專利名稱：一種基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高鍋爐穩(wěn)燃性能的方法和加熱風粉氣流溫度的裝置，尤其涉及利用提高煤粉氣流溫度的增強鍋爐穩(wěn)燃性能和煤種適應(yīng)性的裝置。
背景技術(shù)：
煤粉燃燒作為重要的電力生產(chǎn)方式，提高其燃燒性能具有十分重要的社會和經(jīng)濟意義。由于電廠實際燃用煤種經(jīng)常會出現(xiàn)變化，而不同煤種間燃燒特性差異較大，因此電站鍋爐經(jīng)常出現(xiàn)鍋爐結(jié)焦、滅火等問題，進而影響發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行。根據(jù)實際煤種， 及時進行適當燃燒調(diào)整，優(yōu)化煤粉燃燒是解決此類問題的根本方法。鍋爐燃燒的煤粉是煤經(jīng)過破碎和研磨而成的細微粉末，其懸浮在空氣流中被噴入爐膛，在數(shù)秒或更短的時間內(nèi)燃盡。燃燒優(yōu)化就是使煤粉火焰在離開噴燃設(shè)備一定距離處穩(wěn)定住，一方面保證煤粉燃燒器的運行安全，一方面使煤粉及時燃燒，提高煤粉燃燼率。根據(jù)煤粉燃燒理論，燃燒過程的強化可采取諸如熱力、濃度、空氣動力學以及其他一些旨在加強釋熱和減少散熱的很多措施。目前較常采用的強化燃燒途徑有(I)采用預燃室燃燒器、鈍體燃燒器、濃淡燃燒器等可強化著火的煤粉燃燒器，加強高溫煙氣回流和提高煤粉濃度增加釋熱量；(2)增加煤粉細度；(3)優(yōu)化燃燒配風方式；(4)增加衛(wèi)燃帶，減少反應(yīng)區(qū)中的散熱量。分析其燃燒機理可知，上述強化燃燒方法又大致可分為兩類(I)強化風粉氣流換熱，使煤粉氣流盡快達到著火溫度；途徑(I)中的預燃室燃燒器、途徑(3)和途徑(4)均是通過提高煤粉氣流入爐環(huán)境溫度，提高風粉氣流的升溫速率，增強風粉氣流的著火能力。(2)強化煤粉中揮發(fā)份的析出。途徑(I)中的濃淡燃燒技術(shù)和途徑(2)就是分別利用加大煤粉濃度和減小煤粉顆粒細度的方法強化煤粉中揮發(fā)份的析出，進而達到降低風粉氣流著火溫度，強化燃燒的目的。另外對比不同制粉系統(tǒng)形式的鍋爐，特別是熱風送粉和乏氣送粉兩種制粉形式的鍋爐，可以最直觀的得到，風粉溫度的提高對爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定有利的結(jié)論。綜合以上分析并結(jié)合現(xiàn)場實際運行情況可知，雖然風粉溫度是影響煤粉燃燒的重要因素，但現(xiàn)場實際運行中，限于制粉系統(tǒng)安全防爆的要求，煤粉氣流溫度的調(diào)整幅度有限，以致實際中其強化燃燒的作用無法得到應(yīng)用。因此本發(fā)明提出了一種爐前風粉加熱裝置，使風粉氣流溫度脫離制粉系統(tǒng)限制，方便實現(xiàn)獨立調(diào)整，從而實現(xiàn)強化煤粉燃燒，提高鍋爐運行經(jīng)濟性和穩(wěn)定性的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于提高爐前風粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，它利用煤粉燃燒理論，采用特別設(shè)計的風粉氣流加熱裝置，擺脫了制粉系統(tǒng)對煤粉氣流溫度的限制，實現(xiàn)了風粉氣流溫度的單獨控制；風粉氣流加熱裝置還強化了煤粉富集和揮發(fā)份析出，利于降低風粉氣流著火溫度?？傊景l(fā)明完善了電站鍋爐燃燒調(diào)整手段，達到了強化煤粉燃燒的目的。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，它包括煤粉氣流加熱裝置，煤粉氣流加熱裝置安裝在爐前煤粉管道上，在煤粉管道上還安裝有測量煤粉氣流加熱裝置前后的煤粉氣流溫度的測量元件，煤粉氣流加熱裝置和測量元件均與顯示控制裝置連接。所述煤粉氣流加熱裝置采用外部熱源加熱裝置筒體，熱量經(jīng)筒體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)傳導，以對流換熱方式完成加熱煤粉氣流的換熱過程。筒體加熱裝置可采用電加熱或蒸汽加熱兩種方式。沿筒體內(nèi)壁設(shè)計有沿氣流方向布置的旋轉(zhuǎn)肋片。肋片是一種懸臂梁結(jié)構(gòu)，類似兩塊旋轉(zhuǎn)導流板，可設(shè)計肋片的長度、旋轉(zhuǎn)步長及出入口角度等參數(shù)以控制煤粉氣流旋轉(zhuǎn)強度，進而起到強化換熱、富集煤粉和強化煤粉揮發(fā)份析出等作用。本發(fā)明在風粉管道上安裝新型煤粉氣流加熱裝置，利用測量的風粉氣流參數(shù)和煤質(zhì)情況，在顯示儀表單元內(nèi)完成煤粉氣流溫度參數(shù)的實時顯示及控制。顯示控制單元可對測量單元進行參數(shù)設(shè)定及修正，完成煤粉流量溫度選擇計算及利用溫度測量系統(tǒng)控制加熱系統(tǒng)運行。沿氣流方向布置的旋轉(zhuǎn)肋片在筒體內(nèi)組成強化傳熱和煤粉富集裝置，由于氣固兩相流中固相較為靠近管道壁面，所以在壁面處增加強制軸向旋轉(zhuǎn)裝置，必然使大量固相顆粒沿肋片旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，這一方面增加了肋片出口的煤粉富集現(xiàn)象，也同時增加了煤粉與管道壁面碰撞的機會，進而提高了傳熱效率。新型基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，組合了風粉氣流的溫度測量和加熱裝置，利用旋轉(zhuǎn)肋片結(jié)構(gòu)強化了煤粉富集及換熱過程。本發(fā)明的有益效果為
I、建立了獨立的風粉氣流溫度控制系統(tǒng)，通過可控的爐前煤粉氣流溫度，提高鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，提高鍋爐煤種適應(yīng)性能及機組運行的安全性。2、給出了新型風粉氣流加熱裝置形式。3、合理的風粉氣流加熱裝置，可實現(xiàn)對爐前風粉管內(nèi)煤粉氣流快速升溫及煤粉富集，促進煤粉中揮發(fā)份的析出，提高燃燒器出口煤粉氣流的著火及穩(wěn)燃能力。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為煤粉氣流加熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖3為圖2左視圖。其中，I.顯示控制裝置，2.煤粉氣流加熱裝置，3.加熱段前煤粉氣流溫度測量元件，4.加熱段后煤粉氣流溫度測量元件，5.煤粉氣流管道，6.加熱腔室，7.肋片。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。如圖I所示，一種基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，它包括煤粉氣流加熱裝置2 (風粉氣流加熱裝置)，煤粉氣流加熱裝置2安裝在煤粉氣流管道5 (爐前風粉管道)上，在煤粉氣流管道5上還安裝有測量煤粉氣流加熱裝置2前后的煤粉氣流溫度的測量元件3、4，煤粉氣流加熱裝置2和測量元件均3、4與顯示控制裝置I連接。如圖2所示，所述煤粉氣流加熱裝置2為電加熱裝置。煤粉氣流加熱裝置2至少包括加熱腔室6，加熱腔室6位于在煤粉氣流管道5的筒體外部，肋片7安裝在筒體內(nèi)部。如圖3所示，沿筒體內(nèi)壁還設(shè)有沿氣流方向布置的旋轉(zhuǎn)的肋片7。肋片7是一種懸臂梁結(jié)構(gòu)。在管道內(nèi)部布置肋片7，出口和入口不再一個方向，類似導流板結(jié)構(gòu)。氣流的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生肋片7出口處煤粉的富集，也增加了煤粉顆粒與壁面碰撞的機會，提高煤粉氣流傳熱效率，強化煤粉富集和利于揮發(fā)份析出。肋片7可以強化煤粉富集和利于揮發(fā)份析出。本發(fā)明在風粉管道上安裝新型煤粉氣流加熱裝置2，利用測量的風粉氣流參數(shù)和煤質(zhì)情況，在顯示控制裝置內(nèi)完成煤粉氣流溫度參數(shù)的實時顯示及控制。
權(quán)利要求
1.一種基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，其特征是，它包括煤粉氣流加熱裝置，煤粉氣流加熱裝置安裝在爐前煤粉管道上，在煤粉管道上還安裝有測量煤粉氣流加熱裝置前后的煤粉氣流溫度的測量元件，煤粉氣流加熱裝置和測量元件均與顯示控制裝置連接。
2.如權(quán)利要求I所述的基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，其特征是，所述煤粉氣流加熱裝置為電加熱裝置或蒸汽加熱裝置。
3.如權(quán)利要求I所述的基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，其特征是，沿筒體內(nèi)壁還設(shè)有沿氣流方向布置的旋轉(zhuǎn)的肋片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，它利用煤粉強化燃燒理論，采用合理的風粉氣流加熱裝置，實現(xiàn)對爐前風粉管內(nèi)煤粉氣流快速升溫，進而促進煤粉中揮發(fā)份的析出，提高燃燒器出口煤粉氣流的著火及穩(wěn)燃能力，并提高鍋爐的燃煤適應(yīng)性。其結(jié)構(gòu)為它包括煤粉氣流管道，在煤粉氣流管道的筒體上安裝有煤粉氣流加熱裝置，筒體上還安裝有測量煤粉氣流加熱裝置前后的煤粉氣流溫度的測量元件，煤粉氣流加熱裝置和測量元件均與顯示控制裝置連接。
文檔編號F23D1/00GK102588961SQ20121008350
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者牛蔚然, 邱燕 申請人:山東電力研究院