锅炉制粉系统的制作方法

本发明涉及燃煤发电技术领域，尤其是涉及一种锅炉制粉系统。

背景技术：

目前国内w型火焰锅炉燃烧不稳定，灰渣含碳量一般在4％～5％左右，甚至可能高达6％～7％。对于燃无烟煤的w型火焰锅炉，有必要从降低灰渣含碳量上想办法提高电厂的经济效益。w型火焰锅炉要实现燃烧的稳定性，除了锅炉本体优化设计，燃烧优化调整，控制煤粉细度外，还有一个很有效地途径，就是提高一次风风粉混合物的风温，直接来降低煤粉燃烧着火热。但是，对于目前的正压冷一次直吹式制粉系统来说，由于直吹式制粉系统的限制，一次风风率，一次风风温都由磨煤机的通风出力以及磨煤机的防爆要求限制，无法更进一步提高，从而影响煤粉充分燃烧，难以降低灰渣含碳量。

技术实现要素：

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种锅炉制粉系统，其可显著提高送粉温度，减少着火热，提高燃烧的稳定性，从而降低灰渣含碳量，提高经济效益。

其技术方案如下：

一种锅炉制粉系统，包括送风机、一次风机、空气预热器、二次风箱、至少两个磨煤机和与所述磨煤机一一对应的煤粉输送系统；

所述一次风机的出风侧一路经由所述空气预热器后与至少两个所述磨煤机的进风口连通、用于为所述磨煤机输送热一次风，另一路直接与至少两个所述磨煤机的进风口连通、用于为所述磨煤机输送冷一次风；

所述送风机的出风侧依次经由所述空气预热器和所述二次风箱后与锅炉的燃烧器连通、用于为所述燃烧器输送热二次风；

所述煤粉输送系统包括至少一个第一煤粉输送系统和至少一个第二煤粉输送系统，所述第一煤粉输送系统包括中间粉仓、给粉机和排粉风机，所述中间粉仓的一端与所对应的所述磨煤机的出料口连通，另一端依次经由所述中间粉仓和所述给粉机后与所述燃烧器连通，所述排粉风机的一端与所述空气预热器的出风口连通，另一端与所述给粉机的进风口连通、用于为所述给粉机输送热二次风，所述第二煤粉输送系统包括送粉管道，所述送粉管道一端与所对应的所述磨煤机的出料口连通，另一端与所述燃烧器连通。

在其中一个实施例中，还包括与所述磨煤机一一对应的热一次管道、冷一次管道以及汇合管道，所述热一次管道的两端分别与所述空气预热器的出风口和所述汇合管道的进风口连通，所述冷一次管道的两端分别与所述一次风机的出风侧和所述汇合管道的进风口连通，所述热一次管道和所述冷一次管道均经由所述汇合管道与所述磨煤机的进风口连通。

在其中一个实施例中，每根所述热一次管道上设有第一调节阀，每根所述冷一次管道上设有第二调节阀，每根所述汇合管道上设有第三调节阀。

在其中一个实施例中，每根所述汇合管道还与所对应的所述磨煤机的出料口处连通。

在其中一个实施例中，所述磨煤机为双进双出磨煤机。

在其中一个实施例中，所述汇合管道分成两路与所述磨煤机的两个进风口连通，且所述汇合管道还分成两路与所述磨煤机的两个出料口连通。

在其中一个实施例中，所述第一煤粉输送系统还包括旋风分离器，所述磨煤机经由所述旋风分离器与所述中间粉仓连通。

在其中一个实施例中，所述旋风分离器的乏气出口与锅炉的炉膛连通。

在其中一个实施例中，还包括与所述磨煤机一一对应的给煤装置，所述给煤装置与所对应的所述磨煤机的进料口连通。

在其中一个实施例中，所述磨煤机为六个，所述煤粉输送系统包括两个所述第一煤粉输送系统和四个所述第二煤粉输送系统，或所述煤粉输送系统包括一个所述第一煤粉输送系统和五个所述第二煤粉输送系统。

本发明的效果或原理如下：

本发明所述的锅炉制粉系统，在与磨煤机一一对应的各煤粉输送系统中，设置了至少一个中间储仓式煤粉输送系统(第一煤粉输送系统)和至少一个正压直吹式煤粉输送系统(第二煤粉输送系统)。其中，在中间储仓式煤粉输送系统中，从磨煤机中输出的煤粉进入中间粉仓，之后由排粉风机驱动的热二次风来送粉，可以使得送粉温度突破磨煤机对无烟煤120℃～130℃的一次风风温的防爆限制，可将风粉混合物的温度提高到300℃以上，从而显著减少着火热，提高燃烧的稳定性；另外还可以突破磨煤机通风出力对一次风风率的限制，灵活的煤粉空燃比可增加燃烧优化调整的可操作性。与此同时，在整个锅炉制粉系统中，本发明还设计了正压直吹式煤粉输送系统，该种输送方式系统简单，易于布置，初期投资和运行成本少。综上可知，本发明将中间储仓式输送方式和正压直吹式输送方式的优点相结合，从而突破传统直吹式制粉系统的限制，提高煤粉温度以实现煤粉充分燃烧，从而降低灰渣含碳量，提高经济效益。

本发明所述热一次管道上设有第一调节阀，冷一次管道上设有第二调节阀，通过磨煤机入口前第一调节阀和第二调节阀来分别调节热风和冷风的进风量，从而来调节混合比例，获得所需要的制粉干燥剂温度和流量。热一次风作为负荷风，进入磨煤机筒体内，输送并干燥筒体内的煤粉，风粉混合物通过中心管与中空管之间的环形通道被带出磨煤机。

此外，由汇合管道输出的混合风还进入送粉的通道中，一方面在出料口与原煤混合对煤进行预干燥，另一方面保持在煤粉管道中拥有足够的输送煤粉的风速。

本发明所述磨煤机为双进双出磨煤机，双进双出钢球磨煤机具有煤种适应范围广、煤粉较细、无石子煤排放、负荷调节能力强等优点。

所述第一煤粉输送系统还包括旋风分离器，用以进一步干燥煤粉，去除乏气(含有少量的煤粉、较多的水分)，保证进入锅炉燃烧器内的煤粉的干燥性，提高燃烧效率。

本发明将旋风分离器排出的乏气，送到炉拱以下左、右侧墙位置喷入炉膛，防止直接排出污染空气，还可防止侧墙结焦。

附图说明

图1为本发明实施例所述的锅炉制粉系统的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的单个磨煤机与第一煤粉输送系统之间的装配示意图；

图3为本发明实施例所述的单个磨煤机与第二煤粉输送系统之间的装配示意图。

附图标记说明：

100、锅炉，110、燃烧器，200、磨煤机，210、进风口，220、进料口，230、出料口，300、送风机，400、一次风机，500、空气预热器，600、二次风箱，710、第一煤粉输送系统，711、旋风分离器，712、中间粉仓，713、给粉机，714、排粉风机，715、乏气喷口，720、第二煤粉输送系统，721、送粉管道，810、热一次管道，811、第一调节阀，820、冷一次管道，821、第二调节阀，830、汇合管道，831、第三调节阀，900、给煤机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件时，它可以直接固定在另一个元件上或者也可以通过居中的元件固定于另一个元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者也可以是通过居中的元件而连接于另一个元件。可以理解，其中所使用的术语“第一”、“第二”等在本文中用于区分对象，并不作为对它们顺序和数量的限制。

如图1所示，本发明所述的锅炉制粉系统，包括送风机300、一次风机400、空气预热器500、二次风箱600、至少两个磨煤机200和与所述磨煤机200一一对应的煤粉输送系统。其中，所述一次风机400的出风侧一路经由所述空气预热器500后与所有的磨煤机200的进风口210连通，用于为磨煤机200输送热一次风，另一路直接与至少两个所述磨煤机200的进风口210连通，用于为磨煤机200输送冷一次风。所述送风机300的出风侧依次经由所述空气预热器500、所述二次风箱600后与锅炉100的燃烧器110连通，用于为燃烧器110输送热二次风。

所述煤粉输送系统包括至少一个第一煤粉输送系统710和至少一个第二煤粉输送系统720。具体地，请结合图2，所述第一煤粉输送系统710包括中间粉仓712、给粉机713和排粉风机714，所述中间粉仓712的一端与所对应的所述磨煤机200的出料口230连通，另一端依次经由所述中间粉仓712和所述给粉机713后与所述燃烧器110连通。所述排粉风机714的一端与所述空气预热器500的出风口连通，另一端与所述给粉机713的进风口210连通，用于为所述给粉机713输送热二次风，排粉风机714用于将来自中间粉仓712的煤粉连续、稳定并可调地送入燃烧器110。请结合图3，所述第二煤粉输送系统720包括送粉管道721，所述送粉管道721一端与所对应的所述磨煤机200的出料口230连通，另一端与所述燃烧器110连通。需要说明的是，在实际管路设计中，对于不同支路的分出和汇集均可采用母管设计。例如，当空气预热器500既要与二次风箱600连通，又要与排粉风机714连通时，则可在空气预热器500的出风口处设置一段母管。此外，本实施例附图1示例出的锅炉制粉系统包括两个磨煤机200以及相应的两种煤粉输送系统，更多数量的磨煤机200以及相应的煤粉输送系统未示出。但每个磨煤机200均对应图1所示第一煤粉输送系统710或第二煤粉输送系统720，本领域技术人员根据附图1所示内容即可得知包括任意数量磨煤机200的锅炉制粉系统的具体结构，因而为保持附图的简洁性，附图1不重复示意。

本发明在与磨煤机200一一对应的各煤粉输送系统中，设置了至少一个中间储仓式煤粉输送系统(第一煤粉输送系统710)和至少一个正压直吹式煤粉输送系统(第二煤粉输送系统720)。其中,在中间储仓式煤粉输送系统中，从磨煤机200中输出的煤粉进入中间粉仓712，之后由排粉风机714驱动的热二次风来送粉，可以使得送粉温度突破磨煤机200对无烟煤120℃～130℃的一次风风温的防爆限制，可将风粉混合物的温度提高到300℃以上，从而显著减少着火热，提高燃烧的稳定性；另外还可以突破磨煤机200通风出力对一次风风率的限制，灵活的煤粉空燃比可增加燃烧优化调整的可操作性。与此同时，在整个锅炉制粉系统中，本发明还设计了正压直吹式煤粉输送系统，该种输送方式系统简单，易于布置，初期投资和运行成本少。综上可知，本发明将中间储仓式输送方式和正压直吹式输送方式的优点相结合，从而突破传统直吹式制粉系统的限制，提高煤粉温度以实现煤粉充分燃烧，从而降低灰渣含碳量，提高经济效益。

本发明各个磨煤机200均为双进双出磨煤机200，双进双出钢球磨煤机200具有煤种适应范围广、煤粉较细、无石子煤排放、负荷调节能力强等优点。本发明还包括与所述磨煤机200一一对应的给煤装置，每个给煤装置包括两个给煤机900，两个所述给煤机900分别与所对应的所述磨煤机200的两个进料口220连通。在第一煤粉输送系统710中，磨煤机200的两个出料口230均与所述中间粉仓712连通；在第二煤粉输送系统720中，磨煤机200的两个出料口230均与燃烧器110连通。

请继续参阅图1，本发明还包括与所述磨煤机200一一对应的热一次管道810、冷一次管道820以及汇合管道830。所述热一次管道810的两端分别与所述空气预热器500的出风口和所述汇合管道830的进风口连通，所述冷一次管道820的两端分别与所述一次风机400的出风侧和所述汇合管道830的进风口连通，所述热一次管道810和所述冷一次管道820均经由所述汇合管道830与所述磨煤机200的进风口210连通。当磨煤机200为双进双出磨煤机200时，汇合管道830分成两路分别与所述磨煤机200的两个进风口210连通。对于不同的磨煤机200来说，其热一次管道810和冷一次管道820在从始端(空气预热器500和一次风机400)接出时可设置共用母管。

其中，如图2和图3所示，每根所述热一次管道810上设有第一调节阀811，每根所述冷一次管道820上设有第二调节阀821，每根所述汇合管道830上设有第三调节阀831。通过磨煤机200入口前第一调节阀811和第二调节阀821来分别调节热风和冷风的进风量，从而来调节混合比例，获得所需要的制粉干燥剂温度和流量。热一次风作为负荷风，进入磨煤机200筒体内，输送并干燥筒体内的煤粉，风粉混合物通过中心管与中空管之间的环形通道被带出磨煤机200。第三调节阀831用以调节进入磨煤机200的混合风量。

此外，每根所述汇合管道830还与所对应的所述磨煤机200的出料口230处连通。当磨煤机200为双进双出磨煤机200时，汇合管道830分成两路分别与所述磨煤机200的两个出料口230处连通。由汇合管道830输出的混合风进入送粉的通道中，一方面在出料口230与原煤混合对煤进行预干燥，另一方面保持在煤粉管道中拥有足够的输送煤粉的风速。

在本实施例中，请继续参阅图2，所述第一煤粉输送系统710还包括旋风分离器711，所述磨煤机200经由所述旋风分离器711与所述中间粉仓712连通。旋风分离器711用以进一步干燥煤粉，去除乏气(含有少量的煤粉,、较多的水分)，保证进入锅炉100燃烧器110内的煤粉的干燥性，提高燃烧效率。所述旋风分离器711的乏气出口通过乏气喷口715与锅炉100的炉膛连通，将旋风分离器711排出的乏气送到炉拱以下左、右侧墙位置喷入炉膛，防止直接排出大气中污染空气，还可防止侧墙结焦。

下面结合实际数据来进行说明本实施例的技术效果：目前国内w型火焰锅炉100的灰渣含碳量一般在4％～5％左右，部分工程由于煤质难燃，灰渣含碳量有可能达到在6％～7％。因此，从降低灰渣含碳量上想办法提高电厂的经济效益，节能空间很大。根据计算，降低1％的灰渣含碳量就能够能提高0.85个百分点的锅炉100效率，大约节约2.8g标准煤。假设锅炉100年利用5000小时，对于6000mw机组，能节煤2.8*600000*5000/1000000＝8400t标准煤，设标煤价格500元/吨，则灰渣含碳量降低1％，即可年收益500*8400/10^4＝420万元。由此可知，在使用本发明时，可显著地提高机组经济效益。

现就实际应用进行举例说明，但需要说明的是，以下举例仅用于解释说明本实施例，不可成为本发明的保护范围的限制。

对于1000mw级燃煤电厂，每台锅炉100配备六台双进双出钢球磨煤机200，可选择两台磨煤机200对应设置第一煤粉输送系统710，剩余四台磨煤机200对应设置第二粉输送系统；

对于600mw级燃煤电厂，每台锅炉100配备六台双进双出钢球磨煤机200，可选择一到两台磨煤机200对应设置第一煤粉输送系统710，剩余四到五台磨煤机200对应设置第二粉输送系统；

对于300mw级燃煤电厂，每台锅炉100配备三台双进双出钢球磨煤机200，可选择一台磨煤机200对应设置第一煤粉输送系统710，剩余两台磨煤机200对应设置第二粉输送系统。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。