互错置的距离，6为浓缩栅。H₁H为浓、淡煤粉气流出口宽度和间距，7分流档板，8气流入口。

本实用新型的最佳实施例，如图1所示。百叶窗煤粉浓缩器包括一次风管道，浓缩器外壳、百叶窗，组成百叶窗的5个浓缩栅，浓煤粉气流出口和淡煤粉气流出口。一次风管道与长方形截面的浓缩器外壳串联连接；由5个浓缩栅构成的百叶窗把一次风煤粉气流分成浓度差异达6倍的浓、淡两股，浓煤粉气流流道的最小截面F_r与流过所有淡煤粉气流的全部浓缩栅间隙截面和∑S₁之比为φ＝0.35，相邻浓缩栅错置宽度D₁与浓缩栅宽度D之比为百叶窗浓缩栅遮覆率ψ＝0.7构成百叶窗的浓缩栅个数n＝5个，浓缩栅倾角β＝30°，浓缩器阻力系数ξ＝2.0，以上各参数最佳值依使用场合（发电，供热等），燃烧煤种，一次风速等具体应用背景而定；浓、淡两煤粉气流出口均为长方形，相互平行并位于同一水平面，两出口间距H是浓或淡煤粉气流出口宽度H₁的0.7倍，视具体应用背景而定，为了防止磨损，浓缩器由铸钢制造，百叶窗浓缩栅用钢板进行表面耐磨材料堆焊制造。