【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种煤粉浓淡分离装置，属于锅炉燃烧粉体输送。
技术介绍
1、在锅炉燃烧
，浓淡分离装置是一种广泛采用的将空气、煤粉混合物按一定比例分离的动力装置，该类装置可结合配风机理，实现分级燃烧、改善劣质煤着火特性、降低nox排放，且能提高锅炉稳燃能力和低负荷运行能力。
2、锅炉低氮燃烧系统通常布置的煤粉浓淡分离装置，按照结构和原理主要分三类：一是旋风筒型分离装置，缺点是系统阻力大，进入炉膛煤粉气流带残余旋流；二是弯头偏置型分离装置，该类浓淡分离装置阻力较小，一般需要较大的布置空间；三是百叶窗型分离装置，该类浓淡分离装置磨损严重，检修工作量大。
3、旋风筒型分离装置成熟可靠且浓淡分离效果较好，在燃烧技术及粉体输送技术中常有应用。在煤粉燃烧领域，其工作过程中产生局部高速气流和中心负压，使煤粉和空气两种物质在惯性差作用下达到相反的分离效果，可见这是一个高度耗能的过程，对制粉系统出力要求非常高；同时经过该类装置后进入炉膛的煤粉气流携带残余旋流，对锅炉燃烧稳定性产生不利影响。
4、弯头偏置型分离装置和百叶窗型分离装置，可以适当提升燃烧器局部煤粉富集程度，有利于改善煤粉的着火特性。然而在实际运行过程中，其浓淡分离效果往往受磨煤机出力、燃煤特性(细度、可磨性等)变化、运行负荷调整等因素影响，使煤粉颗粒浓淡分离效果偏离设计值。
5、综上，浓淡分离装置是锅炉燃烧系统的关键设备装置，直接影响锅炉的燃烧性能和排放性能。开发出一种高效低阻、调节灵活、煤种适应能力强的煤粉浓淡分离装置，无论对锅炉调
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种煤粉浓淡分离装置。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种煤粉浓淡分离装置，包括分离弯头，所述分离弯头上设有进口、浓侧出口及淡侧出口，所述分离弯头内设有入口分离导流结构及出口分离导流结构；所述出口分离导流结构包括多个出口分离挡板，多个所述出口分离挡板包括上固定式出口分离挡板、下固定式出口分离挡板及位于上、下固定式出口分离挡板之间的至少一个可调式出口分离挡板；所述上固定式出口分离挡板及下固定式出口分离挡板竖向设置；
3、所述入口分离导流结构包括一级入口分离挡板，所述一级入口分离挡板为一级可调式入口分离挡板；
4、或者，所述入口分离导流结构包括多级入口分离挡板，多级所述入口分离挡板包括第一级固定式入口分离挡板及设置在第一级固定式入口分离挡板后下方的其它级可调式入口分离挡板，其它级可调式入口分离挡板包括第一级可调式入口分离挡板…第n-1级可调式入口分离挡板，n≥2，所述第一级固定式入口分离挡板水平设置。
5、本专利技术的有益效果是：分离弯头沿风粉气流流向设置，当气固两相流进入沿风粉气流流向设置的分离弯头，利用粉体和空气的惯性差实现初步的导流分离，惯性较大的粉体更多的沿弯头中心线靠近外壁的一侧流动，初步形成粉体的浓侧通道；而惯性较小的空气更多的沿弯头中心线靠近内壁的一侧流动，初步形成粉体的淡侧通道。入口分离导流结构可对粉体空气流进一步分离，浓淡比进一步增强：当采用多级入口分离挡板时，粉体空气经过第一级固定式入口分离挡板时压力场发生变化，在第一级固定式入口分离挡板的下侧形成低压区，惯性较小的空气在入口分离挡板两侧压力差作用下更多地流向压力较低的淡侧通道，惯性较大的粉体颗粒更多地保持惯性向前运动；经过可调式入口分离挡板时，通过可调式入口分离挡板的可调性还可对粉体空气流的浓淡分离比进行调节，进一步加强浓侧两相流和淡侧两相流的流动；当粉体空气流至出口分离导流结构时，浓侧两相流和淡侧两相流被进一步稳定、分离和输送；而可调式出口分离挡板的可调性还可以对浓淡分离比进一步调节，使达到燃烧或者输送需要的浓淡分离比设计要求。可调式入口分离挡板及可调式出口分离挡板的调节保证不同煤质、负荷等条件下的浓淡分离效果和设计要求，保障锅炉燃烧运行的安全稳定性和nox的低排放。该分离装置利用粉体和空气在弯头导流、挡板分离过程中的惯性差达到浓淡分离的目的，整个过程阻力较低，与相同同性能的旋风筒浓淡分离器相比，阻力可降低一个数量级。该装置应用于锅炉燃烧
，可以在不同煤质、运行负荷条件下达成浓淡分离效果，提高煤粉着火率、减少nox的生成量，同时结构简单、使用寿命长、安全可靠，并能大幅降低电厂运行能耗；此外，该装置也可以应用于化工、水泥等行业的粉体输送及分离过程。
6、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
7、进一步的，所述分离弯头采用90度弯头结构，所述分离弯头为同心弯头或者异型弯头。
8、采用上述进一步方案的有益效果是，分离弯头可以采用同心弯头，当然也可以采用异型弯头，该异型弯头的外弧与其内弧不同心，更利于粉体的输送及分离。
9、进一步的，所述异型弯头的外弧圆心位于所述异型弯头的内弧圆心与和内弧同心的外弧之间。
10、进一步的，所述异型弯头的外弧圆心位于所述异型弯头的内弧圆心与中心线之间。此处中心线为和内弧同心的外弧与内弧之间的中心线。
11、进一步的，所述异型弯头的外弧圆心位于所述异型弯头的内弧圆心与所述异型弯头的内弧之间。
12、采用上述进一步方案的有益效果是，更多的粉体通向浓侧通道，更加便于煤粉的浓淡分离。当煤粉、空气两相流通过分离弯头及分离挡板时：在浓、淡两侧通道会形成明显的高低速分区；会在浓、淡两侧通道形成明显的煤粉浓、淡分区，煤粉的浓、淡分区和空气的速度高低分区相呼应；在煤粉浓侧通道形成靠近分离弯头中心处低浓度、贴近弯头外壁面处浓度高的浓度场；而采用异型弯头相当于给浓侧通道更大空间，更利于粉体发挥其惯性较大的优势，在浓侧通道形成明显更高的粉体浓度，而惯性小的气体几乎不受影响，这样就可以在浓侧通道富集更多粉体，进而提高浓侧出口粉体与气体比例，即提高浓淡分离比。故可根据不同场合和要求选用采用异型弯头或同心弯头的分离装置。
13、进一步的，所述可调式入口分离挡板的左端通过转轴与所述分离弯头铰接，所述可调式入口分离挡板的上下摆动角度为-50°～50°。
14、采用上述进一步方案的有益效果是，通过可调式入口分离挡板的摆角调节，可实现不同的浓淡分离比，使达到燃烧或者输送需要的浓淡分离比设计要求。
15、进一步的，所述可调式出口分离挡板的下端通过转轴与所述分离弯头铰接，所述可调式出口分离挡板的左右摆动角度为-40°～40°。
16、采用上述进一步方案的有益效果是，通过可调式出口分离挡板的左右摆角的调节改变浓淡两通道侧通流面积，摆动角度对浓淡分离比进一步调节，实现浓侧、淡侧的风量再次分配调节，使达到燃烧或者输送需要的浓淡分离比设计要求。
17、进一步的，摆动角度为0°的所述一级可调式入口分离挡板的上表面与分离弯头的管入口低点位置的垂直距离为所述分离弯头的入口管径的0～0.1倍。
18、进一步的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种煤粉浓淡分离装置，其特征在于，包括分离弯头(1)，所述分离弯头(1)上设有进口(101)、浓侧出口(102)及淡侧出口(103)，所述分离弯头(1)内设有入口分离导流结构及出口分离导流结构；所述出口分离导流结构包括多个出口分离挡板，多个所述出口分离挡板包括上固定式出口分离挡板(3)、下固定式出口分离挡板(5)及位于上、下固定式出口分离挡板(5)之间的至少一个可调式出口分离挡板(4)；所述上固定式出口分离挡板(3)及下固定式出口分离挡板(5)竖向设置；
2.根据权利要求1所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述分离弯头(1)采用90度弯头结构，所述分离弯头(1)为同心弯头或者异型弯头。
3.根据权利要求2所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述异型弯头的外弧圆心位于所述异型弯头的内弧圆心与和内弧同心的外弧之间。
4.根据权利要求3所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述异型弯头的外弧圆心位于所述异型弯头的内弧圆心与中心线之间。
5.根据权利要求4所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述异型弯头的外弧圆心位于所述异型弯头的内弧圆
6.根据权利要求1-5任一项所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述可调式入口分离挡板的左端通过转轴与所述分离弯头(1)铰接，所述可调式入口分离挡板的上下摆动角度为-50°～50°；和/或所述可调式出口分离挡板(4)的下端通过转轴与所述分离弯头(1)铰接，所述可调式出口分离挡板(4)的左右摆动角度为-40°～40°。
7.根据权利要求1-5任一项所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述第一级固定式入口分离挡板(6)或摆动角度为0°的一级可调式入口分离挡板(2)的上表面与分离弯头(1)的管入口低点位置的垂直距离为所述分离弯头(1)的入口管径的0～0.1倍；和/或所述第一级可调式入口分离挡板(7)与第一级固定入口分离挡板之间及相邻的可调式入口分离挡板之间的水平距离为所述分离弯头(1)的入口管径的0～0.3倍，垂直距离为所述分离弯头(1)的入口管径的0～0.3倍。
8.根据权利要求1-5任一项所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述出口分离导流结构的中心线与所述分离弯头出口管道的中心线重合或不重合，不重合时，所述出口分离导流结构的中心线偏向浓侧位置或偏向淡侧位置。
9.根据权利要求1-5任一项所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述入口分离挡板的左端迎流面及右端尾流面均采用弧形结构；和/或所述出口分离挡板的上端迎流面采用弧形结构。
10.根据权利要求1-5任一项所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述入口分离导流结构包括2～4级入口分离挡板；和/或所述分离弯头(1)、入口分离导流结构及出口分离导流结构均采用耐磨材质。
...【技术特征摘要】
1.一种煤粉浓淡分离装置，其特征在于，包括分离弯头(1)，所述分离弯头(1)上设有进口(101)、浓侧出口(102)及淡侧出口(103)，所述分离弯头(1)内设有入口分离导流结构及出口分离导流结构；所述出口分离导流结构包括多个出口分离挡板，多个所述出口分离挡板包括上固定式出口分离挡板(3)、下固定式出口分离挡板(5)及位于上、下固定式出口分离挡板(5)之间的至少一个可调式出口分离挡板(4)；所述上固定式出口分离挡板(3)及下固定式出口分离挡板(5)竖向设置；
2.根据权利要求1所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述分离弯头(1)采用90度弯头结构，所述分离弯头(1)为同心弯头或者异型弯头。
3.根据权利要求2所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述异型弯头的外弧圆心位于所述异型弯头的内弧圆心与和内弧同心的外弧之间。
4.根据权利要求3所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述异型弯头的外弧圆心位于所述异型弯头的内弧圆心与中心线之间。
5.根据权利要求4所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述异型弯头的外弧圆心位于所述异型弯头的内弧圆心与所述异型弯头的内弧之间。
6.根据权利要求1-5任一项所述的煤粉浓淡分离装置，其特征在于，所述可调式入口分离挡板的左端通过转轴与所述分离弯头(1)铰接，所述可调式入口分离挡板的上下摆动角度为-50°...
【专利技术属性】
技术研发人员：王广兵，牛涛，王常臻，雷扬，杨义臣，张文振，初伟，张超群，刘鹏飞，魏佳，刘平，田玉鹏，周末，
申请(专利权)人：国家能源菏泽发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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