安装在制粉系统输粉管道上的全自动煤粉流速调节阀

摘要

本发明公开了一种安装在制粉系统输粉管道上的全自动煤粉流速调节阀，包括阀体和设置在所述阀体内的阀芯，所述阀芯包括上、下半体以及驱动装置和检测装置，其中，上半体呈上端封闭的套筒状，所述上半体的外壁通过多个沿周向均布设置的支架固定在所述阀体的内壁上；下半体的上端固定设有外套筒，所述外套筒套装在所述上半体的外壁上；驱动装置用于驱动所述下半体上下移动；检测装置用于检测所述下半体的位置。本发明通过阀芯的下半体在阀体内上下滑动，下半体的底面与阀体的内壁之间的流通面积自下而上呈渐缩式变化，直至节流面积最小的位置，通过改变煤粉气流流速，最终实现调节煤粉输送管道系统阻力的作用。

说明书

技术领域

本发明涉及大型燃煤电厂煤粉锅炉燃烧控制领域，具体涉及安装在制 粉系统输粉管道上的全自动煤粉流速调节阀。

背景技术

大型燃煤电厂煤粉锅炉的磨煤机一般采用直吹式制粉系统为燃烧器提 供煤粉，每组燃烧器的数量为4～8只。根据锅炉设计规范和标准，每一组 燃烧器之间的煤粉质量流量分配偏差要小于±10%（与所有煤粉管的平均值 之比）。决定煤粉分配偏差的主要因素有煤粉管之间流动阻力偏差、煤粉浓 度偏差、煤粉细度以及一次风煤比。当煤粉细度及一次风煤比达到规定范 围以后，就要通过调节煤粉流速和浓度进行煤粉分配调平。

但是在过去，由于无法对煤粉气固两相流中的煤粉流速进行在线测量， 因此只能在冷态工况下以空气代替煤粉进行煤粉分配调平，以至于进入到 各煤粉管中的煤粉流速偏差很大，即不能实现煤粉的平均分配，从而影响 整个煤粉锅炉的燃烧效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决磨煤机煤粉管内煤粉流速偏差较大 的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种安装在 制粉系统输粉管道上的全自动煤粉流速调节阀，包括阀体和设置在所述阀 体内的阀芯，所述阀芯包括：

上半体，呈上端封闭的套筒状，所述上半体的外壁通过多个沿周向均 布设置的支架固定在所述阀体的内壁上，多个所述支架之间的间隙形成煤 粉流动通道；

下半体，其上端固定设有外套筒，所述外套筒套装在所述上半体的外 壁上，其顶面呈下凸的圆弧面或圆锥面状；所述下半体的底面与所述阀体 的内壁之间的流通面积自下而上呈渐缩式变化，直至节流面积最小的位置；

驱动装置，设置在所述上半体内，用于驱动所述下半体上下移动；

检测装置，设置在所述上半体内，用于检测所述下半体的位置。

在上述方案中，所述驱动装置为气缸，所述气缸的缸体固定在所述上 半体内，所述气缸的活塞杆与所述下半体的底面固定。

在上述方案中，所述检测装置包括：

传感器，设置在所述上半体内；

连杆机构，一端与所述下半体连接，另一端与所述传感器连接。

在上述方案中，所述传感器为滑动变阻器，所述连杆机构包括：

第一连杆，竖直设置，下端与所述下半体固定；

第二连杆，水平设置，一端与所述第一连杆的上端铰接，另一端与所 述滑动变阻器的滑片连接。

在上述方案中，至少两个所述支架上分别设有贯通所述阀体与所述上 半体内腔的轴向通孔。

在上述方案中，所述下半体表面采用耐磨喷涂处理；所述上半体的顶 面上设有耐磨块，所述耐磨块的顶面呈上凸的圆弧面或圆锥面状。

在上述方案中，还包括内密封装置，所述内密封装置包括：

下套管，其下端设有下挡板，所述下挡板与所述下半体固定；

上套管，其上端外壁上设有上挡板，所述上挡板与所述上半体的顶面 固定，所述上套管插装在所述下套管内；

所述气缸的活塞杆向下依次穿出所述上挡板和所述下挡板后与所述下 半体固定。

在上述方案中，所述外套筒与所述上半体的外壁之间设有一密封圈。

在上述方案中，所述驱动装置为液压驱动装置或者电机驱动装置。

本发明，采用带有圆锥型阀芯结构，避免了现有结构中采用的闸板式 阀芯调节性能较差，容易进入不稳定调节区的弊端，本装置通过阀芯的下 半体在阀体内的轴向上下滑动，改变与阀体内壁的间隙大小，进而通过改 变煤粉管道的通流面积而改变煤粉气流流动速度，最终实现调节煤粉流速 的作用。本装置具有良好的调节性能及线性特性，调节过程稳定。

附图说明

图1为本发明中下半体下滑至最低点时的结构示意图；

图2为本发明中下半体上滑至最高点时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作出详细的说明。

如图1和图2所示，本发明提供了一种安装在制粉系统输粉管道上的 全自动煤粉流速调节阀，包括阀体1和设置在阀体1内的阀芯。阀芯包括 上、下半体3、2，驱动装置，检测装置和内密封装置。阀体1上、下端设 有连接法兰，阀体1由上下两部分组成，用螺栓连接，方便拆卸，更换阀 芯内的各部件。

其中，上半体3呈上端封闭的套筒状，上半体3的外壁通过多个沿周 向均布设置的支架4固定在阀体1的内壁上，多个支架4之间的间隙形成 煤粉流动通道。

下半体2其上端固定设有外套筒，外套筒套装在上半体3的外壁上， 下半体2的顶面呈下凸的圆弧面或圆锥面状，其圆弧面或圆锥面状设计便 于调节下半体与阀体之间的流通面积。

驱动装置设置在上半体3内，用于驱动下半体2上下移动。驱动装置 为气缸5，气缸5的缸体固定在上半体内，气缸5的活塞杆与下半体2的底 面固定。驱动装置也可以采用液压驱动装置或者电机驱动装置，本实施例 中，驱动装置采用气缸。

检测装置设置在上半体3内，用于检测下半体2的位置。检测装置包 括传感器和连杆机构，其中，传感器设置在上半体3内；连杆机构的一端 与下半体2连接，另一端与传感器连接。传感器为滑动变阻器，连杆机构 包括第一、第二连杆6、7，其中，第一连杆6竖直设置，下端与下半体2 固定；第二连杆7水平设置，一端与第一连杆6的上端铰接，另一端与滑 动变阻器的滑片连接。

内密封装置包括上、下套管，其中，下套管下端设有下挡板8，下挡板 8与下半体2固定；上套管上端外壁上设有上挡板9，上挡板9与上半体3 的顶面固定，上套管插装在下套管内；气缸5的活塞杆向下依次穿出上挡 板和下挡板后与下半体固定。

至少两个支架上分别设有贯通阀体与上半体内腔的轴向通孔。装置中 涉及到的线路均可以通过该轴向通孔进行连接布置，另外通过该轴向通孔 可以实现阀芯内腔与阀体外空气的流通，使得内外气压相同，避免阀体内 与阀芯内压力不同造成的空气阻力。

上半体3的顶面上设有耐磨块，耐磨块的顶面呈上凸的圆弧面或圆锥 面状。外套筒与上半体3的外壁之间设有一道密封圈，有效保证阀体阀芯 内外密封效果。

通过上、下半体之间的相对滑动，检测装置滑动变阻器的阻值也跟着 相对变化，从而产生电流变化信息，从而使得驱动装置气缸根据检测信号 驱动气缸伸缩。

本发明，采用圆锥型阀芯结构，使得在滑动调节的过程中，阀体通流 面积自下而上逐渐缩小，直至最小流通面积点，提高了煤粉流动的稳定性， 避免了现有结构中采用闸板式阀芯，通过产生涡流方式进行调节，调节性 能较差，容易进入不稳定调节区的弊端，本装置通过阀芯的下半体在阀体 内上下滑动，调节与阀体内壁的间隙大小，进而通过改变煤粉管道的通流 面积而改变煤粉气流流动阻力，最终实现调节煤粉流速的作用。本装置具 有良好的调节性能及线性特性，调节过程稳定。

本发明通过控制单元控制，控制单元根据当前的煤粉流速测量结果发 出相应的控制信号，控制气缸伸缩，从而带动下半体在上半体上上下滑动， 下半体的底面与阀体的内壁之间的流通面积自下而上呈渐缩式变化，直至 节流面积最小的位置，通过改变煤粉气流流速，最终实现调节煤粉输送管 道系统阻力的作用。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示 下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本 发明的保护范围之内。