一种中间储仓式中速磨正压直吹式制粉系统的制作方法

本发明涉及煤粉锅炉制粉系统设备领域，尤其涉及一种中间储仓式中速磨正压直吹式制粉系统。

背景技术：

在燃煤锅炉中，制粉系统是锅炉燃烧系统的一个非常重要的系统，在锅炉燃烧系统中承担着煤粉制备和输送的功能，不仅要为锅炉提供合格细度的煤粉，而且还要为煤粉的输送提供合适的风量及风温。锅炉制粉系统的正常、安全及经济运行直接决定着机组运行的经济性和安全性。煤粉锅炉的制粉系统经常是根据不同的设计煤种，来设计制粉系统的。一般来说，制粉系统分为中间储仓式钢球磨煤机制粉系统和中速磨煤机直吹系统。

目前采用中速式磨煤机的制粉直吹系统已被大多数锅炉厂认可和接受，大型锅炉由于磨煤机数量多，磨煤机切换时不影响锅炉带负荷的能力及运行，但在中小型锅炉制粉系统中，磨煤机数量只有1～3台，磨煤机在切换及检修时，往往限制了锅炉带负荷的能力及锅炉的安全稳定运行，对锅炉的经济性运行带来了巨大损失。另外中速式磨煤机的上部大多采用的是离心式分离器对煤粉颗粒进行分离及分配，在一定程度上难以实现煤粉出口管道内煤粉颗粒的均匀性分配，并且现在国家对锅炉环保要求严格，中小型锅炉制粉系统的不通畅往往也制约了进一步降低环保指标的排放要求。

此类情况的发生，即给中小型锅炉的安全、经济、稳定运行带来了一定的困难，又对目前的锅炉环保控制造成了一定的困扰，基于此，需要一种在不影响中小型锅炉的安全、经济、运行的基础上，解决中小型锅炉磨煤机切换及检修以及煤粉分配不均匀造成的燃烧稳定差的问题的系统被设计出来。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，得到一种中间储仓式中速磨正压直吹式制粉系统。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种中间储仓式中速磨正压直吹式制粉系统，包括依次设置的若干磨煤机、设置在磨煤机出口的动态分离器、设置在动态分离器出口的若干并列设置的第一煤粉管、对应连接在每两台磨煤机的第一煤粉管出口的风粉混合平衡仓、对应连接风粉混合平衡仓出口的若干并列设置的第二煤粉管、连接在第二煤粉管出口的煤粉燃烧器、对应设置有若干所述煤粉燃烧器的锅炉；其中，

所述动态分离器的出口连接若干第一煤粉管处设置有煤粉关断阀，所述煤粉关断阀出口处和煤粉燃烧器入口处设置有相对应的金属膨胀节；

所述风粉混合平衡仓上设置有防爆阀；

所述第一煤粉管连接风粉混合平衡仓处设置有第一闸阀；

所述第二煤粉管连接风粉混合平衡仓处沿风粉流动下游方向依次设置有第二闸阀、均衡式可调锁孔，所述第二煤粉管上设置有压力传感器和温度传感器；

所述第一煤粉管和第二煤粉管上分别设置有支吊架。

作为优选，所述风粉混合平衡仓包括分配箱壳体、与第一煤粉管数量相对应的卡接在分配箱壳体内部的均布结构、与均布结构相对应的均布设置在分配箱壳体进口的进口锥筒、与均布结构相对应的均布设置在分配箱壳体出口的出口锥筒、贯穿并焊接固定在分配箱壳体的导流板、焊接固定在分配箱壳体与导流板同侧的l型卡板，所述均布结构内沿风粉流动方向设置有风粉通道，所述风粉通道具有缩颈部，风粉通道两端向缩颈部收缩。通过风粉混合平衡仓的再分配及缓冲仓储功能，使得任意一台磨煤机停运时，经过均布装置后都能均匀地到达第二煤粉管，达到风粉均衡分配的目的。

作为优选，所述风粉通道的横截面为圆环形截面，所述圆环形截面的面积沿风粉流动方向先逐渐减小后逐渐增加，通过截面面积的变化，在通道内产生压强差，对风粉产生雾化的效果，防止煤粉发生结拱的现象。

作为优选，所述导流板为栅板薄壁结构，适配卡接对应的均布结构，起到固定均布结构的作用，且使风粉分成多股平行流向，从而减少阻力。

作为优选，所述导流板的伸出端为肋板结构，起到加强筋的作用，使整体结构更加稳固。

作为优选，所述均布结构内壁设置有耐磨层，缓冲煤粉对侧壁的冲刷及磨损，提高装置的机械使用寿命。

作为优选，所述进口锥筒的横截面沿风粉流动方向逐渐增大，与均布结构的通道入口产生压强差，防止煤粉在进口发生结拱现象。

作为优选，所述出口锥筒的横截面沿风粉流动方向逐渐增小，与均布结构的通道出口产生压强差，防止发生积粉现象。

作为优选，所述出口锥筒的侧壁倾斜角为35°～75°，不同的煤粉具有不同的密度、不同的颗粒大小，产生的堆积角也不同，最佳范围内的侧壁倾斜角可以有效的减少堆积角所带来的积粉影响。

作为优选，所述出口锥筒的出口端内壁为圆弧过渡结构，相邻出口锥筒内壁连接处为圆弧过渡结构，通过圆弧过渡减小煤粉通过时的摩擦力，有效防止积粉的发生。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明拓宽了中速式磨煤机制粉系统的检修空间，通过在磨煤机与燃烧器之间设置风粉混合平衡仓，使得原本互相独立的各层煤粉管道通过风粉分配装置实现互通，并通过分配装置内部的均布结构实现出口风粉均匀分配，实现了不停运磨煤机进行检修的功能，即一台磨煤机出现故障时，另外一台磨煤机可以通过风粉混合平衡仓的煤粉再分配来调节锅炉燃料的需求，用以满足锅炉不同负荷的燃煤需求，提高了经济效益；

2、本发明拓宽了中速式磨煤机制粉系统的燃烧稳定性需求，在原有中速式磨煤机制粉系统的基础上，增加了风粉混合平衡仓，并在煤粉管线上增设了均衡式可调缩孔，通过风粉混合平衡仓和均衡式可调缩孔双向调节，防止因均衡式可调缩孔产生的无效压缩比使煤粉气流扰动大，保证了燃烧器出口煤粉气流的均匀性，实现了锅炉燃烧的稳定性；

3、本制粉系统改造更方便、快捷，系统改造时不需要停炉即可进行在线改造，改造过程更方便、快捷；

4、本发明降低了nox排放量，防止因为磨煤机在切换时，一次风量过量喷入炉膛内部导致燃烧区域扰动大、氧量高，从而实现nox的减排控制。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明中风粉混合平衡仓7的内部结构示意图；

图3为本发明中进口锥筒71的分布示意图；

图4为本发明中出口锥筒77的分布示意图；

图5为本发明中风粉混合平衡仓7的b-b向剖视结构示意图；

图6为本发明中风粉混合平衡仓7的立体局部剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图6，一种中间储仓式中速磨正压直吹式制粉系统，包括依次设置的若干磨煤机1、设置在磨煤机出口的动态分离器2、设置在动态分离器2出口的若干并列设置的第一煤粉管5、对应连接在每两台磨煤机1的第一煤粉管5出口的风粉混合平衡仓7、对应连接风粉混合平衡仓7出口的若干并列设置的第二煤粉管11、连接在第二煤粉管11出口的煤粉燃烧器14、对应设置有若干所述煤粉燃烧器14的锅炉15；其中，

所述动态分离器2的出口连接若干第一煤粉管5处设置有煤粉关断阀3，所述煤粉关断阀3出口处和煤粉燃烧器14入口处设置有相对应的金属膨胀节4，金属膨胀节4可以补偿因温度差与机械振动引起的附加应力；

所述风粉混合平衡仓7上设置有防爆阀6，防止当锅炉送引风机运行不正常导致炉膛处于过高的引风压头下，同时由于燃料输入量迅速减少或总燃料跳闸，导致炉膛烟气和压力急剧降低，可使锅炉在发生内爆时能提前向锅炉及烟道内补充空气，避免造成炉膛产生永久变形及烟道爆炸；

所述第一煤粉管5可以通过法兰连接或者焊接连接在风粉混合平衡仓7上，且连接处设置有第一闸阀8，用于控制各支粉管的启停有利于整体系统的稳定；

所述第二煤粉管11连接风粉混合平衡仓7处可以通过法兰连接或者焊接方式连接，第二煤粉管11连接风粉混合平衡仓7处沿风粉流动下游方向依次设置有第二闸阀9、均衡式可调锁孔10，均衡式可调锁孔10为手动调节，可以调节由于煤粉管线的长短造成的阻力不一样带来的一次风风速偏差，起到均流的作用，第二闸阀9用于控制各支粉管的启停有利于整体系统的稳定，所述第二煤粉管11上设置有压力传感器12和温度传感器13，压力传感器12和温度传感器13可以在热态运行时对煤粉输送的监测和调节；

所述第一煤粉管5和第二煤粉管11上分别设置有支吊架16，所述支吊架16采用可变弹簧式支吊架，支吊架16表面设置有耐磨防腐蚀涂层，可以根据煤粉管受力情况计算确定的弹簧支吊架工作和热位移要求。

作为本发明一个较佳的实施例，所述风粉混合平衡仓7包括分配箱壳体72、与第一煤粉管5数量相对应的卡接在分配箱壳体72内部的均布结构73、与均布结构73相对应的均布设置在分配箱壳体72进口的进口锥筒71、与均布结构73相对应的均布设置在分配箱壳体72出口的出口锥筒77、贯穿并焊接固定在分配箱壳体72的导流板74、焊接固定在分配箱壳体72与导流板74同侧的l型卡板75，所述均布结构73内沿风粉流动方向设置有风粉通道，所述风粉通道具有缩颈部，缩颈部可以避免有害的旋涡气流，调整管道内压差，调平风速，风粉通道两端向缩颈部收缩，所述缩颈部的最窄处设置直通道，直通道长度不小于200mm，以保证风粉混合物经过均布装置后方向为垂直向下。通过风粉混合平衡仓7的再分配及缓冲仓储功能，使得任意一台磨煤机1停运时，经过均布装置后都能均匀地到达第二煤粉管11，达到风粉均衡分配的目的。

在本实施例中，每两台磨煤机1出口共八支第一煤粉管5与风粉混合平衡仓7的八个进口锥筒连接，并均匀错列排布，风粉混合平衡仓7八个出口锥筒77分别与八支第二煤粉11管相连，并均匀错列排布，连接到原两台磨煤机1所对应的两层煤粉燃烧器14。

优化设计时，所述风粉通道的横截面为圆环形截面，所述圆环形截面的面积沿风粉流动方向先逐渐减小后逐渐增加，通过截面面积的变化，在通道内产生压强差，对风粉产生雾化的效果，防止煤粉发生结拱的现象。

优化设计时，所述导流板74为栅板薄壁结构，适配卡接对应的均布结构73，起到固定均布结构的作用，设计高度占整个风粉混合平衡仓7高度的三分之一，且使风粉分成多股平行流向，从而减少阻力，使风粉混合均匀性达到99％以上。

优化设计时，所述导流板14的伸出端为肋板结构，起到加强筋的作用，使整体结构更加稳固。

优化设计时，所述均布结构73内壁设置有耐磨层76，所述耐磨层76可以采用碳化硅、陶瓷等耐磨性材料制成，缓冲煤粉对侧壁的冲刷及磨损，提高装置的机械使用寿命。

优化设计时，所述进口锥筒71的横截面沿风粉流动方向逐渐增大，与均布结构73的通道入口产生压强差，防止煤粉在进口发生结拱现象。

优化设计时，所述出口锥筒77的横截面沿风粉流动方向逐渐增小，与均布结构73的通道出口产生压强差，防止发生积粉现象。

优化设计时，所述出口锥筒77的侧壁倾斜角为35°～75°，不同的煤粉具有不同的密度、不同的颗粒大小，产生的堆积角也不同，最佳范围内的侧壁倾斜角可以有效的减少堆积角所带来的积粉影响。

优化设计时，所述出口锥筒77的出口端内壁为圆弧过渡结构78，相邻出口锥筒77内壁连接处为圆弧过渡结构78，通过圆弧过渡减小煤粉通过时的摩擦力，有效防止积粉的发生。

本发明的工作原理是煤粉在磨煤机1中磨制后，经动态分离器2进行分离，合格煤粉通过第一煤粉管线5进入风粉混合平衡仓7中，在风粉混合平衡仓7中进行风粉混合的均匀性调节，然后通过燃烧器14入口第二煤粉管线11输送到煤粉燃烧器14进行燃烧，并为锅炉提供合适的热量及燃烧稳定性，同时在风粉混合平衡仓7设置防爆阀6，以防止煤粉爆燃带来的危害，在煤粉管线上设置压力传感器12、温度传感器13，用以在热态运行时对煤粉输送的监测和调节，通过对制粉系统的改进设计及布置以适应电厂燃煤宽调节比的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。