本發(fā)明涉及一種火力發(fā)電廠煤粉篩分裝置，尤其涉及一種能夠為磨煤機或一次風管冷熱態(tài)在線取得的煤粉樣品進行精準篩分的裝置。

背景技術(shù)：

煤粉篩分裝置是對磨煤機分離器出口或磨煤機主煤粉管道上在冷態(tài)或熱態(tài)的情況下在線取得的煤粉樣品進行煤粉粒度分級。通過煤粉粒度分級的結(jié)果可以反映出在不同工況下磨煤機磨出煤粉的細度。

在不同工況下，爐膛燃燒情況的好壞對煤粉細度的要求極高，當篩分裝置不能真實準確地反應(yīng)各個主煤粉管道里面的煤粉細度時，會造成煤粉分配不均，實際進入燃燒器的煤粉量相差較大，容易造成風粉比不匹配，造成燃燒組織惡化。會對鍋爐造成以下影響：

（1）局部超溫及高溫腐蝕

由于煤粉量的偏差問題的存在，會導致局部區(qū)域風煤比失調(diào)，粉量大的區(qū)域因熱負荷偏高，容易導致局部水冷壁管超溫。此外高粉量區(qū)域易造成氧量不足，還原性氣氛嚴重，長時間會引起高溫腐蝕。

（2）熱偏差

由于煤粉量存在偏差，會導致鍋爐局部熱負荷偏差較大，進而造成鍋爐爐膛出口的熱偏差。

（3）燃燒不充分

由于煤粉量存在偏差，會造成局部風粉不匹配：粉量大的區(qū)域風量不一定大，易造成局部缺氧，對煤粉的燃盡具有很大的制約性，進而降低經(jīng)濟性。

（4）變負荷氣溫氣壓波動

由于煤粉量存在偏差會造成風粉混合不均，易導致爐內(nèi)局部著火時間不一，燃燒組織惡化，會引起氣溫、氣壓及爐膛負壓的波動。

如上所述，煤粉篩分裝置能否真實準確地反映各工況的煤粉細度對鍋爐燃燒的影響極大，但是，目前火力發(fā)電廠的煤粉篩分裝置依然沿用傳統(tǒng)的以振篩機作為驅(qū)動裝置來篩分煤粉，如附圖5所示，操作流程為將煤粉樣品一次性全部倒入由上到下按目數(shù)從小到大摞好的最上層篩網(wǎng)，啟動振篩機40，固定好的各層篩網(wǎng)A1~A5以220r/min的轉(zhuǎn)動頻率使煤粉從上到下下落，測量一個樣品的工作時間最低為7分鐘，并且停止振篩機40后，要將各層篩網(wǎng)取下把煤粉倒入稱量瓶當中，稱量每層篩網(wǎng)剩余的煤粉重量。這一操作不但費時費力，還會在稱量的過程當中由于極細的煤粉飄在空氣中對操作空間造成污染、對操作人員造成傷害，而其中最為嚴重的問題在于，當煤粉在每層篩網(wǎng)旋轉(zhuǎn)的過程當中，由于煤粉顆粒間的碰撞產(chǎn)生的范德華力、煤粉顆粒間的摩擦產(chǎn)生的靜電力以及當操作空間的相對濕度超過65%時，水蒸氣開始在煤粉顆粒表面及顆粒間凝聚，顆粒間形成液橋力，上述三種力的存在會導致煤粉顆粒之間發(fā)生團聚，直接的問題就是造成煤粉顆粒堵網(wǎng)，這樣原本較細的煤粉顆粒由于團聚后粒徑變大，再加上篩網(wǎng)堵塞，致使細顆粒停留在低目數(shù)的篩網(wǎng)上面，其測量結(jié)果扭曲了真實的情況，一旦廠方人員誤認為該工況下煤粉較粗，會調(diào)節(jié)磨煤機來提高煤粉的細度，如此惡性循環(huán)，會給爐膛燃燒帶來極為嚴重的影響。而本發(fā)明會克服上述的所有問題，使得篩分結(jié)果真實準確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服上述存在的技術(shù)問題，而提供一種自動煤粉篩分裝置，用于達到真實準確的反應(yīng)煤粉顆粒的粒度、提高工作效率、避免環(huán)境污染。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種自動煤粉篩分裝置，包括錐形體、超聲預(yù)分散進樣器、超聲預(yù)分散進樣管、三頭式均勻出樣下降管、三頭式均勻出樣管，所述錐形體的筒體內(nèi)通過三頭式均勻出樣下降管連接超聲預(yù)分散進樣器，其特征在于：所述超聲預(yù)分散進樣器的內(nèi)部空間為半圓體，半圓體內(nèi)設(shè)有超聲預(yù)分散進樣管，且超聲預(yù)分散進樣管距離半圓體底端的距離是半圓體半徑的0.27倍，三頭式均勻出樣下降管下端連接有三頭式均勻出樣管，三頭式均勻出樣管具有三根圓管，每根圓管的直徑為最大煤粉顆粒粒徑的2.23倍，三根圓管之間的間隔角度各為30度，并且長度呈等差數(shù)列。

所述錐形體的筒體內(nèi)位于超聲預(yù)分散進樣器一側(cè)裝有整流格柵，外端設(shè)有離子風機，下端裝有控溫型空氣加熱器，另一側(cè)依次裝有70目標準篩網(wǎng)、115目標準篩網(wǎng)、170目標準篩網(wǎng)、200目標準篩網(wǎng)、250目標準篩網(wǎng)，所述250目標準篩網(wǎng)、200目標準篩網(wǎng)、170目標準篩網(wǎng)、115目標準篩網(wǎng)、70目標準篩網(wǎng)與水平線之間的夾角為75度；當煤粉從三頭式均勻出樣管出口到70目標準篩網(wǎng)接觸運動過程當中，所述離子風機釋放的離子風和控溫型空氣加熱器釋放的熱空氣在整流格柵的作用下與煤粉充分且均勻的混合。

所述錐形體的筒體上在70目標準篩網(wǎng)、115目標準篩網(wǎng)、170目標準篩網(wǎng)三者的中間安裝1號超聲波換能器；在200目標準篩網(wǎng)、250目標準篩網(wǎng)兩者的中間安裝2號超聲波換能器；在70目標準篩網(wǎng)外側(cè)下面、在70目標準篩網(wǎng)與115目標準篩網(wǎng)之間的下面以及在115目標準篩網(wǎng)與170目標準篩網(wǎng)之間的下面分別通過各自的上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板、錐形收集斗連接各自的煤粉收集瓶，在170目標準篩網(wǎng)與200目標準篩網(wǎng)之間的上面以及200目標準篩網(wǎng)與250目標準篩網(wǎng)的上面分別通過接有1號蝶閥及2號蝶閥的管道連接，上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板上面設(shè)有擋風器。

所述錐形體的筒體上在170目標準篩網(wǎng)與200目標準篩網(wǎng)之間、200目標準篩網(wǎng)與250目標準篩網(wǎng)之間分別通過管子經(jīng)三通管連接2號旋風分離器，2號旋風分離器通過管子經(jīng)4號蝶閥、四通管、3號蝶閥連接1號旋風分離器，其中，170目標準篩網(wǎng)與200目標準篩網(wǎng)之間的管子與三通管之間連接有1號蝶閥，200目標準篩網(wǎng)與250目標準篩網(wǎng)之間的管子與三通管之間連接有2號蝶閥，所述1號蝶閥和2號蝶閥距離三通管管口同為40mm，所述3號蝶閥和4號蝶閥距離四通管管口同為43mm；所述2號旋風分離器接在三通管和四通管之間，1號旋風分離器接在四通管和錐形體之間，錐形體的弧形邊的半徑尺寸為筒體上下兩端之間距離的2.2倍。

所述上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板上下移動的最大距離是上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板最低中心點垂直距離錐形收集斗距離的0.65倍，使上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板移動到最高點處后可以旋轉(zhuǎn)360度。

通過采用上述方案，本發(fā)明具有的有益效果是：超聲預(yù)分散進樣器可以預(yù)先使煤粉得到良好的分散；三頭式均勻出樣管可以使煤粉均勻少量地進入裝置內(nèi)部，最大限度減少煤粉顆粒之間產(chǎn)生的范德華力；離子風機、控溫型空氣加熱器、整流格柵之間的相互配合避免煤粉之間的靜電力和液橋力；1號超聲波換能器和2號超聲波換能器避免了煤粉堵網(wǎng)；蝶閥、三通管和四通管之間的連接以及收集瓶的密閉收集即避免了污染操作空間，也避免了操作人員因吸入煤粉而受到傷害，并且當裝置需要更換篩網(wǎng)時，可以擰下法蘭釘，拆開裝置更換篩網(wǎng)。整套裝置真實準確地對煤粉樣品進行篩分，并且自動化程度較高，提高了篩分效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的自動煤粉篩分裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為沿圖1中A-A線的剖視圖；

圖3為沿圖1中B-B線的剖視圖；

圖4為擋風器、上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板放大圖；

圖5為傳統(tǒng)篩分設(shè)備裝置簡圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1，2所示，本發(fā)明的自動煤粉篩分裝置，包括：支撐架1、離子風機2、控溫型空氣加熱器3、整流格柵4、超聲預(yù)分散進樣器5、超聲預(yù)分散進樣器固定閥6、3號超聲波換能器7、超聲預(yù)分散進樣管8、三頭式均勻出樣下降管9、三頭式均勻出樣管10、1號法蘭釘11、2號法蘭釘12、3號法蘭釘13、4號法蘭釘14、1號超聲波換能器15、2號超聲波換能器16、1號蝶閥17、2號蝶閥18、3號蝶閥19、4號蝶閥20、三通管21、四通管22、引風機23、1號旋風分離器24、2號旋風分離器25、錐形體26、250目標準篩網(wǎng)27、200目標準篩網(wǎng)28、170目標準篩網(wǎng)29、115目標準篩網(wǎng)30、70目標準篩網(wǎng)31、擋風器32、上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板33、錐形收集斗34、1號煤粉收集瓶35、2號煤粉收集瓶36、3號煤粉收集瓶37、4號煤粉收集瓶38、5號煤粉收集瓶39。

錐形體26的筒體內(nèi)通過三頭式均勻出樣下降管9連接超聲預(yù)分散進樣器5，超聲預(yù)分散進樣器5的內(nèi)部空間為半圓體，半圓體內(nèi)設(shè)有超聲預(yù)分散進樣管8，且超聲預(yù)分散進樣管8距離半圓體底端的距離是半圓體半徑的0.27倍，三頭式均勻出樣下降管9下端連接有三頭式均勻出樣管10，三頭式均勻出樣管10具有三根圓管，每根圓管的直徑為最大煤粉顆粒粒徑的2.23倍，三根圓管之間的間隔角度各為30度，并且長度呈等差數(shù)列。

錐形體26的筒體內(nèi)位于超聲預(yù)分散進樣器5一側(cè)裝有整流格柵4，外端設(shè)有離子風機2，下端裝有控溫型空氣加熱器3，另一側(cè)依次裝有70目標準篩網(wǎng)31、115目標準篩網(wǎng)30、170目標準篩網(wǎng)29、200目標準篩網(wǎng)28、250目標準篩網(wǎng)27，250目標準篩網(wǎng)27、200目標準篩網(wǎng)28、170目標準篩網(wǎng)29、115目標準篩網(wǎng)30、70目標準篩網(wǎng)31與水平線之間的夾角為75度；當煤粉從三頭式均勻出樣管10出口到70目標準篩網(wǎng)31接觸運動過程當中，離子風機2釋放的離子風和控溫型空氣加熱器3釋放的熱空氣在整流格柵4的作用下與煤粉充分且均勻的混合。錐形體26的筒體上在70目標準篩網(wǎng)31、115目標準篩網(wǎng)30、170目標準篩網(wǎng)29三者的中間安裝1號超聲波換能器15；在200目標準篩網(wǎng)28、250目標準篩網(wǎng)27兩者的中間安裝2號超聲波換能器16；在70目標準篩網(wǎng)31外側(cè)下面通過上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板33、錐形收集斗34連接1號煤粉收集瓶35；在70目標準篩網(wǎng)31與115目標準篩網(wǎng)30之間的下面通過上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板33、錐形收集斗34連接2號煤粉收集瓶36；在115目標準篩網(wǎng)30與170目標準篩網(wǎng)29之間的下面通過上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板33、錐形收集斗34連接3號煤粉收集瓶37；在170目標準篩網(wǎng)29與200目標準篩網(wǎng)28之間的上面通過管子連接1號蝶閥17；在200目標準篩網(wǎng)28與250目標準篩網(wǎng)27的上面通過管子連接2號蝶閥18；上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板33上面設(shè)有擋風器32。錐形體26的筒體上在170目標準篩網(wǎng)29與200目標準篩網(wǎng)28之間、200目標準篩網(wǎng)28與250目標準篩網(wǎng)27之間分別通過管子經(jīng)三通管21連接2號旋風分離器25，2號旋風分離器25通過管子經(jīng)4號蝶閥20、四通管22、3號蝶閥19連接1號旋風分離器24，其中，250目標準篩網(wǎng)27之間的管子與三通管21之間連接有1號蝶閥17，200目標準篩網(wǎng)28與250目標準篩網(wǎng)27之間的管子與與三通管21之間連接有2號蝶閥18，所述1號蝶閥17和2號蝶閥18距離三通管21管口同為40mm，3號蝶閥19和4號蝶閥20距離四通管（22）管口同為43mm；2號旋風分離器25接在三通管21和四通管22之間，1號旋風分離器24接在四通管22和錐形體26之間，錐形體26的弧形邊的半徑尺寸為筒體上下兩端之間距離的2.2倍。

如圖3，4所示，上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板33上面設(shè)有擋風器32，上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板33上下移動的最大距離是上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板33最低中心點垂直距離錐形收集斗34距離的0.65倍，使上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板33移動到最高點處后可以旋轉(zhuǎn)360度。

本篩分裝置適用于電站鍋爐磨煤機分離器出口或主煤粉管道在線取得的煤粉樣品的篩分。為方便理解本篩分裝置的使用，現(xiàn)已主煤粉管道在線取得的煤粉樣品為例進行具體實施方式說明。

（1）在某工況下應(yīng)用煤粉取樣裝置在電站鍋爐主煤粉管道上設(shè)置的煤粉取樣口取出25g左右煤粉樣品放入測試瓶中待測試。先將所有設(shè)備處于全關(guān)，所有蝶閥處于全關(guān)的狀態(tài)。此時，開啟3號蝶閥19、離子風機2、控溫型空氣加熱器3、1號超聲波換能器15、2號超聲波換能器16和引風機23。將測試瓶中的待測樣品直接倒入超聲預(yù)分散進樣器5。

（2）通過頂層透明玻璃觀察測試樣品，當樣品從三頭式均勻出樣管10全部流出且每層篩子中的煤粉樣品不再有明顯減少時并保持1分鐘后取下250目標準篩網(wǎng)27和200目標準篩網(wǎng)2）之間的擋風器（所有擋風器規(guī)格形式全部一樣）并旋轉(zhuǎn)上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板（所有上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板規(guī)格形式全部一樣）使其移動到最低點位置并保持垂直于箱體后開啟2號蝶閥18和4號蝶閥20并關(guān)閉3號蝶閥19，觀察250目標準篩網(wǎng)27和200目標準篩網(wǎng)28之間部分的煤粉樣品，當樣品全部被收集后，打開3號蝶閥19并關(guān)閉2號蝶閥18、4號蝶閥20，然后取下4號煤粉收集瓶38將收集的樣品倒入稱量瓶后再將4號煤粉收集瓶38安裝回原來的位置。

（3）取下200目標準篩網(wǎng)28和170目標準篩網(wǎng)29之間的擋風器并旋轉(zhuǎn)上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板使其移動到最低點位置并保持垂直于箱體后開啟1號蝶閥17、4號蝶閥20并關(guān)閉3號蝶閥19，然后觀察200目標準篩網(wǎng)28和170目標準篩網(wǎng)29之間部分的煤粉樣品，當樣品全部被收集后，此時關(guān)閉引風機23。

（4）將剩下的三個擋風器全部取下并依次旋轉(zhuǎn)上下可調(diào)式旋轉(zhuǎn)煤粉擋板使相應(yīng)的煤粉樣品落入相應(yīng)的煤粉收集瓶當中。

（5）依次將1號煤粉收集瓶35、2號煤粉收集瓶36、3號煤粉收集瓶37、4號煤粉收集瓶38、5號煤粉收集瓶39收集到的煤粉倒入相應(yīng)的稱量瓶當中，再加上步驟2中收集到的煤粉，開始稱量上述六個稱量瓶當中煤粉的重量。通過上述的稱量，即準確真實地完成了一個煤粉樣品的粒度分布。