一种用于中储式制粉系统煤粉仓防爆的新型装置及其工作方法与流程

本发明涉及一种用于中储式制粉系统煤粉仓防爆的新型装置及其工作方法。

背景技术：

由于电煤需求的剧增，煤炭价格持续走高，为了保障机组的正常运行和降本减损，目前大型电站开始掺烧部分挥发分较高的褐煤，挥发分严重偏离锅炉设计煤种的设计值，频繁造成制粉系统自燃和爆炸，尤其是磨制高挥发分褐煤的中储式制粉系统，安全事故更为频繁和突出，因此中储式制粉系统一直存在爆炸的安全隐患，成为长期困扰电厂安全运行的技术难题。

目前国内制粉系统防爆手段比较单一，基本上都是采用温度控制的方法，如申请号为201520821907.4的中国专利，控制点包括磨煤机出口温度控制和中储磨煤粉仓温度控制，但这种防爆控制方法存在以下问题：1）单纯控制磨煤机出口和粉仓温度防爆，不能从根本上实现防控爆燃，制粉系统磨煤机放炮、烧粉管、煤粉仓自燃等现象时有发生；2）监控方法单一，不能进行预警和自动防爆处置；3）磨煤机出口温度控制较低，既影响制粉系统干燥出力，又制约了锅炉效率的提高。

中储式制粉系统设备繁多、结构特殊，管路复杂，磨煤机出口弯头处、粗粉分离器挡板处、细粉分离器挡板处、风粉管弯头及平直段等处易积粉，形成流动死区，积粉及其挥发物极易阴燃，导致制粉系统爆炸的发生。除此之外，煤粉仓的内部环境为相对密封、微负压、低空气流通率，煤粉仓内煤粉氧化、co析出及自燃是造成煤粉仓爆燃的主要原因，煤粉仓爆燃大约占制粉系统爆燃事故的40%。

《煤粉制备制粉系统防爆规程》指出：“只要保持系统中含氧量容积浓度低于16%，则任何煤种都不可能发生爆炸”。煤粉仓内co2、co、o2的分布规律为燃烧产生的co2较重位于粉仓底部，co较轻位于粉仓顶部，o2分布于整个粉仓空气中。因此，开发一种用于中储式制粉系统煤粉仓防爆的新型装置及方法十分必要，将煤粉仓内上部co排出，且将o2含量控制在16%以下，可以保障煤粉仓安全运行。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种用于中储式制粉系统煤粉仓防爆的新型装置及其工作方法，采用炉烟风机，将除尘器出口烟气抽进煤粉仓上部，既能排出煤粉仓内上部co，又能惰化粉仓环境，将o2含量控制在16%以下，可以保障煤粉仓安全运行，同时烟气可以起到干燥煤粉的作用，避免冬季煤粉仓结露腐蚀。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于中储式制粉系统煤粉仓防爆的新型装置，其特征在于，包括煤粉仓、空气预热器、除尘器、计算机、a排粉机、b排粉机、a侧细分分离器和b侧细分分离器；所述煤粉仓通过炉烟抽管与除尘器出口连通，所述炉烟抽管上设置有炉烟抽管电磁阀；空气预热器进口、空气预热器和除尘器依次连通，所述除尘器分别与除尘器出口和炉烟抽管连通；所述a侧细分分离器通过a侧落粉管道与煤粉仓连接，所述a侧落粉管道上设置有a侧落粉管道逆止门；所述b侧细分分离器通过b侧落粉管道与煤粉仓连接，所述b侧落粉管道上设置有b侧落粉管道逆止门；所述煤粉仓与一次风通道连通，煤粉仓与一次风通道之间设置有下粉插板，一次风进口与一次风通道连通，所述一次风通道与一次风粉出口连通，所述一次风通道与一次风粉出口之间设置有一次风门；所述煤粉仓与吸潮管母管的一端连接，所述吸潮管母管上设置有吸潮管母管电磁阀，所述吸潮管母管的另一端分别与a吸潮管支管和b吸潮管支管连通，所述a吸潮管支管与a排粉机连接，所述a吸潮管支管上设置有a吸潮管支管电磁阀，所述b吸潮管支管与b排粉机连接，所述b吸潮管支管上设置有b吸潮管支管电磁阀；所述吸潮管母管电磁阀、炉烟抽管电磁阀、a吸潮管支管电磁阀和b吸潮管支管电磁阀均与计算机连接；所述a侧细分分离器通过a侧细分分离器乏气出口管道与a吸潮管支管连通，所述b侧细分分离器通过b侧细分分离器乏气出口管道与b吸潮管支管连通；a侧细分分离器进口和b侧细分分离器进口分别与a侧细分分离器和b侧细分分离器连通。

进一步而言，所述煤粉仓为倒置的圆台结构，所述煤粉仓的顶部布置有炉烟抽管、吸潮管母管、a侧落粉管道和b侧落粉管道，所述炉烟抽管和吸潮管母管相向布置，所述a侧落粉管道和b侧落粉管道相向布置。

进一步而言，所述炉烟抽管上设置有炉烟风机，所述炉烟风机用于将除尘器出口的除尘烟气抽吸至煤粉仓内部。

进一步而言，所述吸潮管母管上设置有抽气检测管道，所述抽气检测管道上设置有煤粉过滤器、氧量测量仪和一氧化碳测量仪；所述煤粉过滤器与煤粉仓连接，所述煤粉过滤器和煤粉仓之间设置有回粉管阀门，所述氧量测量仪和一氧化碳测量仪均与计算机连接。

上述的用于中储式制粉系统煤粉仓防爆的新型装置的工作方法如下：

步骤一：除尘器出口的烟气温度为80℃~90℃，经过炉烟风机升压后进入煤粉仓，将煤粉仓内上部的一氧化碳和部分氧气驱赶进吸潮管母管，在a排粉机和b排粉机的作用下进入炉膛参与燃烧；

步骤二：粗粉分离器分离出的风粉分别进入a侧细分分离器进口或b侧细分分离器进口；a侧细分分离器或b侧细分分离器的乏气分别进入a侧细分分离器乏气出口管道或b侧细分分离器乏气出口管道，与吸潮管母管排出的气体混合，在a排粉机和b排粉机的作用下一同进入炉膛参与燃烧；

步骤三：a侧细分分离器和b侧细分分离器分离出的煤粉分别通过a侧落粉管道逆止门和b侧落粉管道逆止门进入煤粉仓，再经过下粉插板进入一次风通道，一次风通过一次风进口进入一次风通道，输送煤粉通过一次风门进入燃烧器；

步骤四：根据氧量测量仪和一氧化碳测量仪给出的氧量和一氧化碳检测值，计算机自动调节炉烟抽管电磁阀、吸潮管母管电磁阀、a吸潮管支管电磁阀和b吸潮管支管电磁阀的开度，通过调控炉烟量和吸潮管排气量控制煤粉仓内部氧量和一氧化碳含量在安全范围之内，炉烟同时起到干燥煤粉仓内部煤粉的作用。

进一步而言，在步骤一中，炉烟风机克服压头，将除尘器出口的除尘烟气抽吸至煤粉仓内部。

进一步而言，在步骤一中，通过吸潮管母管设置的抽气检测管道，气体经过煤粉过滤器过滤煤粉后进入氧量测量仪和一氧化碳测量仪，过滤下来的煤粉经过回粉管阀门进入煤粉仓。

进一步而言，所述a排粉机和b排粉机两台排粉机用于满足吸潮管排气所需的压头，或一用一备。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1）本发明创新性地采用倒置圆台型煤粉仓，优化了传统倒置棱台煤粉仓上部四角的无效空间，避免了co在无效空间的存积，也保障了吸潮管的效果。

2）本发明根据氧量和一氧化碳检测值，由计算机全自动调节相应电磁阀开度，保障煤粉仓内部o2和co含量在安全范围之内，可以实现自动预警和防爆处置。

3）本发明采用炉烟风机，将除尘器出口80~90℃的烟气抽进煤粉仓上部，既能排出煤粉仓内上部co，又能惰化粉仓环境，将o2含量控制在16%以下，达到煤粉仓防爆的作用，同时可以起到干燥煤粉的作用，避免冬季煤粉仓结露腐蚀。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是本发明实施例的圆台型煤粉仓的结构示意图。

图中：煤粉仓1、空气预热器2、除尘器3、炉烟风机4、计算机5、煤粉过滤器6、氧量测量仪7、一氧化碳测量仪8、a排粉机9、b排粉机10、吸潮管母管11、吸潮管母管电磁阀12、a侧细分分离器13、b侧细分分离器14、空气预热器进口15、除尘器出口16、一次风进口17、一次风门18、一次风粉出口19、一次风通道20、炉烟抽管电磁阀31、炉烟抽管32、回粉管阀门61、抽气检测管道62、a排粉机出口91、b排粉机出口92、下粉插板101、a吸潮管支管111、b吸潮管支管112、a吸潮管支管电磁阀121、b吸潮管支管电磁阀122、a侧细分分离器进口131、a侧细分分离器进口管道132、a侧落粉管道逆止门133、a侧落粉管道134、a侧细分分离器乏气出口管道135、b侧细分分离器进口141、b侧细分分离器进口管道142、b侧落粉管道逆止门143、b侧落粉管道144、b侧细分分离器乏气出口管道145。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，本实施例中的用于中储式制粉系统煤粉仓防爆的新型装置，包括煤粉仓1、空气预热器2、除尘器3、计算机5、a排粉机9、b排粉机10、a侧细分分离器13和b侧细分分离器14。

煤粉仓1通过炉烟抽管32与除尘器出口16连通，炉烟抽管32上设置有炉烟抽管电磁阀31；空气预热器进口15、空气预热器2和除尘器3依次连通，除尘器3分别与除尘器出口16和炉烟抽管32连通；a侧细分分离器13通过a侧落粉管道134与煤粉仓1连接，a侧落粉管道134上设置有a侧落粉管道逆止门133；b侧细分分离器14通过b侧落粉管道144与煤粉仓1连接，b侧落粉管道144上设置有b侧落粉管道逆止门143；煤粉仓1与一次风通道20连通，煤粉仓1与一次风通道20之间设置有下粉插板101，一次风进口17与一次风通道20连通，一次风通道20与一次风粉出口19连通，一次风通道20与一次风粉出口19之间设置有一次风门18；煤粉仓1与吸潮管母管11的一端连接，吸潮管母管11上设置有吸潮管母管电磁阀12，吸潮管母管11的另一端分别与a吸潮管支管111和b吸潮管支管112连通，a吸潮管支管111与a排粉机9连接，a吸潮管支管111上设置有a吸潮管支管电磁阀121，b吸潮管支管112与b排粉机10连接，b吸潮管支管112上设置有b吸潮管支管电磁阀122；吸潮管母管电磁阀12、炉烟抽管电磁阀31、a吸潮管支管电磁阀121和b吸潮管支管电磁阀122均与计算机5连接；a侧细分分离器13通过a侧细分分离器乏气出口管道135与a吸潮管支管111连通，b侧细分分离器14通过b侧细分分离器乏气出口管道145与b吸潮管支管112连通；a侧细分分离器进口131和b侧细分分离器进口141分别与a侧细分分离器13和b侧细分分离器14连通。

参见图2，煤粉仓1为倒置的圆台结构，煤粉仓1的顶部布置有炉烟抽管32、吸潮管母管11、a侧落粉管道134和b侧落粉管道144，炉烟抽管32和吸潮管母管11相向布置，a侧落粉管道134和b侧落粉管道144相向布置。

炉烟抽管32上设置有炉烟风机4，炉烟风机4克服压头，将除尘器出口16的除尘烟气抽吸至煤粉仓1内部。a排粉机9和b排粉机10两台排粉机可以满足吸潮管排气所需的压头，也可以一用一备。

吸潮管母管11上设置有抽气检测管道62，抽气检测管道62上设置有煤粉过滤器6、氧量测量仪7和一氧化碳测量仪8；煤粉过滤器6与煤粉仓1连接，煤粉过滤器6和煤粉仓1之间设置有回粉管阀门61，氧量测量仪7和一氧化碳测量仪8均与计算机5连接。通过吸潮管母管11设置的抽气检测管道62，气体经过煤粉过滤器6过滤煤粉后进入氧量测量仪7和一氧化碳测量仪8，过滤下来的煤粉经过回粉管阀门61进入煤粉仓1。

上述的用于中储式制粉系统煤粉仓防爆的新型装置的工作方法如下：

步骤一：除尘器出口16的烟气温度为80℃~90℃，经过炉烟风机4升压后进入煤粉仓1，将煤粉仓1内上部的一氧化碳和部分氧气驱赶进吸潮管母管11，在a排粉机9和b排粉机10的作用下进入炉膛参与燃烧；

步骤二：粗粉分离器分离出的风粉分别进入a侧细分分离器进口131或b侧细分分离器进口141；a侧细分分离器13或b侧细分分离器14的乏气分别进入a侧细分分离器乏气出口管道135或b侧细分分离器乏气出口管道145，与吸潮管母管11排出的气体混合，在a排粉机9和b排粉机10的作用下一同进入炉膛参与燃烧；

步骤三：a侧细分分离器13和b侧细分分离器14分离出的煤粉分别通过a侧落粉管道逆止门133和b侧落粉管道逆止门143进入煤粉仓1，再经过下粉插板101进入一次风通道20，一次风通过一次风进口17进入一次风通道20，输送煤粉通过一次风门18进入燃烧器；

步骤四：根据氧量测量仪7和一氧化碳测量仪8给出的氧量和一氧化碳检测值，计算机5自动调节炉烟抽管电磁阀31、吸潮管母管电磁阀12、a吸潮管支管电磁阀121和b吸潮管支管电磁阀122的开度，通过调控炉烟量和吸潮管排气量控制煤粉仓1内部氧量和一氧化碳含量在安全范围之内，炉烟同时起到干燥煤粉仓1内部煤粉的作用。

虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。