專利名稱：煙氣干燥褐煤風扇磨直吹式制粉系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃煤發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及褐煤發(fā)電技術(shù)，具體地說，涉及燃褐煤電站鍋爐的制粉系統(tǒng)與燃燒系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
褐煤是煤化程度最低的礦產(chǎn)煤，是泥炭沉積后經(jīng)脫水、壓實轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C生物巖的初期產(chǎn)物，因外表呈褐色或暗褐色而得名。褐煤約占我國動力煤儲量的18%，主要分布于內(nèi)蒙古、東北及云南等地區(qū)。褐煤具有揮發(fā)分高(Vdaf > 37% )、水分高(全水分約為30%， 外在水分大多超過19% )、發(fā)熱量低(約12. 56MJ/kg)、灰熔點低(約1150°C )、磨損性低(HGI為50-70)和易自燃等特點。褐煤“二高三低”的特點決定了其制粉系統(tǒng)具有一定的特殊性。在電站鍋爐制粉系統(tǒng)中，各類制粉系統(tǒng)的最大區(qū)別在于磨煤機類型。在制粉系統(tǒng)中磨煤機既是破碎設(shè)備，也是關(guān)鍵的原煤干燥設(shè)備。目前廣為應(yīng)用的磨煤機主要有鋼球磨煤機、中速磨煤機及風扇磨煤機三大類。磨煤機選型主要與原煤水分、可磨性以及磨損性有關(guān)。因大部分褐煤水分較高且磨損性較弱，故在當前的燃褐煤機組中廣泛應(yīng)用干燥能力較強的風扇磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)。根據(jù)干燥介質(zhì)的不同，風扇磨直吹式制粉系統(tǒng)還可分為二介質(zhì)(熱風與熱煙)與三介質(zhì)(熱風、熱煙及冷煙)干燥系統(tǒng)。無論二介質(zhì)還是三介質(zhì)系統(tǒng)，干燥劑均由煙氣與空氣混合而成。因此干燥介質(zhì)中含氧較高，易使制粉系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生著火、爆燃等事故，是影響褐煤制粉系統(tǒng)安全運行的主要問題。另外，目前的高溫爐煙管道采用內(nèi)保溫和外保溫二種結(jié)構(gòu)型式。在其實際運行中，保溫層脫落導致管道襯板及膨脹節(jié)燒穿的事故時有發(fā)生，管道安全可靠性較差，長期以來一直影響燃褐煤發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行。此外，爐膛出口的高溫爐煙溫度高達1000多度，為減少散熱損失以往內(nèi)保溫或外保溫高溫爐煙管道的保溫層厚度多在350mm以上，由此一方面需耗用大量保溫材料以及大量的人力物力用于施工，同時也使得管道重量很大，相應(yīng)地使機組鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的荷載較大，鋼耗量隨之增大。在外保溫結(jié)構(gòu)中，管道內(nèi)襯板采用大量耐熱合金鋼，也使得管道投資明顯增大。因此，以往內(nèi)保溫或外保溫結(jié)構(gòu)型式的高溫爐煙管道存在初投資過大、運行安全性差、維護成本較大的突出問題。還有，在風扇磨褐煤制粉系統(tǒng)中，從爐膛出口抽取的高溫爐煙溫度高達1000多度，在鍋爐熱力系統(tǒng)中屬高品質(zhì)熱能。根據(jù)風扇磨煤機通風及干燥的綜合需求，所需的干燥劑初溫一般在600-800°C范圍。以往的二介質(zhì)和三介質(zhì)干燥系統(tǒng)大多在爐膛抽煙口處設(shè)置混合室，混合室內(nèi)高溫煙氣與熱風(或熱風與冷煙)混合從而將混合氣體溫度降至燃料制粉系統(tǒng)所需的干燥劑初溫。這實際上是利用1000多度的高品質(zhì)煙氣加熱一部分低溫干燥劑用于制粉系統(tǒng)。這使得鍋爐燃燒產(chǎn)生的大量高品位煙氣熱能未能用于加熱機組做功發(fā)電的水或蒸汽，導致機組效率降低。而從爐內(nèi)直接抽取600-800°C的中溫爐煙，雖在理論上可行，但在實際工程中存在管道布置不便等現(xiàn)實困難。
綜上所述，可知目前電站鍋爐中廣為應(yīng)用的二介質(zhì)與三介質(zhì)褐煤制粉系統(tǒng)均著眼于高水分褐煤的干燥和制粉，未能有效解決褐煤制粉系統(tǒng)的安全問題。而且，風扇磨制粉系統(tǒng)中采用內(nèi)保溫或外保溫結(jié)構(gòu)的高溫爐煙管道存在投資大、運行可靠性差的突出問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種運行安全、結(jié)構(gòu)簡單、投資小、能充分有效利用高品質(zhì)煙氣熱能的煙氣干燥褐煤風扇磨直吹式制粉系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種煙氣干燥褐煤風扇磨直吹式制粉系統(tǒng)，包括風扇磨煤機，連接在風扇磨煤機前的下行干燥管，出口連通到下行干燥管的進口且進口連通到鍋爐爐膛的熱煙抽口的爐煙管道、順序連接在風扇磨煤機后的粗粉分離器、煤粉分配器，以及熱風裝置；所述煤粉分配器連接到鍋爐的燃燒器，所述熱風裝置分兩路，一路連接燃燒器；其特征在于還包括有高溫爐煙管道和熱風混合器，所述高溫爐煙管道由一簇圓管并行排列圍成煙道構(gòu)成，所述圓管位于電廠的汽水循環(huán)系統(tǒng)中，所述高溫爐煙管道的出口連通到下行干燥管、進口連通到鍋爐爐膛的熱煙抽口、所述熱風混合器連接在粗粉分離器和煤粉分配器之間并且熱風裝置的另一路連接到該熱風混合器；風扇磨煤機的進煤口還連接到鍋爐的煙道的冷煙抽口。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點I、高溫爐煙管道與下行干燥管相連，采用高溫爐煙作為下行干燥管內(nèi)原煤預(yù)干燥過程的干燥劑，采用下行干燥管出口溫度已經(jīng)降低的熱煙與來自鍋爐煙道的冷煙混合物作為進入磨煤機的通風與干燥介質(zhì)。煙氣含氧量低，屬惰性介質(zhì)。且來自爐膛出口的高溫煙氣含氧量最低，故可有效防止下行干燥管內(nèi)爆燃。磨煤機入口通入冷煙，一方面可補充并保證因取消熱風在磨煤機前混入而減少的磨煤機通風量，另一方面冷煙溫度低，可保證磨煤機入口溫度在其安全運行的范圍內(nèi)，同時也有效避免磨煤機入口著火。2、高溫爐煙管道由一簇通水(或汽)圓管并行排列圍成構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單、相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)鋼耗量也得以降低，而且安裝施工非常簡便、投資小。此外，通水(或汽)冷卻的圓管管簇與煙氣直接接觸并換熱，不再存在保溫層脫落所致的燒壞襯板或膨脹節(jié)等問題，運行安全可靠。3、由一簇通水(或汽)圓管并行排列圍成的高溫爐煙管道既是輸送高溫煙氣的煙道也是用于吸收煙氣熱能降低其溫度的一組受熱面，使得高品位煙氣熱能得以被機組做功發(fā)電的汽水循環(huán)系統(tǒng)所用，提高了機組發(fā)電效率。綜上所述，本發(fā)明的煙氣干燥褐煤風扇磨直吹式制粉系統(tǒng)具有運行安全、結(jié)構(gòu)簡單、投資小、能充分有效利用高品質(zhì)煙氣熱能的優(yōu)點。


通過下面結(jié)合附圖對其示例性實施例進行的描述，本發(fā)明上述特征和優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。圖I為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發(fā)明的煙氣干燥褐煤風扇磨制粉系統(tǒng)，包括原煤斗1，自動磅稱2、給煤機3、下行干燥管4、風扇磨煤機5、粗粉分離器6、煤粉分配器7、燃燒器8、送風機9、、空氣預(yù)熱器10、二次風風箱12、高溫爐煙管道16、煙氣除塵器17、引風機18、冷煙風機20、冷煙管道21、熱風混合器22、冷煙支管23。其中，原煤斗I經(jīng)自動磅稱2連接給煤機3，給煤機3再連接到下行干燥管4的進煤口，下行干燥管4的出煤口再連接到風扇磨煤機5的進煤口。風扇磨煤機5的出煤口連接粗粉分離器6的進煤口，粗粉分離器6的粗粉出口通過回粉管再連接鋼球磨煤機6的進煤口，粗粉分離器6的細粉出口連接熱風混合器22，熱風混合器22再連接到煤粉分配器7，煤粉分配器7最后連接到鍋爐的燃燒器8。
送風機9和空氣預(yù)熱器10構(gòu)成熱風裝置，其中空氣預(yù)熱器10位于鍋爐13的煙道中，送風機9位于煙道外且與空氣預(yù)熱器10相連，空氣預(yù)熱器10分兩路，一路經(jīng)二次風風箱12連接到燃燒器8，另一路連接到熱風混合器22。冷煙抽口設(shè)置在鍋爐13煙道尾部煙氣除塵器17之后的和引風機18出口煙道上，由此鍋爐排煙分兩路，一路連接到煙 19，另一路經(jīng)冷煙風機20以及冷煙管道21連接到風扇磨煤機5的進煤口。高溫爐煙管道16由一簇通水(或汽)圓管并行排列圍成，其外部具有厚度較薄的外保溫層。高溫爐煙管道16的出口連通到下行干燥管4、進口連通到鍋爐13爐膛的熱煙抽口 14。通水(或汽)圓管在位于高溫爐煙管道16出口側(cè)具有冷卻水(或汽)進口，位于熱煙抽口 14側(cè)具有冷卻水(或汽)出口 25。通水(或汽)圓管連接在電廠的汽水循環(huán)系統(tǒng)中。另外，冷煙管道21上還具有冷煙支管23，該冷煙支管23連通到高溫爐煙管道16的出口。以上就是本發(fā)明的煙氣干燥褐煤鋼球磨制粉系統(tǒng)，其工作方式如下褐煤原煤自原煤斗I經(jīng)自動磅秤2和給煤機3送入下行干燥管4，在下行干燥管4頂部與來自爐膛熱煙抽口 14并經(jīng)高溫爐煙管道16輸送和冷卻降溫的高溫煙氣混合并下行完成原煤預(yù)干燥過程，之后在磨煤機5入口與來自鍋爐13的冷煙抽口并經(jīng)冷煙風機20與冷煙管道21輸送的冷煙混合降溫后進入磨煤機5，煤粒在磨煤機5內(nèi)被破碎的過程中得以進一步干燥，磨制后的風粉混合物進入粗粉分離器6，分離出的粗粉由回粉管送回磨煤機5繼續(xù)磨制，合格煤粉與乏氣經(jīng)熱風混合器22摻入熱風繼而經(jīng)煤粉分配器7分配后送往燃燒器8在爐內(nèi)燃燒。磨煤機入口溫度及磨煤機通風量通過冷煙調(diào)節(jié)，冷煙支管23通往水(或汽)冷式密排管高溫爐煙管道16出口以調(diào)節(jié)下行干燥管4內(nèi)的溫度水平。來自機組汽水循環(huán)系統(tǒng)的冷卻水(或汽)從冷卻水(或汽)入口 24進入高溫爐煙管道16,然后從冷卻水(或汽)出口 25排出并返回電廠汽水循環(huán)系統(tǒng)。冷空氣由送風機9送入空氣預(yù)熱器10加熱后分為兩路，一路進入熱風混合器22進行送粉，另一路作為二次風經(jīng)二次風箱12分配后送往各燃燒器8參與爐內(nèi)燃燒。本發(fā)明的煙氣干燥褐煤鋼球磨制粉系統(tǒng)與現(xiàn)有的風扇磨直吹式制粉系統(tǒng)相比，具有以下特點
(I)、以惰性氣體煙氣為干燥介質(zhì)，有效防止褐煤著火及爆燃，制粉系統(tǒng)安全性好。采用來自爐膛出口的熱煙作為下行干燥管中的干燥劑，采用熱煙與冷煙混合所得煙氣作為磨煤機通風與干燥介質(zhì)，這在干燥介質(zhì)上與現(xiàn)有的風扇磨制粉系統(tǒng)明顯不同。(2)、水(或汽)冷式密排管高溫爐煙管道不僅大幅降低高溫爐煙管道制造、運輸、安裝及維護成本，而且運行安全，可靠性高，解決了以往內(nèi)保溫或外保溫高溫爐煙管道存在的所有問題。(3)、水(或汽)冷式密排管高溫爐煙管道使得高品位煙氣熱能得以被機組做功發(fā)電的汽水循環(huán)系統(tǒng)所用，既提高機組發(fā)電效率，同時也避開了爐內(nèi)直接抽取中溫爐煙所面臨的管道布置困難。(4)、本專利系統(tǒng)既可應(yīng)用于在役燃褐煤發(fā)電機組的制粉系統(tǒng)改造，也可應(yīng)用于新建的燃褐煤發(fā)電機組。但是，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種煙氣干燥褐煤風扇磨直吹式制粉系統(tǒng)，包括風扇磨煤機，連接在風扇磨煤機前的下行干燥管，出口連通到下行干燥管的進口且進口連通到鍋爐爐膛的熱煙抽口的爐煙管道、順序連接在風扇磨煤機后的粗粉分離器、煤粉分配器，以及熱風裝置；所述煤粉分配器連接到鍋爐的燃燒器，所述熱風裝置分兩路，一路連接燃燒器；其特征在于還包括有高溫爐煙管道和熱風混合器，所述高溫爐煙管道由一簇圓管并行排列圍成煙道構(gòu)成，所述圓管位于電廠的汽水循環(huán)系統(tǒng)中，所述高溫爐煙管道的出口連通到下行干燥管、進口連通到鍋爐爐膛的熱煙抽口、所述熱風混合器連接在粗粉分離器和煤粉分配器之間并且熱風裝置的另一路連接到該熱風混合器；風扇磨煤機的進煤口還連接到鍋爐的煙道的冷煙抽口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣干燥褐煤風扇磨直吹式制粉系統(tǒng)，其特征在于所述冷煙抽口還經(jīng)冷煙支管連接到高溫爐煙管道的出口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煙氣干燥褐煤風扇磨直吹式制粉系統(tǒng)，其還包括有高溫爐煙管道和熱風混合器，所述高溫爐煙管道由一簇圓管并行排列圍成煙道構(gòu)成，所述圓管位于電廠的汽水循環(huán)系統(tǒng)中，所述高溫爐煙管道的出口連通到下行干燥管、進口連通到鍋爐爐膛的熱煙抽口、所述熱風混合器連接在粗粉分離器和煤粉分配器之間并且熱風裝置的另一路連接到該熱風混合器；風扇磨煤機的進煤口還連接到鍋爐的煙道的冷煙抽口。該煙氣干燥褐煤風扇磨直吹式制粉系統(tǒng)具有運行安全、結(jié)構(gòu)簡單、投資小、能充分有效利用高品質(zhì)煙氣熱能的優(yōu)點。
文檔編號F23K1/00GK102889607SQ20111020282
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者施大鐘, 施登宇 申請人:上海機易電站設(shè)備有限公司