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一种制粉系统及方法

2021-02-16 21:04:47

一种制粉系统及方法

  技术领域

  本发明涉及制粉设备技术领域,更具体的说是涉及一种制粉系统及方法。

  背景技术

  磨煤机和与其相连的若干根煤粉管道组成制粉系统,制粉系统负责将原煤碾磨成细度合格的煤粉,并输送至锅炉燃烧。一次风和原煤同时进入磨煤机,一次风在磨煤机内携带碾磨过的煤粉进入煤粉分离器,经过粗细粉分离后,一次风继续携带煤粉进入煤粉管道,直至进入锅炉。为了提高锅炉的燃烧效率和锅炉运行的安全性,要求每根煤粉管道内的煤粉细度、煤粉浓度和煤粉流量尽量一致。

  经过发明人大量试验研究,发现现有的制粉系统煤粉管道内风粉的偏差很大,其中煤粉量偏差、煤粉细度偏差、煤粉浓度偏差都很大,偏差±30%以上很普遍,有些甚至超出±50%。锅炉结焦、爆管、温度场不均匀、飞灰含碳量高、NOx生成量大等都与风粉偏差有直接关系,所以制粉系统风粉均化对提高锅炉运行的经济性和安全性是至关重要的。

  目前制粉系统一般为一种粗放型的制粉系统,只能做到对每台磨煤机的出力总量控制、一次风总量控制、煤粉细度总体控制、煤粉均匀性总体控制,但是无法做到对每根煤粉管道内风粉混合物状态的精细控制。

  经过发明人大量试验研究发现:无法对风粉混合物状态的精细控制的原因,一方面是磨煤机没能对风粉混合物进行充分的均化处理,传统的磨煤机只着重于将原煤碾磨成煤粉的能力,并没有针对风粉混合物进行均化处理的设计结构,尤其是中速磨煤机,自身就存在造成风粉严重不均的结构,所以,风粉混合物到达磨煤机出口时,无论是煤粉浓度还是煤粉细度都存在很大的偏差。另一方面是煤粉管道只能通过可调缩孔对一次风流速进行控制,即使实现了对煤粉浓度实时检测,研究发现煤粉浓度存在偏差,也没有办法对煤粉进行浓度调节。大量的试验数据显示,现有的制粉系统煤粉管道内风粉的偏差很大,其中煤粉量偏差、煤粉细度偏差、煤粉浓度偏差都很大,偏差±30%以上很普遍,有些甚至超出±50%。锅炉结焦、爆管、温度场不均匀、飞灰含碳量高、NOx生成量大等都与风粉偏差有直接关系,所以风粉混合物状态的精细控制对提高锅炉运行的经济性和安全性是至关重要的。

  因此,如何提供一种制粉系统达到解决风粉混合物状态的精细控制是本领域技术人员亟需解决的问题。

  发明内容

  为此,本发明的一个目的在于提出一种制粉系统,解决现有技术中风粉混合物状态无法得到精细控制,导致各煤粉管道内风粉的偏差很大,进而导致锅炉运行的经济性和安全性差。

  本发明提供了一种制粉系统,其搭载于锅炉系统中,包括:

  风粉均化磨煤机,风粉均化磨煤机通过多条煤粉管道连接至锅炉系统;每一条煤粉管道上自靠近风粉均化磨煤机端至锅炉系统端依次安装有煤粉浓度调节阀、煤粉流量调节阀、煤粉浓度检测传感器及煤粉流量检测装置;

  以及工控机,工控机上搭载有控制系统,其与风粉均化磨煤机、煤粉浓度调节阀、煤粉流量调节阀、煤粉浓度检测传感器、煤粉流量检测装置,以及锅炉系统中的炉内火焰检测传感器、烟气飞灰含碳量检测传感器、烟气NOX检测传感器和烟气CO检测传感器电性连接。

  经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种制粉系统,通过在工控机获取锅炉中的炉内火焰燃烧状况、烟气飞灰含碳量、NOX和CO含量信息;并与控制系统中目标值对比,结合每根煤粉管道上煤粉浓度检测和煤粉流量检测信号以及煤质情况,向风粉均化磨煤机发出指令,控制煤粉的细度,同时向煤粉浓度调节阀和煤粉流量调节阀发出指令,调节各煤粉管道内风粉状态,通过多次的检测、比较和调节形成闭环控制,使锅炉系统趋向于最佳燃烧状态;由此降低了各煤粉管道内风粉偏差,达到精细化控制,保证了锅炉运行的经济性和安全性。

  进一步地,风粉均化磨煤机包括:

  磨煤机壳体,磨煤机壳体顶部开设有出料口,煤粉管道一端连通在出料口处,磨煤机壳体底侧壁上设有与其连通的一次风管;

  料粉输送组件,料粉输送组件穿过磨煤机壳体顶部中央插入磨煤机壳体内,并与磨煤机壳体内部连通;

  料粉研磨组件,料粉研磨组件转动连接在磨煤机壳体底部,并与料粉输送组件相对设置;

  料粉均化组件,料粉均化组件包括驱动机构和均化转子,驱动机构设于磨煤机壳体顶部,均化转子设于磨煤机壳体内,并与料粉研磨组件相对布置,且驱动机构驱动均化转子转动套接于料粉输送组件上,均化转子底部和侧壁上分别形成有进风口和出风口;驱动机构与工控机电性连接;

  以及中央进风组件,中央进风组件一端与一次风管连通,另一端为出风端,其弯折插入磨煤机壳体且与料粉输送组件连通。

  由此通过利用与料粉输送组件相对设置的料粉研磨组件,能够实现对料粉进行充分研磨,降低料粉粒度;通过利用中央进风组件能够使一部分一次风直接进入料粉输送组件,将一部分一次风通过料粉输送组件吹向料粉研磨组件中心,改善了一次风入磨不均匀的状况,削弱了由于一次风入磨不均匀造成的风粉不均问题;通过利用均化转子能够对磨煤机壳体内的风粉混合物进行均化处理,并使均化后的风粉混合物进入均化转子与磨煤机壳体之间的环形区域,对风粉混合物进行进一步均化处理,使风粉混合物达到充分混合均化的效果。本发明的一种具有风粉均化功能的磨煤机结构设计合理,在对煤粉进行粗细分离的同时,还能对风粉混合物进行均化处理,且风粉均化效果好,有效降低了煤粉管道内的风粉偏差,提高了锅炉的燃烧效率和运行的安全性,具有良好的应用前景。

  进一步地,中央进风组件包括进风管、风套和调节阀,进风管一端与一次风管连通,另一端与风套侧壁连通形成一体;风套与进风管一端弯折插入磨煤机壳体,且风套套接固定于料粉输送组件下端;调节阀设置于进风管上,调节阀与工控机电性连接。由此利用进风管能够使一部分一次风直接进入磨煤机中心,将一部分一次风通过风套吹向料粉研磨组件中心,改善了一次风入磨不均匀的状况,削弱了由于一次风入磨不均匀造成的风粉不均问题,利用调节阀可根据实际运行情况,对通风量进行调节。

  进一步地,均化转子包括中心管、锥体、叶片、底环和阻风块,驱动机构驱动中心管转动套接于料粉输送组件上;锥体包括上板和下板,上板为中部开孔的圆台面,下板为中部开孔的倒圆台面,且上板以及下板相对的一侧边缘固定连接,上板和下板均固定套设于中心管外侧;叶片为多个,多个叶片沿中心管侧壁均匀布置在同一圆周面上,且多个叶片顶部固定连接在下板底端面上,底环固定于多个叶片下端外侧,且底环中部形成进风口,多个叶片与下板及底环之间形成有多个出风口,阻风块固定在出风口处用于改变出风口出风风向以及出风面积。

  均化转子匀速旋转时,风粉混合物会被均化转子带动从而经由底部的进风口被吸入多个叶片形成的小腔室内,随小腔室一同旋转,同时风粉混合物还会自下向上、自内向外运动,并经由侧面的出风口排出,阻风块的设置可以进一步改变出风口的出口结构和尺寸,使风粉混合物从小腔室排出时的运动状态各不相同,达到充分混合均化的效果。

  进一步地,阻风块间隔固定填充在出风口的内侧上端,且与下板及两侧叶片固定连接,任意相邻的两个出风口之间的面积差为10%~25%;

  或出风口为~组,每组出风口均包括多个相邻的出风口,且每组出风口依次在内侧上端固定填充阻风块,阻风块与下板以及两侧叶片固定连接,每组出风口的高度逐步递增且任意相邻两个出风口的面积差为10%~25%。

  采用第一种方案通过设置阻风块能够调整出风口大小,使相邻出风口的出风面积更改,从而使得风粉混合物从小腔室排出时的运动状态各不相同,达到充分混合均化的效果。

  具体地,

  

  采用第二方案,通过有规律的对均化转子进行结构调整,保证了均化转子旋转运行的稳定性,出风口高度逐步递增的设置使得每组出风口内每个出风口的出风面积均不相同,但是组与组之间的出风总面积相同,从而能够形成相对较稳定的风尘混合回旋区,使风粉混合物达到更好地充分混合均化的效果。

  进一步地,均化转子还包括叶翅,叶翅为多个,且多个叶翅呈非对称且非同一圆周上固定在阻风块外侧。叶翅能够对出风口外侧均化转子与磨煤机壳体之间的形成环形气流区域进一步的扰流,从而进一步提高环形区域内风粉均化效果。

  进一步地,每一个煤粉浓度调节阀均包括:

  壳体,壳体竖直固定于风粉均化磨煤机和煤粉管道之间,其底部形成风粉混合物入口,其顶部形成风粉混合物出口,风粉混合物入口和风粉混合物出口之间形成煤粉浓度调节腔;

  驱动部,壳体侧壁上连接有驱动部,驱动部与工控机电性连接;

  轴,壳体侧壁垂直驱动部方向上设置有轴承座;轴一端通过驱动部带动可转动于轴承座内;

  以及阀板,轴上安装有两组阀板,两组阀板于煤粉浓度调节腔内可开合形成截流区域,以改变煤粉浓度调节腔内的截流面积。

  通过驱动部驱动轴转动,带动两个阀板可开合在煤粉浓度调节腔形成截流区域,以改变煤粉浓度调节腔内的截流面积,进而改变煤粉管道中煤粉浓度。

  进一步地,驱动部包括:驱动电机、螺杆、驱动架及驱动齿轮;驱动电机通过支架固定于壳体侧面;其输出端动力连接螺杆;驱动架为矩形框结构,其沿竖直方向相对的两内壁上错开布置有两组齿条,两组驱动齿轮与两组齿条分别对应啮合传动;两组驱动齿轮均与轴一端连接;驱动架底部开设有螺纹孔,螺杆与螺纹孔内的螺纹配合传动,其中驱动电机与工控机电性连接;轴包括第一轴杆及第二轴杆,第一轴杆一端与第一阀板形成一体,第二轴杆为轴套状,其铰接于第一轴杆另一端,第一轴杆另一端端部连接有第一驱动齿轮,第二轴杆与第二阀板形成一体,且其端部连接有第二驱动齿轮;第一驱动齿轮和第二驱动齿轮分别对应一组齿条啮合,以通过第一轴杆和第二轴杆带动第一阀板和第二阀板开合改变截流区大小;第一阀板和第二阀板长度相同,以轴为中心打开状态形成等腰三角形。

  由此,驱动电机带动螺杆转动,螺杆带动驱动架上下直线运动,当驱动架向下运动时,齿条与驱动齿轮啮合,带动驱动齿轮旋转,两组驱动齿轮旋转方向相反,一个顺时针旋转,一个逆时针旋转,进而带动两组阀板朝向相反方向转动,壳体内的通流截面积随之改变。

  进一步地,第一驱动齿轮和第二驱动齿轮外壁均包括圆柱段和齿形段,圆柱段与齿形段的齿根圆重合,圆柱段占齿形段齿根圆圆周长度的50%-55%;每一组齿条的宽度均为驱动架边框内壁宽度的一半。用以调整驱动齿轮和齿条的配合间隙;使得驱动齿圆柱段与没有齿条的边框接触,能够保证齿条和驱动齿轮之间的配合间隙,防止间隙过大,导致与驱动齿轮连接的阀板抖动,由此降低了阀板的抖动频率,保证其正常工作,进而延长了其使用寿命。

  本发明的另一个目的在于提供一种基于上述制粉系统的制粉方法,工控机搭载的控制系统接收锅炉系统中反馈的炉内火焰燃烧状况、烟气飞灰含碳量、NOX和CO含量信息;并与控制系统中目标值对比,结合每根煤粉管道上煤粉浓度检测和煤粉流量检测信号以及煤质情况,向风粉均化磨煤机发出指令,控制煤粉的细度,同时向煤粉浓度调节阀和煤粉流量调节阀发出指令,调节各煤粉管道内风粉状态,通过多次的检测、比较和调节形成闭环控制,使锅炉系统趋向于最佳燃烧状态。由此,降低了各煤粉管道内风粉偏差,达到精细化控制,保证了锅炉运行的经济性和安全性。

  附图说明

  为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

  图1附图为本发明提供的一种制粉系统的结构示意图;

  图2附图为具有风粉均化磨煤机的结构示意图;

  图3附图为本发明提供的风粉均化磨煤机内部气流流动轨迹图;

  图4附图为中中央进风组件的结构示意图;

  图5附图为均化转子(去除阻风块和叶翅状态下)的剖视图;

  图6附图为均化转子在第一种实施例结构形式下的主视图;

  图7附图为图6附图的立体图;

  图8附图为图6附图的仰视图;

  图9附图为均化转子在第二种实施例结构形式下的主视图;

  图10附图为图9附图的立体图;

  图11附图为图9附图的仰视图;

  图12附图为均化转子在第三种实施例结构形式下的主视图;

  图13附图为图12附图的立体图;

  图14附图为图12附图的仰视图;

  图15附图为煤粉浓度调节阀的侧视图;

  图16附图为附图15的A-A截面图;

  图17附图为附图16的B-B截面图;

  图18附图示出了轴、阀板、驱动齿轮、齿条及驱动架的连接关系示意图;

  图19附图示出了第一轴杆、第二轴杆、第一阀板、第二阀板、第一驱动齿轮及第二驱动齿轮的连接关系示意图;

  图20附图为煤粉浓度调节阀打开状态的工作状态示意图(即原理示意图);

  图中:10-锅炉系统,11-火焰检测传感器,12-烟气飞灰含碳量检测传感器,13-烟气NOX检测传感器,14-烟气CO检测传感器,20-风粉均化磨煤机,21-磨煤机壳体,211-出料口,22-一次风管,23-料粉输送组件,24-料粉研磨组件,241-磨盘机构,242-磨辊机构,243-弹簧加载机构,25-料粉均化组件,251-驱动机构,252-均化转子,2521-进风口,2522-出风口,2523-中心管,2524-锥体,25241-上板,25242-下板,2525-叶片,2526-底环,2527-阻风块,25271-A块,25272-B块,25273-C块,2528-叶翅,26-中央进风组件,261-进风管,262-风套,263-调节阀,264-耐磨护板,30-煤粉浓度调节阀,31-壳体,311-轴承座,32-驱动部,321-驱动电机,322-螺杆,323-驱动架,324-驱动齿轮,3241-第一驱动齿轮,3242-第二驱动齿轮,325-齿条,33-轴,331-第一轴杆,332-第二轴杆,34-阀板,341-第一阀板,342-第二阀板,40-煤粉流量调节阀,50-煤粉浓度检测传感器,60-煤粉流量检测装置,70-工控机,L-煤粉管道。

  具体实施方式

  下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

  在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

  此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

  在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

  在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

  参见附图1,本发明提供了一种制粉系统,其搭载于锅炉系统10中,包括:

  风粉均化磨煤机20,风粉均化磨煤机20通过多条煤粉管道L连接至锅炉系统10;每一条煤粉管道L上自靠近风粉均化磨煤机20端至锅炉系统10端依次安装有煤粉浓度调节阀30、煤粉流量调节阀40、煤粉浓度检测传感器50及煤粉流量检测装置60;

  以及工控机70,工控机70上搭载有控制系统,其与风粉均化磨煤机20、煤粉浓度调节阀30、煤粉流量调节阀40、煤粉浓度检测传感器50、煤粉流量检测装置60,以及锅炉系统10中的炉内火焰检测传感器11、烟气飞灰含碳量检测传感器12、烟气NOX检测传感器13和烟气CO检测传感器14电性连接。

  本发明公开提供了一种制粉系统,通过在工控机获取锅炉中的炉内火焰燃烧状况、烟气飞灰含碳量、NOX和CO含量信息;并与控制系统中目标值对比,结合每根煤粉管道上煤粉浓度检测和煤粉流量检测信号以及煤质情况,向风粉均化磨煤机发出指令,控制煤粉的细度,同时向煤粉浓度调节阀和煤粉流量调节阀发出指令,调节各煤粉管道内风粉状态,通过多次的检测、比较和调节形成闭环控制,使锅炉系统趋向于最佳燃烧状态;由此降低了各煤粉管道内风粉偏差,达到精细化控制,保证了锅炉运行的经济性和安全性。

  其中,工控机搭载的控制系统可以采用YF-20制粉控制系统;锅炉系统中的各检测元件均为现有锅炉系统中配备的装置,炉内火焰检测传感器可以采用紫外光火焰检测器、可见光火焰检测器或红外线火焰检测器中任一种,烟气飞灰含碳量检测传感器可采用FAD-300型,烟气NOX检测传感器可采用现有的任意型号,烟气CO检测传感器可采用COM-200型。

  煤粉流量调节阀,采用专利文献20182042736.1一种煤粉管道阻力调节装置,煤粉管道阻力调节装置能够根据煤粉管道内的阻力情况进行实时调节,保证各煤粉管道内的阻力偏差在允许的范围内,进而调节各煤粉管道内煤粉流量。工控机与其电动执行器电性连接。

  煤粉浓度检测传感器,可以采用DKND-B型煤粉浓度速度在线监测,检测过程为:在一次风粉管道的横截面上安装三个传感器探头,探头插入管道内部的部分形成120度角分布,管道内的探头与管道壁之间处于绝缘状态。当带电煤粉流经探头时,传感器将能够有效接受到探头附近区域内的电荷迁移信号,经过处理后的信号的可以反映煤粉浓度的大小。煤粉浓度检测传感器的探针采用高耐磨性特殊材料制成,电荷感应灵敏度高,具有超长的使用寿命,传感器还配有密封防水壳体及电缆接头,保证传感器的工作稳定。煤粉浓度检测传感器按120度分布,保证检测可覆盖全部管道截面,以减少不稳定的煤粉流分布对检测结果的影响,三个传感器引出三路信号,三路信号分别通过三根同轴电缆输送至工控机。

  煤粉流量检测装置,其可以采用一个现有的BR-MODEL50煤粉流量监测仪-粉尘流量计,也可以采用文丘里管测风速,结合煤粉浓度传感器测出的浓度计算出煤粉流量,或者采用其他方式实现。

  参见附图2-5,风粉均化磨煤机20包括:

  磨煤机壳体21,磨煤机壳体21顶部开设有出料口211,煤粉管道L一端连通在出料口211处,磨煤机壳体21底侧壁上设有与其连通的一次风管22;

  料粉输送组件23,料粉输送组件23穿过磨煤机壳体21顶部中央插入磨煤机壳体21内,并与磨煤机壳体21内部连通;

  料粉研磨组件24,料粉研磨组件24转动连接在磨煤机壳体21底部,并与料粉输送组件23相对设置;

  料粉均化组件25,料粉均化组件25包括驱动机构251和均化转子252,驱动机构251设于磨煤机壳体21顶部,均化转子252设于磨煤机壳体21内,并与料粉研磨组件24相对布置,且驱动机构251驱动均化转子252转动套接于料粉输送组件23上,均化转子252底部和侧壁上分别形成有进风口2521和出风口2522;驱动机构251与工控机70电性连接;

  以及中央进风组件26,中央进风组件26一端与一次风管22连通,另一端为出风端,其弯折插入磨煤机壳体21且与料粉输送组件23连通。

  其中,料粉研磨组件采用现有的结构实现,其中可包括磨盘机构、磨辊机构和弹簧加载机构,磨盘机构转动连接在磨煤机壳体底部,并与落煤管出口和均化转子相对布置,磨辊机构一端利用限位杆固定在磨煤机壳体侧壁上,另一端抵接在磨盘机构顶部,弹簧加载机构一端插入磨煤机壳体侧壁抵接在磨辊机构上。

  参见附图4,中央进风组件26包括进风管261、风套262和调节阀263,进风管261一端与一次风管22连通,另一端与风套262侧壁连通形成一体;风套262与进风管261一端弯折插入磨煤机壳体21,且风套262套接固定于料粉输送组件23下端;调节阀263设置于进风管261上,调节阀263与工控机70电性连接。

  有利的是,中央进风组件还包括耐磨护板,耐磨护板截面为半圆环状,且所述耐磨护板固定于所述进风管另一端底部,并对应所述磨煤机壳体内风流动方向的位置。采用上述技术方案产生的有益效果是,风粉混合物自下向上运动时形成的气流对进风管底部冲刷磨损比较严重,耐磨护板能够起到保护进风管的作用。耐磨护板采用耐磨材料制成,如耐磨钢板。

  参见附图5-14,在本发明的一个实施例中,均化转子252包括中心管2523、锥体2524、叶片2525、底环2526和阻风块2527,驱动机构251驱动中心管2523转动套接于料粉输送组件23上;锥体2524包括上板25241和下板25242,上板25241为中部开孔的圆台面,下板25242为中部开孔的倒圆台面,且上板25241以及下板25242相对的一侧边缘固定连接,上板25241和下板25242均固定套设于中心管2523外侧;叶片2525为多个,多个叶片2525沿中心管2523侧壁均匀布置在同一圆周面上,且多个叶片2525顶部固定连接在下板25242底端面上,底环2526固定于多个叶片2525下端外侧,且底环2526中部形成进风口2521,多个叶片2525与下板25242及底环2526之间形成有多个出风口2522,阻风块2527固定在出风口2522处用于改变出风口2522出风风向以及出风面积。叶片可为16~36片。

  在本发明的另一个实施例中,阻风块2527间隔固定填充在出风口2522的内侧上端,且与下板25242及两侧叶片2525固定连接,任意相邻的两个出风口2522之间的面积差为10%~25%;

  在本发明的另一些实施例中,出风口2522为4~6组,每组出风口2522均包括多个相邻的出风口2522,且每组出风口2522依次在内侧上端固定填充阻风块2527,阻风块2527与下板25242以及两侧叶片2525固定连接,每组出风口2522的高度逐步递增且任意相邻两个出风口2522的面积差为10%~25%。

  在本发明的实施例中,参见附图6-8,阻风块包括A块25271、B块25272和C块25273,C块25273为竖向设置的三棱柱,其顶部固定在下板上,底部固定在底环上以改变出风口的出风风向以及出风面积,且C块25273其中一竖向棱边朝向出风通道,朝向出风通道的竖向棱边对应的侧面为圆弧形;A块25271为竖向设置的三棱柱,其顶部固定在下板上,底部固定在底环上以改变出风口的出风风向以及出风面积,且A块25271的一侧面与叶片固定连接;B块25272与A块25271镜像布置,且C块25273、A块25271和B块25272依次顺序布置,每组C块25273、A块25271和B块25272之间间隔一个或多个出风口。采用上述技术方案产生的有益效果是,C块25273既可以有效的改变出风口的面积,并且使出风风向沿三棱柱的侧面改变,使其能够对风粉混合进行混合,提高均化效果,由于A块25271、B块25272和C块25273设置于小腔室的不同位置,而且A块25271、B块25272和C块25273彼此之间的宽度也不相同,从而能够对小腔室产生不同的截流效果,进而使得风粉混合物从小腔室排出时的运动状态各不相同,达到充分混合均化的效果。

  在本发明的实施例中,参见附图9-14,在实际使用中可选择单独使用C块25273,A块25271,B块25272,也可以将C块25273,A块25271,B块25272进行组合使用,其目的在于可以改变出风口的出口结构和面积,使风粉混合物从出风通道排出时的运动状态各不相同,达到充分混合均化的效果。进一步的,C块25273,A块25271,B块25272朝向出风口的侧边面积为所在出风口面积的10%~25%。

  有利的是,均化转子252还包括叶翅2528,叶翅2528为多个,且多个叶翅2528呈非对称且非同一圆周上固定在阻风块2527外侧。

  在本发明的一个实施例中,参见附图15-19,每一个煤粉浓度调节阀30均包括:

  壳体31,壳体31竖直固定于风粉均化磨煤机20和煤粉管道L之间,其底部形成风粉混合物入口,其顶部形成风粉混合物出口,风粉混合物入口和风粉混合物出口之间形成煤粉浓度调节腔;

  驱动部32,壳体31侧壁上连接有驱动部32,驱动部32与工控机70电性连接;

  轴33,壳体31侧壁垂直驱动部32方向上设置有轴承座311;轴33一端通过驱动部32带动可转动于轴承座311内;

  以及阀板34,轴33上安装有两组阀板34,两组阀板34于煤粉浓度调节腔内可开合形成截流区域,以改变煤粉浓度调节腔内的截流面积。

  壳体风粉混合物入口处为矩形,风粉混合物出口为圆形;方便连接于煤粉管道中。

  参见附图16,驱动部32包括:驱动电机321、螺杆322、驱动架323及驱动齿轮324;驱动电机321通过支架固定于壳体31侧面;其输出端动力连接螺杆322;驱动架323为矩形框结构,其沿竖直方向相对的两内壁上错开布置有两组齿条325,两组驱动齿轮324与两组齿条325分别对应啮合传动;两组驱动齿轮324均与轴33一端连接;驱动架323底部开设有螺纹孔,螺杆322与螺纹孔内的螺纹配合传动,其中驱动电机321与工控机70电性连接;轴33包括第一轴杆331及第二轴杆332,第一轴杆331一端与第一阀板341形成一体,第二轴杆332为轴套状,其铰接于第一轴杆331另一端,第一轴杆331另一端端部连接有第一驱动齿轮3241,第二轴杆332与第二阀板342形成一体,且其端部连接有第二驱动齿轮3242;第一驱动齿轮3241和第二驱动齿轮3242分别对应一组齿条325啮合,以通过第一轴杆331和第二轴杆332带动第一阀板341和第二阀板342开合改变截流区大小;第一阀板341和第二阀板342长度相同,以轴33为中心打开状态形成等腰三角形。

  参见附图18-19,第一驱动齿轮3241和第二驱动齿轮3242外壁均包括圆柱段和齿形段,圆柱段与齿形段的齿根圆重合,圆柱段占齿形段齿根圆圆周长度的50%-55%;每一组齿条325的宽度均为驱动架323边框内壁宽度的一半。

  参见附图20,煤粉浓度调节阀的调节为:风粉混合物从风粉混合物入口进入竖直向上运动,第一阀板和第二阀板共同在煤粉浓度调节腔内形成等腰三角形截流体,一次风与等腰三角形截流体相遇会绕开截流体,从截流体的两侧继续向上运动;煤粉颗粒运动至等腰三角形截流体区域时,由于惯性作用会沿原来方向继续向上进入等腰三角形截流体内,在截流体内由于失去了一次风的携带作用,同时受到自身重力作用,煤粉颗粒加速向下掉落,在落出截流体时,煤粉颗粒向下速度克服一次风阻力落回磨煤机;由此使风粉混合物出口的煤粉浓度小于入口处浓度。

  本发明的的制粉方法为,工控机搭载的控制系统接收锅炉系统中反馈的炉内火焰燃烧状况、烟气飞灰含碳量、NOX和CO含量信息;并与控制系统中目标值对比,结合每根煤粉管道上煤粉浓度检测和煤粉流量检测信号以及煤质情况,向风粉均化磨煤机发出指令,控制煤粉的细度,同时向煤粉浓度调节阀和煤粉流量调节阀发出指令,调节各煤粉管道内风粉状态,通过多次的检测、比较和调节形成闭环控制,使锅炉系统趋向于最佳燃烧状态。

  其中煤质状况(参见表一,给出两种煤粉的参数示例)是指,不同煤质和煤种进厂检测时,具有不同的参数,控制系统中将这些数据存储,根据不同的煤质、产量,工控机以不同的策略控制均化转子转速(控制驱动机构)和风速(调节中央进风组件中的调节阀)。

  表一煤质参数示例:

  

  

  由于目前的制粉系统无法实现对风粉混合物状态的精细控制,导致不关注感知锅炉的燃烧状态,所以现在的制粉系统都没有与锅炉有机结合起来,不能自动感知锅炉的燃烧状态。为了进一步提高锅炉的运行的经济性和安全性,将制粉系统与锅炉有机结合起来,实现对锅炉燃烧状态的自动感知,并且实现对入炉风粉混合物精细控制。通常这个控制过程是需要多次迭代才能寻找到调节单元(风粉均化磨煤机、煤粉浓度调节阀和风粉流量调节阀)的最佳状态,工控机记录每种工况的调节过程和结果,下次再遇到同一工况时,省略多次迭代过程,直接将各调节单元调节到最佳状态,提高制粉系统的响应速度。

  在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

  尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

《一种制粉系统及方法.doc》
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