本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，特別是指一種火力發(fā)電廠中速立式磨煤機(jī)旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

磨煤機(jī)是燃煤電站制粉系統(tǒng)主要設(shè)備。如圖1所示，國內(nèi)普遍采用的中速立式磨煤機(jī)通過輾磨、干燥、粗細(xì)粉篩選和輸運(yùn)等供給鍋爐煤粉燃料。這種磨煤機(jī)基本工作過程是：將需研磨的原煤從設(shè)在磨煤機(jī)中央的落煤管落到磨盤上，磨盤在電機(jī)的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)且借助于離心力將原煤甩至碾磨滾道上；然后，通過磨輥進(jìn)行碾磨。碾磨工作由三個(gè)磨輥完成，磨輥由彈簧加載或液壓加載提供碾壓力。原煤的碾磨和干燥同時(shí)進(jìn)行，一次風(fēng)通過噴嘴均勻進(jìn)入磨盤的周圍，將經(jīng)過碾磨從磨盤上切向甩出的煤粉混合物烘干并輸送至磨煤機(jī)上部的分離器中進(jìn)行分離，其中，煤粉混合物中的粗粉被分離出來落回磨盤上進(jìn)行重磨，合格的細(xì)粉則被一次風(fēng)帶出分離器；而難以粉碎且一次風(fēng)吹不起的較重的石子煤、黃鐵礦、鐵塊等通過噴嘴落到一次風(fēng)室，被刮板刮進(jìn)排渣箱，由人工定期清理。

所述的噴嘴是中速立式磨煤機(jī)的關(guān)鍵零件，有如下重要作用：

A、干燥磨煤機(jī)中煤粉；

B、維持煤粉的流化狀態(tài)，使煤粉流進(jìn)研磨部分；

C、將煤粉顆粒從流化床轉(zhuǎn)移到分離器，而大顆粒的煤粉重新分離回研磨部分；

D、將研磨好的煤粉顆粒從分離器吹送至燃燒器。

目前，火力發(fā)電廠多采用開式動靜組合噴嘴結(jié)構(gòu)。動環(huán)與磨盤連接，運(yùn)行時(shí)隨磨盤一起旋轉(zhuǎn)，靜環(huán)與中速立式磨煤機(jī)筒壁連接。動靜環(huán)之間設(shè)置間隙。其主要問題有：

中速立式磨煤機(jī)在運(yùn)行中，有石子煤等雜質(zhì)從噴嘴處掉落，還會有部分雜質(zhì)卡在動、靜環(huán)的間隙處，一次風(fēng)中夾帶煙灰會對其造成沖刷，隨運(yùn)行時(shí)間的增加，會導(dǎo)致動、靜環(huán)的磨損增加，大大減少中速立式磨煤機(jī)噴嘴的使用壽命。另外，當(dāng)動、靜環(huán)間隙不斷增加后，中速立式磨煤機(jī)噴嘴對一次風(fēng)的組織能力減弱，導(dǎo)致一次風(fēng)的攜粉能力大大降低，風(fēng)粉比不斷增加，同時(shí)影響中速立式磨煤機(jī)出力。風(fēng)粉比增加后會增加一次風(fēng)機(jī)耗電量，同時(shí)不利于實(shí)現(xiàn)鍋爐低NOX燃燒。而磨煤機(jī)出力減少后，會增加廠用電率，增加供電煤耗。

中速立式磨煤機(jī)噴嘴的氣道阻力較高。目前中速立式磨煤機(jī)噴嘴氣道入口常常采用直通道入口形式，一次風(fēng)進(jìn)入磨煤機(jī)噴嘴氣道時(shí)阻力損失較大，同時(shí)氣道為傾斜直通道，氣流加速過程完全在噴嘴氣道入口處完成，使整個(gè)噴嘴氣道內(nèi)一次風(fēng)的阻力損失較大，進(jìn)而磨煤機(jī)進(jìn)出口壓差較大，增加一次風(fēng)機(jī)電耗，也會限制磨煤機(jī)最大出力。

中速立式磨煤機(jī)噴嘴氣道通流面積不能適時(shí)適應(yīng)煤種及負(fù)荷等的變化。當(dāng)磨煤機(jī)燃用高水分煤種時(shí)，為保證干燥出力，需要增大熱一次風(fēng)通流面積，降低通風(fēng)阻力。而當(dāng)燃用普通煤種時(shí)，可以對通流面積進(jìn)行一定節(jié)流，提高噴嘴氣道出口風(fēng)速，達(dá)到降低風(fēng)粉比的目的。目前火電廠沒有在線控制磨煤機(jī)噴嘴氣道通流面積技術(shù)。

中速立式磨煤機(jī)噴嘴對石子煤等的篩選性能較差。由于噴嘴氣道通流面積一定，在一次風(fēng)量不變的情況下噴嘴氣道出口風(fēng)速不變。火電廠目前只能通過調(diào)整一次風(fēng)量來控制石子煤量。另外，當(dāng)煤質(zhì)變化時(shí)，由于風(fēng)速不可調(diào)，噴嘴沒有篩分煤塊和雜質(zhì)(石子、黃鐵礦等)的能力。對于燃用雜質(zhì)較多的劣質(zhì)煤的電廠，雜質(zhì)不能及時(shí)排出，在磨煤機(jī)內(nèi)反復(fù)研磨，致使磨煤機(jī)磨損嚴(yán)重，電耗升高，噴嘴壽命較短。同時(shí)，石子煤中含有大量的灰質(zhì)、硫、重金屬等，不能及時(shí)篩選出來，會增加煙氣中污染物含量。

目前，中速立式磨煤機(jī)噴嘴常用鑄造方式生產(chǎn)，多為普通鑄鐵材料，為增加噴嘴壽命，形式普遍較笨重，質(zhì)量較大，運(yùn)行時(shí)電動機(jī)帶動磨煤機(jī)磨盤和噴嘴一起轉(zhuǎn)動，電機(jī)能耗較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種高效耐磨低阻力中速立式磨煤機(jī)可調(diào)旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)，它是一種優(yōu)化的磨煤機(jī)噴嘴結(jié)構(gòu)形式，適應(yīng)燃用煤質(zhì)、負(fù)荷等的變化，可提高噴嘴抗磨損能力，減少阻力，降低磨煤機(jī)壓差，降低磨煤機(jī)能耗，降低風(fēng)粉比。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種中速立式磨煤機(jī)可調(diào)旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)，包括磨煤機(jī)噴嘴、密封結(jié)構(gòu)和調(diào)整結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的密封結(jié)構(gòu)位于噴嘴的上方；所述的調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)置在噴嘴和密封結(jié)構(gòu)之間，它與噴嘴之間形成一個(gè)水平密封間隙；在噴嘴內(nèi)設(shè)有氣道；調(diào)整結(jié)構(gòu)通過機(jī)械傳動向噴嘴氣道出口側(cè)伸縮運(yùn)動；噴嘴為整體結(jié)構(gòu)，運(yùn)行時(shí)噴嘴整體旋轉(zhuǎn)，無動靜摩擦。

根據(jù)中速立式磨煤機(jī)運(yùn)行情況，所述的噴嘴氣道出口通流面積較原設(shè)計(jì)減少5％～40％。

為增加出力，同時(shí)減少中速立式磨煤機(jī)筒壁磨損，優(yōu)選地，其噴嘴氣道與水平方向的夾角為60°～85°。

噴嘴氣道入口為喇叭式曲線入口。

噴嘴氣道出口的斜切角與水平方向角度為15°～60°。

噴嘴氣道內(nèi)部采用漸縮結(jié)構(gòu)。

噴嘴氣道內(nèi)部為扭曲形狀。

噴嘴材料采用高耐磨合金材料，保證其洛氏硬度HRC值不低于50。

所述的調(diào)整結(jié)構(gòu)可根據(jù)中速立式磨煤機(jī)負(fù)荷等的變化對噴嘴通流面積進(jìn)行在線調(diào)整。

為適應(yīng)煤種和設(shè)備工況變化，改善中速立式磨煤機(jī)性能，噴嘴氣道出口通流面積可實(shí)時(shí)地在原基礎(chǔ)上縮小0～40％。

針對煤質(zhì)較差的電廠，提出一種正向旋轉(zhuǎn)噴嘴結(jié)構(gòu)，其噴嘴氣道出口與中速立式磨煤機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相同，可大大提高煤中雜質(zhì)的篩選能力，提高磨煤機(jī)內(nèi)易損件的壽命。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型能夠有效解決中速立式磨煤機(jī)出力不足、磨煤機(jī)噴嘴阻力大、磨煤機(jī)進(jìn)出口壓差大、風(fēng)粉比高的問題。本實(shí)用新型能夠提高磨煤機(jī)噴嘴及其他耐磨件壽命，能夠提高對磨煤機(jī)工況變化的適應(yīng)性，降低噴嘴重量，降低磨煤機(jī)壓差，降低風(fēng)粉比，降低磨煤機(jī)電耗，能夠提高噴嘴抗磨損能力，減少阻力。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的中速立式磨煤機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖。

圖2為本實(shí)用新型高效耐磨低阻力中速立式磨煤機(jī)可調(diào)噴嘴結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖2中標(biāo)號說明：

1、噴嘴；2、密封結(jié)構(gòu)；3、調(diào)整結(jié)構(gòu)；4、水平密封間隙；

5、氣道方向；6、噴嘴氣道入口；7、噴嘴氣道；8、噴嘴氣道出口；

9、擋板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖2所示，本實(shí)用新型中速立式磨煤機(jī)噴嘴結(jié)構(gòu)，它包括：噴嘴1、密封結(jié)構(gòu)2、調(diào)整結(jié)構(gòu)3。所述的密封結(jié)構(gòu)2位于噴嘴1的上方；所述的調(diào)整結(jié)構(gòu)3設(shè)置在噴嘴1和密封結(jié)構(gòu)2之間，它與噴嘴1之間形成一個(gè)水平密封間隙4；在噴嘴1內(nèi)設(shè)有噴嘴氣道7；所述的噴嘴1為整體結(jié)構(gòu)，運(yùn)行時(shí)噴嘴1整體旋轉(zhuǎn)，無動靜摩擦。

其中，所述的噴嘴1由30～80個(gè)噴嘴氣道7組成；噴嘴氣道7通流面積較目前常規(guī)噴嘴減少約5％-40％。以國內(nèi)某型號中速立式磨煤機(jī)原廠噴嘴為例，其噴嘴氣道出口8的總面積為0.78m²，而本實(shí)用新型噴嘴氣道出口8總通流面積約在0.55m²左右。在相同的一次風(fēng)量下，可輸送更多煤粉，降低磨煤機(jī)風(fēng)粉比。噴嘴1結(jié)合文丘里效應(yīng)和Bernoulli方程，建立高效空氣動力場。

優(yōu)選地，所述的噴嘴1的氣道方向5與水平方向夾角為60°～85°，以減少中速立式磨煤機(jī)筒壁磨損，可使磨煤機(jī)內(nèi)部煤粉空氣渦旋不貼筒壁，可減少其對筒壁的沖擊，增加筒壁耐磨層壽命。

所述的噴嘴1的噴嘴氣道入口6設(shè)置為喇叭狀入口，以減少噴嘴氣道入口阻力；同時(shí)噴嘴氣道7為漸縮形氣道，以使一次風(fēng)氣流更平滑地過渡至噴嘴出口8，可減少噴嘴內(nèi)的通風(fēng)阻力損失，整個(gè)噴嘴氣道為扭曲形狀，以降低中速立式磨煤機(jī)進(jìn)出口壓差。

噴嘴氣道出口8為傾斜式出口，噴嘴氣道出口8的斜切角與水平面夾角為15°～60°，以增加一次風(fēng)攜粉能力，可提高中速立式磨煤機(jī)通風(fēng)出力。

所述的水平密封間隙4為7-10mm。同時(shí)其與密封結(jié)構(gòu)2之間的間隙為2-5mm。由于本實(shí)用新型提供的噴嘴1密封結(jié)構(gòu)是水平密封，此種密封方式增加了漏風(fēng)阻力，相同間隙情況下，可使一次風(fēng)泄露量更小，而且在此處又可避免受到中速立式磨煤機(jī)內(nèi)煤粉和其它雜質(zhì)的沖擊，其保效性更高，確保密封長期有效。

所述的調(diào)整結(jié)構(gòu)3可通過機(jī)械傳動向噴嘴側(cè)伸縮，可實(shí)時(shí)調(diào)整噴嘴氣道出口8通流面積縮小原面積的0～40％。

在所述的調(diào)整結(jié)構(gòu)3中設(shè)有擋板9，通過機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)沿噴嘴1的徑向運(yùn)動，達(dá)到實(shí)時(shí)改變噴嘴氣道出口8面積的目的。所述的調(diào)整結(jié)構(gòu)3可根據(jù)中速立式磨煤機(jī)負(fù)荷相關(guān)因素的變化對噴嘴通流面積進(jìn)行在線調(diào)整。通過檢測磨煤機(jī)性能數(shù)據(jù)，可在線調(diào)整至最佳通流面積，實(shí)現(xiàn)了磨煤機(jī)噴嘴在線通流面積的調(diào)整。

針對煤質(zhì)較差，煤中雜質(zhì)較多的電廠，采用噴嘴氣道出口方向與中速立式磨煤機(jī)磨盤的旋轉(zhuǎn)方向相同的順向噴嘴，可增加磨煤機(jī)對石子煤的篩分能力，提早排除煤中的雜質(zhì)，減少雜質(zhì)在磨煤機(jī)內(nèi)反復(fù)研磨造成的磨煤機(jī)磨損，減少磨煤機(jī)耗電，同時(shí)重金屬、黃鐵礦等的排除，減少了鍋爐尾部煙氣中污染物的含量，提高SCR催化劑的壽命。

所述的噴嘴1的材料采用高硬度合金材料，耐磨性佳，壽命比目前常規(guī)噴嘴提高5000-15000小時(shí)，同時(shí)在其壽命期內(nèi)保效率高。

所有這些設(shè)計(jì)特點(diǎn)使本實(shí)用新型中速立式磨煤機(jī)噴嘴綜合效率大大提高，為鍋爐燃燒提供了合格的煤粉，較低的一次風(fēng)和煤粉比例，可提高鍋爐內(nèi)低氧燃燒的效率，減少NOx的排放。同時(shí)石子煤等雜質(zhì)的排出，可減少鍋爐排放的重金屬量，減少SO2、煙塵的產(chǎn)生，減少對環(huán)境的污染，還可提高SCR催化劑壽命。提高整個(gè)電廠鍋爐側(cè)的節(jié)能環(huán)保效果。

以上所述為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。