風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超超臨界塔式鍋爐的制作方法
【專利摘要】基于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超超臨界塔式鍋爐。褐煤產(chǎn)量大，價格低，提高褐煤發(fā)電機(jī)組的運行效率、降低發(fā)電煤耗及污染物排放是大型機(jī)組需要積極解決的問題。本實用新型組成包括：爐膛（ 1 ），爐膛上方位置處安裝有過熱器（ 20 ）、再熱器（ 21 ）及省煤器（ 3 ），省煤器上對應(yīng)處具有尾部煙道（ 2 ），爐膛上具有高溫抽煙口（ 5 ）、燃燒器（ 7 ）、二次風(fēng)箱（ 8 ），高溫抽煙口與爐煙混合裝置（ 11 ）連接，爐煙混合裝置一端與冷爐煙管（ 16 ）連接，爐煙混合裝置通過管束與風(fēng)扇磨之間連接有落煤管（ 19 ），風(fēng)扇磨通過管束與粉煤倉（ 13 ）連接，粉煤倉通過管束與給粉機(jī)（ 14 ）連接，給粉機(jī)通過落粉管（ 10 ）與煤粉管（ 6 ）連接。本實用新型應(yīng)用于高效褐煤發(fā)電鍋爐。
【專利說明】風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超超臨界塔式鍋爐
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實用新型涉及適用于一種高效褐煤發(fā)電設(shè)備，該發(fā)電設(shè)備基于鍋爐爐煙干燥的風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)，并且包括制粉系統(tǒng)乏氣熱量和水的回收。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]在地球的歷史上，最有利于成煤的地質(zhì)年代主要是晚古生代的石炭紀(jì)、二疊紀(jì)，中生代的侏羅紀(jì)以及新生代的第三紀(jì)。這是因為，在這幾個時期內(nèi)，地球上的氣候非常溫暖潮濕，地球表面到處長滿了高大的綠色植物，尤其在湖沼、盆地等低洼地帶和有水的環(huán)境里，封印木、鱗木等古代蕨類植物生長得特別茂盛。當(dāng)時，高大的樹木倒下以后，就會被水淹沒了，這就造成了倒木和氧隔絕的情況。在缺氧的環(huán)境里，植物體不會很快地分解、腐爛。隨著倒木數(shù)量的不斷增加，最終形成了植物遺體的堆積層。這些古代植物遺體的堆積層在微生物的作用下，不斷地被分解，又不斷地化合，漸漸形成了泥炭層，這是煤的形成的第一步。由于地殼的運動，泥炭層下沉。泥炭層被泥沙、巖石等沉積物覆蓋起來。這時，泥炭層一方面受到上面的泥沙、巖石等的沉重壓力，另一方面，也是更重要的方面，泥炭層又受到地?zé)岬淖饔?。在這樣的條件下，泥炭層開始進(jìn)一步發(fā)生變化:先是脫水，被壓緊，從而比重加大，而且石炭的含量逐漸增加，氧的含量逐漸減少，腐殖酸的含量逐漸降低。完成這幾個過程以后，泥炭就變成了褐煤。褐煤如果繼續(xù)不斷地受到增高的溫度和壓力的作用，就會引起內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的進(jìn)一步變化，褐煤就逐漸變成了煙煤或無煙煤。
[0005]褐煤含水量高達(dá)20~40%，而且灰分多，含硫高，發(fā)熱量低，傳統(tǒng)觀念中不能單獨當(dāng)電煤，只能與其它發(fā)熱量高的煤摻燒，與其他煤相比通用性差，不適合長距離運輸，二噸3100大卡的褐煤相當(dāng)一噸6200大卡的優(yōu)質(zhì)煤，相當(dāng)于褐煤的運輸成本高出優(yōu)質(zhì)煤一倍。中國褐煤量有2118億噸，主要分布在內(nèi)蒙古東部、云南東部、東北和華南也有少量。價值基于其品質(zhì)的不同，目前價格只能分別在400-600元/T之間。
[0006]為響應(yīng)國家節(jié)能減排的政策，有效提高褐煤發(fā)電大機(jī)組的運行效率、降低發(fā)電煤耗及污染物排放，同時減輕我國“富(褐)煤缺水”地區(qū)水資源緊缺的問題，如何將煤種中的水分利用起來，也是當(dāng)前研究的課題之一。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0008]本實用新型的目的是提供一種風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超臨界塔式鍋爐。
[0009]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
[0010]基于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超超臨界塔式鍋爐，其組成包括:爐膛，所述的爐膛上方位置處安裝有過熱器、再熱器及省煤器，所述的省煤器上對應(yīng)有尾部煙道，所述的尾部煙道與的另一端與回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器連接，所述的爐膛上具有高溫抽煙口、燃燒器和二次風(fēng)箱，所述的高溫抽煙口與爐煙混合裝置連接，所述的爐煙混合裝置一端與冷爐煙管連接，所述的爐煙混合裝置另一端通過管束與風(fēng)扇磨連接。
[0011]所述的基于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超超臨界塔式鍋爐，所述的風(fēng)扇磨與熱能及水回收裝置連接，所述的風(fēng)扇磨通過管束與粉煤倉連接，所述的粉煤倉通過管束與給粉機(jī)連接，所述的給粉機(jī)通過落粉管與煤粉管連接，所述的煤粉管與燃燒器連接，所述的爐煙混合裝置與風(fēng)扇磨之間連接管路上具有落煤管。
[0012]所述的基于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超超臨界塔式鍋爐，所述的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器一端與一組進(jìn)空氣管連接，所述的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器另一端與一組出空氣管連接，所述的一組出空氣管一個與二次風(fēng)箱和冷爐煙管連接，所述的一組出空氣管另一個與煤粉管連接，所述的尾部煙道上具有煙道出口所述的鍋爐過熱器受熱面分三級布置，分別為一級過熱器、二級過熱器和末級過熱器，在每兩級過熱器受熱面之間布置有噴水減溫裝置，再熱器受熱面分兩級布置，分別為低溫再熱器和末級再熱器，在兩級再熱器受熱面之間布置有噴水減溫器裝置；鍋爐水冷壁采用螺旋管圈+垂直管圈的結(jié)構(gòu)型式，再熱器采用兩級布置。
[0013]本實用新型的有益效果:
[0014]1.本實用新型設(shè)置了一種適用于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超臨界或超超或超臨界塔式鍋爐，鍋爐采用風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)，磨煤機(jī)出口風(fēng)粉混合物經(jīng)煤粉分離裝置后，干燥后的煤粉進(jìn)入煤粉倉，并最終進(jìn)入鍋爐燃燒。干燥乏氣進(jìn)入熱能回收裝置，進(jìn)行熱量回收的同時，回收從褐煤中干燥出來的水分。干燥褐煤所用的介質(zhì)為高溫爐煙+低溫爐煙。高溫爐煙取自鍋爐爐膛出口附近區(qū)域的煙氣，低溫爐煙取自鍋爐空氣預(yù)熱器出口的下游煙道。鍋爐水冷壁采用螺旋管圈+垂直管圈的結(jié)構(gòu)型式，過熱器采用三級布置，再熱器采用兩級布置。過熱器汽溫調(diào)節(jié)方式為煤水比+ 二級噴水，再熱器汽溫通過減溫水調(diào)節(jié)。鍋爐采用切向燃燒方式，應(yīng)用專門針對干燥后褐煤設(shè)計的新型燃燒器。在鍋爐爐膛出口區(qū)域布置高溫爐煙抽煙口，根據(jù)燃用煤質(zhì)的灰熔點，可調(diào)整爐煙抽取裝置的實際布置位置。該型鍋爐使整個高效褐煤發(fā)電系統(tǒng)有機(jī)形成一個整體。鍋爐燃燒產(chǎn)生的熱量，在保證發(fā)電所需熱量的同時，為制粉系統(tǒng)提供足夠的干燥熱量及干燥介質(zhì)，該部分介質(zhì)可選擇直接排入大氣或者返回鍋爐繼續(xù)參與爐內(nèi)換熱。
[0015]開發(fā)了基于爐煙干燥及水回收的風(fēng)扇磨倉儲式制粉系統(tǒng)的高效褐煤發(fā)電技術(shù)，該項發(fā)電技術(shù)中褐煤干燥尾氣熱能可綜合利用，實現(xiàn)“提取煤中水分”?；谠摲N新型褐煤應(yīng)用技術(shù)，提出了適用于該項技術(shù)的一種新型鍋爐方案，即采用風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的鍋爐方案。依據(jù)實際工程需要，依靠自主技術(shù)研制開發(fā)了 600MW?1000MW等級風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)超或超臨界塔式鍋爐，該爐型主要適用于燃用高水分褐煤的火力發(fā)電機(jī)組。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]【具體實施方式】:
[0019]一種基于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超臨界塔式鍋爐，其組成包括:爐膛1，所述的爐膛上方位置處安裝有過熱器20、再熱器21及省煤器3，所述的省煤器上對應(yīng)有尾部煙道2，所述的尾部煙道與的另一端與回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器4連接，所述的爐膛上具有高溫抽煙口 5、燃燒器7和二次風(fēng)箱8，所述的高溫抽煙口與爐煙混合裝置11連接，所述的爐煙混合裝置一端與冷爐煙管16連接，所述的爐煙混合裝置另一端通過管束與風(fēng)扇磨12連接。
[0020]實施例2:
[0021]根據(jù)實施例1所述的基于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超臨界塔式鍋爐，所述的風(fēng)扇磨與熱能及水回收裝置15連接，所述的風(fēng)扇磨通過管束與粉煤倉13連接，所述的粉煤倉通過管束與給粉機(jī)14連接，所述的給粉機(jī)通過落粉管10與煤粉管6連接，所述的煤粉管與燃燒器連接，所述的爐煙混合裝置與風(fēng)扇磨之間連接管路上具有落煤管19。
[0022]實施例3:
[0023]根據(jù)實施例1或2所述的基于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超臨界塔式鍋爐，所述的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器一端與一組進(jìn)空氣管17連接，所述的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器另一端與一組出空氣管18連接，所述的一組出空氣管一個與二次風(fēng)箱和冷爐煙管連接，所述的一組出空氣管另一個與煤粉管連接，所述的尾部煙道上具有煙道出口 9所述的鍋爐過熱器受熱面分三級布置，分別為一級過熱器、二級過熱器和末級過熱器，在每兩級過熱器受熱面之間布置有噴水減溫裝置，再熱器受熱面分兩級布置，分別為低溫再熱器和末級再熱器，在兩級再熱器受熱面之間布置有噴水減溫器裝置；鍋爐水冷壁采用螺旋管圈+垂直管圈的結(jié)構(gòu)型式，再熱器采用兩級布置。
[0024]實施例4:
[0025]實施例1或2或3之一所述的基于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超臨界塔式鍋爐的燃燒和換熱方法，風(fēng)扇磨制粉系統(tǒng)的干燥介質(zhì)采用高溫爐煙加低溫爐煙的方式，高溫爐煙加低溫爐煙進(jìn)入風(fēng)扇磨制粉系統(tǒng)對含有較高水分的褐煤進(jìn)行預(yù)干燥，鍋爐燃料采用風(fēng)扇磨制粉系統(tǒng)干燥后的煤質(zhì)，干燥后的煤質(zhì)燃燒產(chǎn)生的熱量用于加熱水和水蒸汽，作為蒸汽輪機(jī)發(fā)電動力，鍋爐爐膛出口附近區(qū)域布置高溫爐煙抽煙口，鍋爐采用切向燃燒方式，高溫爐煙抽煙口布置6-8個在鍋爐爐膛出口區(qū)域，鍋爐適配的汽輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率大于等于300MW。
[0026]所述的風(fēng)扇磨制粉系統(tǒng)的干燥介質(zhì)采用高溫爐煙加低溫爐煙的方式，是指被風(fēng)扇磨預(yù)干燥后的煤質(zhì)進(jìn)入鍋爐爐膛內(nèi)燃燒，燃燒所需的氧氣來自經(jīng)過空氣預(yù)熱器加熱后的空氣，燃燒釋放出熱量，同時產(chǎn)生大量的高溫鍋爐煙氣；將所述的高溫?zé)煔夂皖A(yù)熱器下游的煙氣混合，用于干燥褐煤煤粉，鍋爐上爐膛中剩余的大部分煙氣，依次流過鍋爐過熱器、再熱器及省煤器受熱部件，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，通過爐膛水冷壁、過熱器受熱面、再熱器受熱面、以及省煤器受熱面吸收煤質(zhì)燃燒釋放出的熱量，加熱水和蒸汽，產(chǎn)生推動蒸汽輪機(jī)做功并發(fā)電的動力，所述的干燥介質(zhì)中的剩余熱量被回收。乏氣，行業(yè)上是指是高溫鍋爐煙氣、低溫爐煙混合后和從褐煤中蒸發(fā)出來的水蒸氣的混合氣體，本實用新型稱作干燥介質(zhì)。
[0027]所述的高溫?zé)煔夂皖A(yù)熱器下游的煙氣混合是指:褐煤原煤經(jīng)過風(fēng)扇磨煤機(jī)后，被磨制成的煤粉；鍋爐上爐膛區(qū)域，布置高溫爐煙抽煙口，一部分高溫鍋爐煙氣通過高溫爐煙抽煙口從爐膛內(nèi)抽出，高溫鍋爐煙氣與來自預(yù)熱器出口下游煙道的低溫爐煙相混合后通過高溫爐煙管道形成作為干燥介質(zhì)的混合氣體，所述的混合氣體進(jìn)入風(fēng)扇磨煤機(jī)用于干燥具有較高水分的煤粉，并輸送煤粉。
[0028]所述的干燥介質(zhì)中的熱量被回收，是指所述的煤粉與乏氣一同進(jìn)入煤粉分離裝置，在煤粉分離裝置中，煤粉被分離出來，利用重力落入煤粉倉，乏氣則進(jìn)入熱能及水回收裝置；在熱能及水回收裝置中，乏氣中的水分及熱量被回收利用，剩余的乏氣可直接排入大氣，或者進(jìn)入鍋爐繼續(xù)參與換熱。
[0029]大部分煙氣，依次流過鍋爐過熱器、再熱器及省煤器受熱部件，將熱量傳遞給上述部件后，通過鍋爐尾部煙道進(jìn)入回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，通過回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的傳熱元件，將熱量傳遞給用于燃燒的空氣，釋放完熱量的煙氣則以較低的溫度離開鍋爐，進(jìn)入下游除塵裝置及脫硝裝置設(shè)備，并最終排入大氣。
[0030]所述的輸送煤粉的過程中，進(jìn)入煤粉倉的煤粉，通過給粉機(jī)的控制，按需要量送入煤粉管道，在煤粉管道中，與一次風(fēng)或者一次風(fēng)和乏氣的混合物相混合，并被送入鍋爐燃燒器進(jìn)行燃燒。
[0031]過熱器汽溫調(diào)節(jié)方式為煤水比+ 二級噴水，再熱器汽溫通過減溫水調(diào)節(jié)。
[0032]鍋爐上爐膛中剩余的大部分煙氣，依次流過鍋爐過熱器、再熱器及省煤器受熱部件，將熱量傳遞給上述部件后，通過鍋爐尾部煙道進(jìn)入回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，通過回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的傳熱元件，將熱量傳遞給用于燃燒的空氣，釋放完熱量的煙氣則以較低的溫度離開鍋爐，進(jìn)入下游除塵裝置及脫硝裝置設(shè)備，并最終排入大氣，進(jìn)入煤粉倉的煤粉，通過給粉機(jī)的控制，按需要量送入煤粉管道，在煤粉管道中，與一次風(fēng)或者一次風(fēng)與乏氣的混合物相混合，并被送入鍋爐燃燒器進(jìn)行燃燒，鍋爐過熱器受熱面分三級布置，分別為一級過熱器、二級過熱器和末級過熱器，在每兩級過熱器受熱面之間布置有噴水減溫裝置，再熱器受熱面分兩級布置，分別為低溫再熱器和末級再熱器，在兩級再熱器受熱面之間布置有噴水減溫器裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種基于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超超臨界塔式鍋爐，其組成包括:爐膛，其特征是:所述的爐膛上方位置處安裝有過熱器、再熱器及省煤器，所述的省煤器上對應(yīng)有尾部煙道，所述的尾部煙道與的另一端與回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器連接，所述的爐膛上具有高溫抽煙口、燃燒器和二次風(fēng)箱，所述的高溫抽煙口與爐煙混合裝置連接，所述的爐煙混合裝置一端與冷爐煙管連接，所述的爐煙混合裝置另一端通過管束與風(fēng)扇磨連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超超臨界塔式鍋爐，其特征是:所述的風(fēng)扇磨與熱能及水回收裝置連接，所述的風(fēng)扇磨通過管束與粉煤倉連接，所述的粉煤倉通過管束與給粉機(jī)連接，所述的給粉機(jī)通過落粉管與煤粉管連接，所述的煤粉管與燃燒器連接，所述的爐煙混合裝置與風(fēng)扇磨之間連接管路上具有落煤管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于風(fēng)扇磨開式制粉系統(tǒng)的超或超超臨界塔式鍋爐，其特征是:所述的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器一端與一組進(jìn)空氣管連接，所述的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器另一端與一組出空氣管連接，所述的一組出空氣管一個與二次風(fēng)箱和冷爐煙管連接，所述的一組出空氣管另一個與煤粉管連接，所述的尾部煙道上具有煙道出口所述的鍋爐過熱器受熱面分三級布置，分別為一級過熱器、二級過熱器和末級過熱器，在每兩級過熱器受熱面之間布置有噴水減溫裝置，再熱器受熱面分兩級布置，分別為低溫再熱器和末級再熱器，在兩級再熱器受熱面之間布置有噴水減溫器裝置；鍋爐水冷壁采用螺旋管圈+垂直管圈的結(jié)構(gòu)型式，再熱器采用兩級布置。
【文檔編號】F22D1/00GK204176668SQ201420620603
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月25日
【發(fā)明者】郭大山, 張彥軍, 張殿軍, 于澤忠, 宋寶軍 申請人:哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司