專利名稱：電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
技術背景電站燃煤鍋爐技術伴隨著人類社會工業(yè)化發(fā)展向著大型化、高參數(shù)、自動化不斷演進。直至目前的鍋爐技術及系統(tǒng)，雖然經(jīng)歷了較長時期的技術演進歷史，仍有一些不完善和待改進之處。電站鍋爐運行中，進入磨煤機的熱一次風溫度是靠摻入一定量的冷風來調(diào)節(jié)溫度以滿足磨煤機和制粉系統(tǒng)對燃煤干燥的需要就是問題之一，現(xiàn)在國內(nèi)外包括發(fā)達國家都仍然普遍采用這種傳統(tǒng)的技術方式。如圖I所示，以中速磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng)為代表，為了使燃煤得到較好的干燥和制備，如圖I為現(xiàn)在鍋爐一次風溫度傳統(tǒng)的摻入冷風的調(diào)節(jié)方式，經(jīng)過一次風機4部分送入鍋爐I尾部煙道的空氣預熱器2的一次風被加熱成熱一次風經(jīng)熱一次風管道14被送向中速磨煤機6，另一部分未經(jīng)空氣預熱器2的冷一次風也被冷一次風管道15送向制粉系統(tǒng)。之后，熱一次風經(jīng)過熱一次風門17，冷一次風經(jīng)過冷一次風門18，在混合風門19前混合，再通過混合風門19、風量檢測裝置16進入中速磨煤機6 ;另一部分冷一次風經(jīng)過密封風機8和密封風門9作為中速磨煤機6的密封風。原煤經(jīng)給煤機5被送入中速磨煤機6干燥制粉，攜帶煤粉的一次風經(jīng)過粗煤粉分離器7、煤粉一次風分配器10、隔絕門11被送入燃燒器12噴入爐膛，進行燃燒。送風機3送入鍋爐I的空氣預熱器2的空氣，加熱后作為二次風被送入二次風箱13，分配向各個燃燒器12，進行助燃。這種傳統(tǒng)技術方式的設計思想是，熱一次風設計溫度要比磨煤機要求入磨風溫度高出一定幅度，以保證燃煤干燥的需要；但為了制粉系統(tǒng)的安全，又要求對一定的煤量配一定的合適風量，使磨煤機出、入口風溫度不能過高。要滿足運行中磨煤機的入口要求溫度，在磨煤機入口風道，將熱一次風中摻入一些冷一次風(或負壓系統(tǒng)摻入環(huán)境冷風)，摻入冷風是非常方便和容易實現(xiàn)的。這種一次風溫度的調(diào)節(jié)方式，仍是現(xiàn)在國內(nèi)外普遍采用的傳統(tǒng)方式。但是，行內(nèi)人都知道鍋爐爐膛及相關系統(tǒng)進入冷風會影響鍋爐排煙溫度升高增加排煙熱損失、降低鍋爐熱效率，已經(jīng)成為行內(nèi)的普遍常識。電站鍋爐的爐膛漏風現(xiàn)象得到了人們的高度重視并有許多比較完善的技術措施。令人遺憾的是，用摻入冷風的方法來調(diào)節(jié)一次風溫度以滿足磨煤機和制粉要求，和爐膛進入冷風一樣，同樣會影響鍋爐排煙溫度升高增加排煙熱損失、降低鍋爐熱效率的問題沒有被人們普遍高度重視，更沒有出現(xiàn)合理的技術措施和方法而形成有效改變。而且，隨著鍋爐大型化的發(fā)展，參數(shù)越高、容量越大，其熱一次風的溫度高出制粉系統(tǒng)允許值的幅度越大。實際運行中，為了調(diào)節(jié)入磨一次風溫度，冷一次風摻入量和比例有增大趨勢。研究資料表明，為數(shù)不少的鍋爐摻入的冷一次風約為一次風量的20%左右，也有一些鍋爐摻入冷一次風高達一次風量的30% — 40%，嚴重導致鍋爐排煙溫度升高和熱效率降低。目前，對于直吹式制粉系統(tǒng)的鍋爐，熱一次風溫是完全靠摻入冷風來調(diào)節(jié)，沒有任何緩和、替代手段；對于中儲式制粉系統(tǒng)的鍋爐可以用增加三次風再循環(huán)的方式減少摻入冷風量，但很難做到完全不摻入冷風。也就是說，現(xiàn)有傳統(tǒng)的鍋爐煙風系統(tǒng)無法減少或取消摻入系統(tǒng)的冷風量。另外，電站燃煤鍋爐冷態(tài)啟動的傳統(tǒng)點火方式是，利用布置在二次風中的大油槍燃燒火焰對整個爐膛加熱升溫，當爐內(nèi)溫度達到所用燃煤的著火溫度時，鍋爐的排煙溫度也相應升高，通過空氣預熱器對一次風、二次風加熱，也使磨煤機具備了啟動制粉的條件。這種傳統(tǒng)的鍋爐點火方式需要燃用大量的緊缺、不可再生能源——燃油。2000年以來我國倡導將電站鍋爐的等離子點火技術和微油點火技術作為重點推廣的節(jié)能項目，以節(jié)約大量的鍋爐點火用油。等離子點火技術是不用油、直接點燃煤粉的技術；微油點火技術是用少量的燃油、以粉代油的點火技術。這兩個技術都要求在鍋爐的冷態(tài)情況下，能盡早的啟動磨煤機制粉。在技術推廣中，為了冷態(tài)啟動磨煤機制粉，需在磨煤機入口風道加裝加熱器，提高磨煤機入口一次風溫度。經(jīng)實踐，冷爐啟磨加熱入磨一次風溫度的方式有多種，有蒸汽加熱器方式，也有燃油混合加熱方式；對于蒸汽加熱器可以布置在熱一次風兩側(cè)主風道的任一旁路上，也可以裝在所選磨入口分風道的旁路上；對于燃油式加熱器可以安裝在熱一次風兩側(cè)主風道的任一側(cè)主風道內(nèi)，也可裝在所選磨入口分風道的旁路風道內(nèi)。如前所述，運行中進入磨煤機的熱一次風摻入一定量的冷風來調(diào)節(jié)溫度，是減溫過程。而微油點火、等離子點火的風道加熱是對一次風的加熱過程。兩者的溫度調(diào)整方向正好相反。因此，對現(xiàn)有技術應當進一步改進。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以克服目前現(xiàn)有技術存在的上述不足。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)一種電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器，一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器安裝在熱一次風管道上，所述一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器包括垂直布置的、依次連接的入口聯(lián)箱、中間聯(lián)箱和出口聯(lián)箱，所述入口聯(lián)箱、中間聯(lián)箱和出口聯(lián)箱之間的受熱面為蛇形管道結(jié)構，所述入口聯(lián)箱的上端連接有輔汽聯(lián)箱來的汽源管道，入口聯(lián)箱的下端連接有汽輪機回熱系統(tǒng)來的凝結(jié)水管道，所述出口聯(lián)箱的上端連接有凝結(jié)水回水管道，出口聯(lián)箱的下端連接有疏水管道。所述熱一次風管道上設有熱一次風門和風量檢測裝置；所述汽源管道上設有供汽止回閥、供汽電動截止閥和供汽調(diào)節(jié)閥；所述汽輪機回熱系統(tǒng)來的凝結(jié)水管道上設有凝結(jié)水供給調(diào)節(jié)閥、凝結(jié)水供水電動截止閥和凝結(jié)水供水止回閥；所述凝結(jié)水回水管道上設有凝結(jié)水回水電動截止閥；所述疏水管道疏水電動截止閥和疏水器，疏水器并聯(lián)有疏水器旁路，疏水器旁路上設有疏水器旁通閥；所述疏水器的前后兩端分別連接有疏水器前截止閥和疏水器后截止閥。本實用新型的有益效果為本實用新型不僅能夠解決等離子點火和微油點火技術要求的鍋爐冷態(tài)啟動磨煤機制粉問題，也能夠解決運行中不向磨煤機制粉系統(tǒng)中加入冷風調(diào)整一次風溫度問題；能夠有效的降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐熱效率，同時，汽機凝結(jié)水被加熱后返回回熱低壓加熱器凝結(jié)水系統(tǒng)，代替了一部分低壓加熱器的作用，成為汽輪機熱系統(tǒng)的一個組成部分，排擠了部分汽輪機的回熱抽汽，這部分被排擠的抽汽在汽輪機內(nèi)繼續(xù)膨脹做功。在燃料消耗量不變的情況下，可多做電功，提高了汽輪機組的經(jīng)濟性。
下面根據(jù)附圖對本實用新型作進一步詳細說明。圖I是電站鍋爐傳統(tǒng)一次風溫度調(diào)節(jié)裝置示意圖；圖2是本實用新型實施例所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)的使用狀態(tài)參考圖；圖3是本實用新型實施例所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)布置在鍋爐兩側(cè)的熱一次風道上適當擴大布置斷面的布置示意圖；圖4是本實用新型實施例所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)布置在鍋爐兩側(cè)的熱一次風道上不擴大布置斷面、加裝旁路風管避免阻力增大示意圖；圖5是本實用新型實施例所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)布置在鍋爐兩側(cè)的熱一次風道加裝的旁路風道上避免阻力增大示意圖；圖6是本實用新型實施例所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)布置在磨煤機入口一次風分支風道上示意圖。圖7是本實用新型實施例所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)的汽水系統(tǒng)連接示意圖；圖8是本實用新型實施例所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器的結(jié)構示意圖。圖中I、鍋爐；2、空氣預熱器；3、送風機；4、一次風機；5、給煤機；6、中速磨煤機；7、粗煤粉分離器；8、密封風機；9、密封風門；10、煤粉一次風分配器；11、隔絕門；12、燃燒器；
13、二次風箱；14、熱一次風管道；15、冷一次風管道；16、風量檢測裝置；17、熱一次風門；18、冷一次風門；19、混合風門；20、一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器；21、供汽止回閥；22、供汽電動截止閥；23、供汽調(diào)節(jié)閥；24、疏水電動截止閥；25、疏水器前截止閥；26、疏水器；27、疏水器后截止閥；28、疏水器旁路閥；29、凝結(jié)水供給調(diào)節(jié)閥；30、凝結(jié)水供水電動截止閥；31、凝結(jié)水供水止回閥；32、凝結(jié)水回水電動截止閥；33、汽源管道；34、疏水管道；35、凝結(jié)水管道；36、凝結(jié)水回水管道。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型實施例所述的一種電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20，一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20安裝在熱一次風管道14上，如圖8所示，所述一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20包括垂直布置、依次連接的入口聯(lián)箱、中間聯(lián)箱和出口聯(lián)箱，所述入口聯(lián)箱、中間聯(lián)箱和出口聯(lián)箱之間的受熱面為蛇形管道結(jié)構，所述入口聯(lián)箱的上端連接有輔汽聯(lián)箱來的汽源管道33，入口聯(lián)箱的下端連接有汽機回熱系統(tǒng)來的凝結(jié)水管道35，所述出口聯(lián)箱的上端連接有凝結(jié)水回水管道36，出口聯(lián)箱的下端連接有疏水管道34。所述熱一次風管道14上設有熱一次風門17和風量檢測裝置16 ;所述汽源管道33上設有供汽止回閥21、供汽電動截止閥22和供汽調(diào)節(jié)閥23 ;所述汽機來的凝結(jié)水管道35上設有凝結(jié)水供給調(diào)節(jié)閥29、凝結(jié)水供水電動截止閥30和凝結(jié)水供水止回閥31 ;所述凝結(jié)水回水管道36上設有凝結(jié)水回水電動截止閥32 ;所述疏水管道34疏水電動截止閥24和疏水器26，疏水器26并聯(lián)有疏水器旁路及疏水器旁通閥28 ;所述疏水器26的前后兩端分別連接有疏水器前截止閥25和疏水器后截止閥27。具體使用時如圖2所示，在鍋爐熱一次風系統(tǒng)中加裝一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20 (取消原來冷一次風門18，混合風門19及相關管道)。在鍋爐冷態(tài)進行等離子或微油點火時，從汽源管道33來的蒸汽，約300°C的蒸汽經(jīng)過供汽調(diào)節(jié)閥23、供汽電動截止閥22、供汽止回閥21，從一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20的入口聯(lián)箱的上端進入，一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20對一次風進行加熱，其中蒸汽被冷卻，被冷卻的蒸汽或疏水從一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20出口聯(lián)箱的下端排出，經(jīng)過疏水電動截止閥24、疏水器前截止閥25、疏水器26、疏水器后截止閥27或疏水器旁路上的疏水器旁路閥28，通過疏水管道34排向疏水箱。通過電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)蒸汽流量來控制調(diào)節(jié)一次風溫度，滿足啟磨制粉要求。當點火完成后，供汽調(diào)節(jié)閥23、供汽電動截止閥22、疏水電動截止閥24嚴密關閉，一次風加熱系統(tǒng)退出運行。當達到鍋爐正常運行條件，一次風溫度達設計值或以上，可投入一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20的冷卻系統(tǒng)，打開凝結(jié)水來水管上的電動截止閥和凝結(jié)水回水管上的電動截·止閥，從汽機回熱系統(tǒng)凝結(jié)泵來凝結(jié)水約60°C左右，通過凝結(jié)水送水管道凝結(jié)水供給調(diào)節(jié)閥29、凝結(jié)水供水電動截止閥30、凝結(jié)水供水止回閥31，從一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20的進口聯(lián)箱的下端進入，在換熱器受熱面中吸收熱量，使一次風溫度降低，被加熱的凝結(jié)水約100°C左右，從一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20的出口聯(lián)箱的上端排出，然后經(jīng)凝結(jié)水回水電動截止閥32、凝結(jié)水回水管道36，回到汽機低壓加熱器回熱系統(tǒng)被利用?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)汽機回熱系統(tǒng)來的凝結(jié)水管道35上的凝結(jié)水供給調(diào)節(jié)閥29，用凝結(jié)水流量來控制一次風溫度使之符合要求。一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器加熱或冷卻，如上所述，從而通過供汽電動截止閥22、疏水電動截止閥24、凝結(jié)水供水電動截止閥30、凝結(jié)水回水電動截止閥32進行相互切換。本實用新型提供的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)的布置方式和位置可以有多種。一種如圖3所示，一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20布置在鍋爐兩側(cè)的熱一次風道上適當擴大布置斷面的布置示意圖，適當擴大換熱器處的風道斷面，是為了加裝換熱器后不使阻力增加過大，可較大幅度降低一次風溫度。另一種如圖4所示，一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20布置在鍋爐兩側(cè)的熱一次風道上不擴大布置斷面、加裝旁路風管避免阻力增大示意圖，對加裝換熱器處的一次風道斷面不增加，而是增加一個換熱器旁路小風道，適于對一次風溫度降低稍小。再一種如圖5所示，一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20布置在鍋爐兩側(cè)的熱一次風道加裝的旁路風道上避免阻力增大示意圖，直接將換熱器裝在兩側(cè)熱一次風道的旁路風道上，對原風道改變較小，適于冷一次風調(diào)節(jié)加入為5% —10%—次風量的鍋爐。還有一種如圖6所示，一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20布置在磨煤機入口一次風分支風道上示意圖，可以根據(jù)每臺磨煤機的不同出力、煤質(zhì)情況分別調(diào)節(jié)換熱器控制入磨一次風溫度符合要求，可以完全改變調(diào)溫方式，不用加入任何冷風，使冷風加入為零，但其設備投入成本較大。一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20可根據(jù)鍋爐實際情況分兩組設置也可更多組設置，如圖7所示，設置了從輔汽聯(lián)箱來的汽源管道33分別供向各組一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20入口聯(lián)箱的上端，疏水管道34分別連接各組出口聯(lián)箱的下端并將疏水送往疏水箱；設置了汽機來的凝結(jié)水管道35分別送向各個一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20入口聯(lián)箱的下端，而凝結(jié)水回水管道36分別連接各個一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20出口聯(lián)箱的上端，被加熱的凝結(jié)水通過回水母管被送回汽機回熱系統(tǒng)的合適位置，以獲取較高的回熱效率?？梢愿鶕?jù)每臺鍋爐的不同情況選擇不同的熱一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器布置具體方式以取得最大的技術改造經(jīng)濟效益。一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器20不僅能夠解決等離子點火和微油點火技術要求的鍋爐冷態(tài)啟動磨煤機制粉問題，也能夠解決運行中不向磨煤機制粉系統(tǒng)中加入冷風調(diào)整一次風溫度問題。能夠有效的降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐熱效率；同時，汽機凝結(jié)水被加熱返回回熱低壓加熱器凝結(jié)水系統(tǒng)，代替了一部分低壓加熱器的作用，成為汽機熱系統(tǒng)的一個組成部分，排擠了部分汽輪機的回熱抽汽，這部分被排擠的抽汽在汽輪機內(nèi)繼續(xù)膨脹做功。在燃料消耗量不變的情況下，可多做電功，提高了汽輪機組的經(jīng)濟性。熱一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器選用汽機低壓凝結(jié)水，溫度低(一般為6(T70°C)，其出口水溫為100°C左右，而熱一次風溫度通常高達300°C以上，換熱器的傳熱溫壓很大，可大大縮小換熱器的受熱面 積，減少金屬消耗量，流通阻力較小。本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器(20)，其特征在于所述一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器(20 )安裝在熱一次風管道(14 )上，一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器(20)包括依次連接的入口聯(lián)箱、中間聯(lián)箱和出口聯(lián)箱，所述入口聯(lián)箱的上端連接有輔汽聯(lián)箱來的汽源管道(33)，所述入口聯(lián)箱的下端連接有汽輪機回熱系統(tǒng)來的凝結(jié)水管道(35)，所述出口聯(lián)箱的上端連接有凝結(jié)水回水管道(36)，出口聯(lián)箱的下端連接有疏水管道(34)。
2.根據(jù)權利要求I所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述入口聯(lián)箱、中間聯(lián)箱和出口聯(lián)箱為垂直布置，各個聯(lián)箱之間的受熱面為水平蛇形管道結(jié)構。
3.根據(jù)權利要求2所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述熱一次風管道(14 )上設有熱一次風門(17 )和風量檢測裝置(16 )。
4.根據(jù)權利要求3所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述汽源管道(33 )上設有供汽止回閥(21)、供汽電動截止閥(22 )和供汽調(diào)節(jié)閥(23 )。
5.根據(jù)權利要求4所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述汽輪機回熱系統(tǒng)來的凝結(jié)水管道(35)上設有凝結(jié)水供給調(diào)節(jié)閥(29)、凝結(jié)水供水電動截止閥(30)和凝結(jié)水供水止回閥(31)。
6.根據(jù)權利要求5所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述凝結(jié)水回水管道(36)上設有凝結(jié)水回水電動截止閥(32)。
7.根據(jù)權利要求6所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述疏水管道(34)上設有疏水電動截止閥(24)和疏水器(26)，疏水器(26)并聯(lián)有疏水器旁通閥(28)。
8.根據(jù)權利要求7所述的電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述疏水器(26 )的前后兩端分別連接有疏水器前截止閥(25 )和疏水器后截止閥(27 )。
專利摘要本實用新型涉及一種電站鍋爐一次風溫度雙向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器，一次風溫度雙向調(diào)節(jié)換熱器包括依次連接的入口聯(lián)箱、中間聯(lián)箱和出口聯(lián)箱，所述入口聯(lián)箱、中間聯(lián)箱和出口聯(lián)箱間的受熱面為水平蛇形管結(jié)構，所述入口聯(lián)箱上端連接有輔汽聯(lián)箱來的汽源管道，入口聯(lián)箱的下端連接有汽機回熱系統(tǒng)來的凝結(jié)水管道，所述出口聯(lián)箱的上端連接有凝結(jié)水回水管道，出口聯(lián)箱的下端連接有疏水管道。本實用新型的有益效果為不僅能夠解決等離子點火或微油點火技術要求的鍋爐冷態(tài)啟動磨煤機制粉問題，也能夠解決運行中不向磨煤機制粉系統(tǒng)中加入冷風調(diào)整一次風溫度問題；能夠有效的降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐熱效率；同時提高了汽輪機組的經(jīng)濟性。
文檔編號F26B21/00GK202747760SQ20122039751
公開日2013年2月20日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權日2012年8月10日
發(fā)明者郭永潔, 黃锏 申請人:北京博希格動力技術有限公司