專利名稱：煙氣干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于燃煤發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及褐煤發(fā)電技術(shù)。具體地說(shuō)，涉及燃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(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)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(guó)動(dòng)力煤儲(chǔ)量的18%，主要分布于內(nèi)蒙古、東北三省及云南等地區(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(guò)19% )、發(fā)熱量低(約12. 56MJ/kg)、灰熔點(diǎn)低(約1150°C )、磨損性低(HGI為50-70)和易自燃等特點(diǎn)。褐煤“二高三低”的特點(diǎn)決定了其制粉系統(tǒng)具有一定的特殊性。褐煤主要用于電廠燃料，也可用于化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域。褐煤發(fā)電在澳大利亞、德國(guó)、 美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用廣泛。研究指出，燃燒干燥提質(zhì)后的褐煤能提高機(jī)組效率，減小引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)等輔機(jī)的電耗，從而降低發(fā)電煤耗，同時(shí)對(duì)減少co2、NOx排放也起到一定作用。目前，國(guó)內(nèi)電煤市場(chǎng)供應(yīng)緊張，國(guó)礦電煤價(jià)格居高不下。為保障電煤的長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)，并控制電廠燃料成本，大量電廠開(kāi)始探索并試驗(yàn)在各類燃煤機(jī)組中摻燒價(jià)格低廉的褐煤。因褐煤水分較高且易燃易爆，故制粉系統(tǒng)干燥出力不足以及制粉系統(tǒng)爆炸隱患成為制約電廠摻燒褐煤的關(guān)鍵因素。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(jī)類型。目前廣為應(yīng)用的磨煤機(jī)主要有鋼球磨煤機(jī)、中速磨煤機(jī)及風(fēng)扇磨煤機(jī)三大類。其中中速磨煤機(jī)因制粉電耗低、維護(hù)工作量小、變負(fù)荷性能好等優(yōu)點(diǎn)而大量應(yīng)用于燃煙煤和貧煤機(jī)組中，部分燃低水分褐煤機(jī)組也采用中速磨煤機(jī)制粉。中速磨煤機(jī)一般配直吹式制粉系統(tǒng)。根據(jù)中速磨煤機(jī)工作時(shí)其內(nèi)干燥劑的狀態(tài)， 分為正壓直吹式與負(fù)壓直吹式兩類。負(fù)壓直吹式系統(tǒng)中，磨煤機(jī)后配置排粉風(fēng)機(jī)，磨煤機(jī)在負(fù)壓狀態(tài)下工作，有利于避免磨煤機(jī)向環(huán)境漏粉，但所有入爐煤粉均經(jīng)過(guò)排粉風(fēng)機(jī)，排粉風(fēng)機(jī)工作可靠性較差，故目前負(fù)壓直吹式中速磨制粉系統(tǒng)已比較少見(jiàn)。在目前廣泛應(yīng)用的正壓直吹式制粉系統(tǒng)中，一般采用高壓密封風(fēng)避免磨煤機(jī)向環(huán)境漏粉。根據(jù)一次風(fēng)機(jī)的位置不同，正壓直吹式又可分為熱一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和冷一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。圖1所示為現(xiàn)有的中速磨煤機(jī)正壓直吹式熱一次風(fēng)機(jī)制粉系統(tǒng)，該系統(tǒng)工作時(shí)， 原煤自原煤倉(cāng)1經(jīng)稱重式給煤機(jī)2送入中速磨煤機(jī)3磨制，磨制后的風(fēng)粉混合物進(jìn)入粗粉分離器4，分離出的粗粉再返回磨煤機(jī)3繼續(xù)磨制，合格煤粉與一次風(fēng)經(jīng)煤粉分配器5分配后送往各燃燒器6噴入鍋爐7內(nèi)燃燒?？諝庥伤惋L(fēng)機(jī)9送入鍋爐煙道中的空氣預(yù)熱器8加熱后通過(guò)熱風(fēng)管道10分為兩路，一路經(jīng)熱一次風(fēng)機(jī)11增壓后作為干燥劑與一次風(fēng)進(jìn)入中速磨煤機(jī)3，另一路作為二次風(fēng)經(jīng)二次風(fēng)箱12分配送往各燃燒器6參與燃燒。密封風(fēng)機(jī)13 提供高壓冷風(fēng)用于磨煤機(jī)、給煤機(jī)等設(shè)備的密封。磨煤機(jī)干燥劑初溫通過(guò)熱一次風(fēng)機(jī)11前的冷風(fēng)門40調(diào)節(jié)。[0008]上述中速磨制粉系統(tǒng)是采用熱風(fēng)作為干燥介質(zhì)，熱風(fēng)溫度在350 450°C范圍。大量的褐煤摻燒試驗(yàn)業(yè)已證實(shí)，采用350 450°C的熱風(fēng)作為干燥劑難以滿足高水分褐煤的干燥需求，而熱風(fēng)溫度的進(jìn)一步提高受到空氣預(yù)熱器8和中速磨煤機(jī)3安全運(yùn)行的制約。因此，干燥出力不足是制約中速磨制粉系統(tǒng)摻燒褐煤的關(guān)鍵因素。制粉系統(tǒng)干燥出力不足不僅使煤粉燃燒性能變差，同時(shí)也影響磨煤機(jī)研磨出力導(dǎo)致鍋爐出力較低，使得摻燒失去意義。此外，由于褐煤易燃易爆，以富合氧氣的高溫?zé)犸L(fēng)作為磨煤機(jī)干燥刑和輸粉介質(zhì)， 制粉系統(tǒng)運(yùn)行很不安全。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種煙氣干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，該系統(tǒng)一方面使得燃高水分褐煤機(jī)組采用中速磨制粉系統(tǒng)成為可能，可實(shí)現(xiàn)在采用直吹式中速磨制粉系統(tǒng)的燃煤機(jī)組中大比例摻燒褐煤或全燒褐煤，另一方面還消除中速磨煤機(jī)利用高溫?zé)犸L(fēng)作為磨煤機(jī)干燥刑和輸粉介質(zhì)所存在的爆燃安全隱患，制粉系統(tǒng)的安全性提尚。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案一種煙氣干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，其包括有中速磨煤機(jī)、煤粉分配器、送風(fēng)機(jī)、密封風(fēng)機(jī)以及設(shè)于鍋爐煙道中的空氣預(yù)熱器，所述煤粉分配器連接在中速磨煤機(jī)出口的粗粉分離器和鍋爐燃燒器之間，所述送風(fēng)機(jī)連接空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器分兩路，一路連接燃燒器，所述密封風(fēng)機(jī)連接中速磨煤機(jī)的密封風(fēng)口，其特征在于所述中速磨煤機(jī)在頂部的進(jìn)煤口連接有干燥裝置，所述干燥裝置頂部具有進(jìn)煤口和高溫?zé)煔飧稍飫┤肟冢撞烤哂谐雒嚎?，底部?cè)面具有排氣口，所述排氣口經(jīng)排粉風(fēng)機(jī)連接中速磨煤機(jī)的進(jìn)風(fēng)口 ；所述粗粉分離器和煤粉分配器之間具有乏氣熱風(fēng)混合器，所述空氣預(yù)熱器另一路連接到該乏氣熱風(fēng)混合器。通過(guò)在中速磨煤機(jī)前設(shè)置一個(gè)干燥裝置利用高溫?zé)煔鈱?duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥，使得褐煤中的水分降低以適應(yīng)中速磨煤機(jī)對(duì)原煤水分的要求，由此可在采用直吹式中速磨制粉系統(tǒng)的燃煤機(jī)組中大比例摻燒褐煤或全燒褐煤。然后再利用排粉風(fēng)機(jī)將干燥裝置的排氣送入中速磨煤機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，代替熱風(fēng)作為中速磨煤機(jī)運(yùn)行所需的干燥劑和輸粉介質(zhì)。煙氣干燥劑含氧量低，由此中速磨煤機(jī)在磨制褐煤時(shí)比較安全，消除了褐煤爆燃的隱患，提高了制粉系統(tǒng)的安全性。為實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入干燥裝置中的高溫?zé)煔獾臏囟冗M(jìn)行調(diào)節(jié)，所述干燥裝置的高溫?zé)煔飧稍飫┤肟谶B接有煙氣混合室，該煙氣混合室分別連接設(shè)于鍋爐爐膛的熱煙抽口和鍋爐煙道尾部的冷煙抽口。通過(guò)改變冷、熱煙比例調(diào)節(jié)干燥劑初溫。為方便對(duì)進(jìn)入排粉風(fēng)機(jī)及中速磨煤機(jī)的乏氣溫度和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述煙氣混合室和冷煙抽口之間具有的冷煙管道上具有連接到排粉風(fēng)機(jī)的支冷煙管道，該支冷煙管道上設(shè)有閥門。

通過(guò)
以下結(jié)合附圖對(duì)其示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述，本實(shí)用新型上述特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的中速磨煤機(jī)正壓直吹式熱一次風(fēng)機(jī)制粉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本實(shí)用新型的煙氣干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，包括原煤倉(cāng)1， 稱重式給煤機(jī)2，中速磨煤機(jī)3，煤粉分配器5，空氣預(yù)熱器8，送風(fēng)機(jī)9，二次風(fēng)箱12，密封風(fēng)機(jī)13，干燥裝置14，煙氣混合室15，乏氣熱風(fēng)混合器16以及排粉風(fēng)機(jī)17。中速磨煤機(jī)3的上部出口具有粗粉分離器4。其中，干燥裝置14為下行干燥管，頂部具有進(jìn)煤口和高溫?zé)煔飧稍飫┤肟冢撞烤哂谐雒嚎?，在底部?cè)面具有排氣口。原煤倉(cāng)1底部的出煤口連接稱重式給煤機(jī)2，稱重式給煤機(jī)2再連接干燥裝置14頂部的進(jìn)煤口。煙氣混合室15連接在干燥裝置14上部的高溫?zé)煔飧稍飫┤肟?。干燥裝置14的出煤口連接中速磨煤機(jī)3的進(jìn)煤口，中速磨煤機(jī)3出口的粗粉分離器4經(jīng)乏氣熱風(fēng)混合器16連接煤粉分配器5，煤粉分配器5再連接鍋爐7的燃燒器6。密封風(fēng)機(jī)13連接在中速磨煤機(jī)3的密封風(fēng)口上?？諝忸A(yù)熱器8設(shè)置在鍋爐7的煙道中，送風(fēng)機(jī)9位于鍋爐7的煙道外，與空氣預(yù)熱器8連接，空氣預(yù)熱器8再通過(guò)熱風(fēng)管道10分兩路，一路連接到乏氣熱風(fēng)混合器16，另一路經(jīng)二次風(fēng)箱12連接鍋爐7的燃燒器6。干燥裝置14的排氣口經(jīng)排粉風(fēng)機(jī)17連接中速磨煤機(jī)3下部的進(jìn)風(fēng)口。煙氣混合室15具有兩個(gè)煙氣進(jìn)口，其中一個(gè)煙氣進(jìn)口經(jīng)高溫爐煙管道18連接鍋爐7爐膛的熱煙抽口 24，另一個(gè)煙氣進(jìn)口經(jīng)冷煙管道19和冷煙風(fēng)機(jī)觀連接鍋爐7煙道尾部的冷煙抽口 27。另外，在冷煙管道觀上還連接有一個(gè)支冷煙管道21，該支冷煙管道21 連接到排粉風(fēng)機(jī)17。冷煙管道觀上接近煙氣混合室15的另一個(gè)煙氣進(jìn)口以及支冷煙管道 21設(shè)有閥門。以上就是本實(shí)用新型的煙氣干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，其工作方式如下原煤自原煤倉(cāng)1經(jīng)稱重式給煤機(jī)2送入干燥裝置14，同時(shí)來(lái)自煙氣混合室15的高溫?zé)煔庾鳛樵侯A(yù)干燥的干燥劑進(jìn)入干燥裝置14頂部，二者在干燥裝置14內(nèi)混合并下行。 大部分煤粒由干燥裝置14底部的出煤口進(jìn)入中速磨煤機(jī)3，干燥裝置14的排氣由排粉風(fēng)機(jī) 17從干燥裝置14底部側(cè)向抽出并送入中速磨煤機(jī)3中作為磨煤機(jī)干燥劑和輸送介質(zhì)。磨煤機(jī)干燥劑初溫通過(guò)在排粉風(fēng)機(jī)17進(jìn)口管道摻混從支冷煙管道21來(lái)的冷煙進(jìn)行調(diào)節(jié)。經(jīng)過(guò)預(yù)干燥的原煤在中速磨煤機(jī)3內(nèi)磨制，磨制后的風(fēng)粉混合物進(jìn)入粗粉分離器 4，分離出的粗粉返回中速磨煤機(jī)3繼續(xù)磨制，乏氣煤粉混合物在乏氣熱風(fēng)混合室16與熱風(fēng)混合至燃燒所需的一次風(fēng)率，繼而經(jīng)煤粉分配器5分配后送往各燃燒器6噴入鍋爐7內(nèi)燃燒。由送風(fēng)機(jī)9輸送的空氣經(jīng)空氣預(yù)熱器8加熱后一路作為一次風(fēng)送往乏氣熱風(fēng)混合室 16，另一路作為二次風(fēng)經(jīng)二次風(fēng)箱12分配送往各燃燒器6參與爐內(nèi)燃燒。密封風(fēng)機(jī)13提供高壓冷風(fēng)用于中速磨煤機(jī)、給煤機(jī)等設(shè)備的密封。在爐膛設(shè)置熱煙抽口 M抽取高溫爐煙，利用干燥裝置14內(nèi)的負(fù)壓由高溫爐煙管道18送至煙氣混合室15。在鍋爐煙道尾部設(shè)置冷煙抽口 27抽取冷煙作為調(diào)溫介質(zhì)，由冷煙風(fēng)機(jī)28和冷煙管道19也送至煙氣混合室15。二者在煙氣混合室15內(nèi)混合形成合適溫度的干燥劑后進(jìn)入干燥裝置14對(duì)褐煤進(jìn)行干燥。與現(xiàn)有的中速磨正壓直吹式制粉系統(tǒng)相比，本專利系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)(1)、通過(guò)高效充分的原煤預(yù)干燥，進(jìn)入中速磨煤機(jī)的原煤水分大幅降低，制粉系統(tǒng)干燥出力大幅提高，使得高水分褐煤可采用運(yùn)行安全可靠、維護(hù)成本低的中速磨制粉系統(tǒng)。O)、采用高溫?zé)煔庾鳛樵侯A(yù)干燥的干燥劑，通過(guò)改變冷、熱煙比例調(diào)節(jié)干燥劑初溫。高溫?zé)煔獾母稍锬芰φ{(diào)節(jié)范圍大，可滿足各類高水分原煤的預(yù)干燥需求；且煙氣中氧量低，可有效防止褐煤爆燃，制粉系統(tǒng)安全性好。(3)、以原煤預(yù)干燥裝置的排氣代替熱風(fēng)作為磨煤機(jī)內(nèi)干燥劑和輸粉介質(zhì)，使得中速磨煤機(jī)中氧含量大大降低，消除了中速磨煤機(jī)在磨制和干燥褐煤過(guò)程可能引發(fā)的爆燃隱患，提高了制粉系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。(4)、對(duì)于在役機(jī)組改造，只需增設(shè)干燥裝置和排粉風(fēng)機(jī)，以及高溫爐煙管道、冷煙風(fēng)機(jī)和冷煙管道，即可使原煙煤或貧煤中速磨制粉系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)地大比例摻燒褐煤。因此，本制粉系統(tǒng)使得燃高水分褐煤機(jī)組采用中速磨制粉系統(tǒng)成為可能，可實(shí)現(xiàn)在采用直吹式中速磨制粉系統(tǒng)的燃煤機(jī)組中大比例摻燒褐煤或全燒褐煤，具有顯著的經(jīng)濟(jì)及節(jié)能效益。本專利系統(tǒng)既可應(yīng)用于在役機(jī)組的褐煤摻燒，也可應(yīng)用于全部燃用高水分褐煤的電站鍋爐。另外，本系統(tǒng)還具有運(yùn)行安全的優(yōu)點(diǎn)。需要注意的是，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
僅限于此，在本實(shí)用新型的上述指導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種煙氣干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，其包括有中速磨煤機(jī)、煤粉分配器、送風(fēng)機(jī)、密封風(fēng)機(jī)以及設(shè)于鍋爐煙道中的空氣預(yù)熱器，所述煤粉分配器連接在中速磨煤機(jī)中出口的粗粉分離器和燃燒器之間，所述送風(fēng)機(jī)連接空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器分兩路，一路連接燃燒器，所述密封風(fēng)機(jī)連接中速磨煤機(jī)密封風(fēng)口，其特征在于所述中速磨煤機(jī)在頂部的進(jìn)煤口連接有干燥裝置，所述干燥裝置頂部具有進(jìn)煤口和高溫?zé)煔飧稍飫┤肟?，底部具有出煤口，底部?cè)面具有排氣口，所述排氣口經(jīng)排粉風(fēng)機(jī)連接中速磨煤機(jī)的進(jìn)風(fēng)口 ；所述粗粉分離器和煤粉分配器之間具有乏氣熱風(fēng)混合器，所述空氣預(yù)熱器另一路連接該乏氣熱風(fēng)混合O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，其特征在于所述干燥裝置的高溫?zé)煔飧稍飫┤肟谶B接有混合室，該混合室分別連接設(shè)于鍋爐爐膛的熱煙抽口和鍋爐煙道的冷煙抽口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙氣干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，其特征在于所述混合室和冷煙抽口之間具有的冷煙管道上具有連接排粉風(fēng)機(jī)的支冷煙管道，該支冷煙管道上設(shè)有閥門。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種煙氣干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，在中速磨煤機(jī)頂部的進(jìn)煤口連接有干燥裝置，所述干燥裝置頂部具有進(jìn)煤口和高溫?zé)煔飧稍飫┤肟冢撞烤哂谐雒嚎?，底部?cè)面具有排氣口，所述排氣口經(jīng)排粉風(fēng)機(jī)連接中速磨煤機(jī)的進(jìn)風(fēng)口；所述粗粉分離器和煤粉分配器之間具有乏氣熱風(fēng)混合器，所述空氣預(yù)熱器的一路熱風(fēng)連接到該乏氣熱風(fēng)混合器。本系統(tǒng)使得燃高水分褐煤機(jī)組采用中速磨制粉系統(tǒng)成為可能，可實(shí)現(xiàn)在采用直吹式中速磨制粉系統(tǒng)的燃煤機(jī)組中大比例摻燒褐煤或全燒褐煤，并且還具有不會(huì)引起爆燃、運(yùn)行安全的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F23K1/00GK202195494SQ20112020917
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者施大鐘, 施登宇 申請(qǐng)人:上海機(jī)易電站設(shè)備有限公司