[發明專利]兩級調節氣固兩相流分配器

在審

• 申請號: 201711390704.4
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108204601A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 吳一帆;崔一塵;侯晶晶;李明霞;王穎慧
• 申請（專利權）人: 北京博奇電力科技有限公司
• 主分類號: F23K3/02
• 分類號: F23K3/02;F23N1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供的是一種兩級調節氣固兩相流分配器，其主要結構由渦流分割整流裝置、文丘里節流裝置和氣固兩相分配調節裝置三部分依次連接組成。所述渦流分割整流裝置與主風粉輸送管道相連，其圓柱形殼體內置了呈米字型布置的葉片以及與殼體同軸布置的導流環。所述文丘里節流裝置的內壁形狀是以其圓柱形外壁中軸為中心布置的圓弧形雙曲線。所述氣固兩相分配調節裝置出口與支管連接，其腔體內部設置有兩級調節裝置：一級固相調節裝置和二級微調節裝置。該分配器對風粉量的分配均勻度高，調節精度高，能夠有效消因除固相顆粒流動產生的渦流旋流脈動現象，廣泛適用于各種結構復雜的風粉輸送管道，并具有體積小、結構簡單、易于操作等優點。

技術領域

本發明屬于氣固兩相流輸送領域，涉及一種兩級調節氣固兩相流分配器，該新型結構的分配器能夠將主輸送管道內的風粉氣流均勻分配至下游同級支管，氣固兩相流分配器的一個重要應用領域是應用于火力發電廠燃煤鍋爐制粉系統中。

背景技術

氣固兩相流分配器是將一次風粉氣流均勻分配至下游同級支管的裝置，在一些諸如火力發電行業、石油化工行業、機械重工等行業中，對一次風粉量分配的均勻度有著非常高的要求，一次風粉量分配的均勻度將會對下游設備運行的安全性、高效性、經濟性和環保性產生較大的影響。以火力發電廠為例，當前大型火力電廠燃煤鍋爐多采用中速磨煤機直吹式制粉系統，通常每臺磨煤機需要同時為多臺燃燒器供粉，若各燃燒器之間的風粉量分配不均勻，將會在鍋爐內部產生熱偏差、局部高溫、高溫腐蝕、負荷不穩定、NO_X排放量增加、溫度及壓力波動等一系列負面影響。氣固兩相流分配器在火力發電廠燃煤鍋爐制粉系統中的應用被稱為煤粉分配器，電力行業標準《火力發電廠煤粉制備系統設計標準和計算方法》（DL/T5154-2002）第8條中明文規定，在直吹式制粉系統中必須安裝某種類型的煤粉分配器，保障同級燃燒器各一次風管之間的煤粉和空氣的均勻分配，其風量偏差不大于±8%，其煤粉分配偏差不大于±10%。

當前國內使用較多的是以下三種形式的氣固兩相流分配器技術。第一種是格柵型分配器，該分配器是我國最早采用的分配器技術，該分配器在實際應用過程中總的分配偏差較大，偏差范圍在±25-35%左右。第二種是文丘里型分配器，該分配器在實際應用中總的分配偏差可達±20-40%，風粉量分配效果不穩定，為了追求較高的分配效果需增加節流面積，但增大節流面積的同時會產生較大的壓力損失。第三種是在火力發電廠燃煤鍋爐制粉系統中應用的雙可調煤粉分配器，該技術能將風粉量分配偏差控制在±10%左右，但是在分配器入口固相濃度分布不均勻的情況下對風分量分配效果較差，而且雙可調煤粉分配器本身結構復雜，占用空間較大，給制造安裝帶來諸多不便，設備運行時裝置的調節工作繁瑣，需要工作人員長期定時巡視并根據實際運行情況進行調整，增加了運行維護費用。

綜上，傳統氣固兩相流分配器在實際應用中存在風粉量分配效果較差，風粉量分配偏差較大，結構復雜，運行成本高，對現場安裝位置要求較高，運行過程中產生較大的壓力損失等缺點。此外現有的氣固兩相流分配器技術并沒有考慮消除，固體顆粒在一次風粉主管道中流動的過程中，因受到復雜的管道外形結構的影響，而產生渦流、旋流、脈動、流場紊亂現象，從而導致分配器各個支管出口的風粉量的劇烈波動的問題。因此，本發明的發明人亟需構思一種新技術以改善其問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種新型結構的兩級調節氣固兩相流分配器。本發明結合了現有文丘里分配器和雙可調分配器的優點，實現了設備運行過程中風量和粉量的多級可調節均勻分配的功能，并具有風粉量分配偏差小、提高了調節精度、降低了分配器系統產生壓力損失、大大消除了因固相顆粒在復雜管路中流動而產生的渦流、旋流現象，對分配器入口粉塵濃度均勻要求低，廣泛適用于各種復雜的一次風粉主粉管道，體積小、結構簡單、易于操作等優點。

本發明的技術方案是：

一種兩級調節氣固兩相流分配器，主要結構由渦流分割整流裝置、文丘里節流裝置和氣固兩相分配調節裝置三部分依次連接組成。