专利名称：烟气干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于燃煤发电技术领域，涉及褐煤发电技术，具体地说，涉及燃褐煤电站锅炉的制粉系统与燃烧系统。
背景技术：
褐煤是煤化程度最低的矿产煤，是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产物，因外表呈褐色或暗褐色而得名。褐煤约占我国动力煤储量的18%，主要分布于内蒙古、东北及云南等地区。褐煤具有挥发分高(Vdaf > 37% )、水分高(全水分约为30%， 外在水分大多超过19% )、发热量低(约12. 56MJ/kg)、灰熔点低(约11500C )、磨损性低 (HGI为50-70)和易自燃等特点。褐煤“二高三低”的特点决定了其制粉系统具有一定的特殊性。在电站锅炉制粉系统中，各类制粉系统的最大区别在于磨煤机类型。在制粉系统中磨煤机既是破碎设备，也是关键的原煤干燥设备。目前广为应用的磨煤机主要有钢球磨煤机、中速磨煤机及风扇磨煤机三大类。磨煤机选型主要与原煤水分、可磨性以及磨损性有关。因大部分褐煤水分较高且磨损性较弱，故在当前的燃褐煤机组中广泛应用干燥能力较强的风扇磨煤机直吹式制粉系统。根据干燥介质的不同，风扇磨直吹式制粉系统还可分为二介质(热风与热烟)与三介质(热风、热烟及冷烟)干燥系统。无论二介质还是三介质系统，干燥剂均由烟气与空气混合而成。因此干燥介质中含氧较高，易使制粉系统内发生着火、爆燃等事故，是影响褐煤制粉系统安全运行的主要问题。另外，目前的高温炉烟管道采用内保温和外保温二种结构型式。在其实际运行中， 保温层脱落导致管道衬板及膨胀节烧穿的事故时有发生，管道安全可靠性较差，长期以来一直影响燃褐煤发电机组的安全稳定运行。此外，炉膛出口的高温炉烟温度高达1000多度，为减少散热损失以往内保温或外保温高温炉烟管道的保温层厚度多在350mm以上，由此一方面需耗用大量保温材料以及大量的人力物力用于施工，同时也使得管道重量很大， 相应地使机组钢结构系统的荷载较大，钢耗量随之增大。在外保温结构中，管道内衬板采用大量耐热合金钢，也使得管道投资明显增大。因此，以往内保温或外保温结构型式的高温炉烟管道存在初投资过大、运行安全性差、维护成本较大的突出问题。还有，在风扇磨褐煤制粉系统中，从炉膛出口抽取的高温炉烟温度高达1000多度，在锅炉热力系统中属高品质热能。根据风扇磨煤机通风及干燥的综合需求，所需的干燥剂初温一般在600-800°C范围。以往的二介质和三介质干燥系统大多在炉膛抽烟口处设置混合室，混合室内高温烟气与热风(或热风与冷烟)混合从而将混合气体温度降至燃料制粉系统所需的干燥剂初温。这实际上是利用1000多度的高品质烟气加热一部分低温干燥剂用于制粉系统。这使得锅炉燃烧产生的大量高品位烟气热能未能用于加热机组做功发电的水或蒸汽，导致机组效率降低。而从炉内直接抽取600-800°C的中温炉烟，虽在理论上可行，但在实际工程中存在管道布置不便等现实困难。[0007]综上所述，可知目前电站锅炉中广为应用的二介质与三介质褐煤制粉系统均着眼于高水分褐煤的干燥和制粉，未能有效解决褐煤制粉系统的安全问题。而且，风扇磨制粉系统中采用内保温或外保温结构的高温炉烟管道存在投资大、运行可靠性差的突出问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种运行安全、结构简单、投资小、能充分有效利用高品质烟气热能的烟气干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统，以克服现有技术存在的不足。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案一种烟气干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统，包括风扇磨煤机，连接在风扇磨煤机前的下行干燥管，出口连通到下行干燥管的进口且进口连通到锅炉炉膛的热烟抽口的炉烟管道、顺序连接在风扇磨煤机后的粗粉分离器、煤粉分配器，以及热风装置；所述煤粉分配器连接到锅炉的燃烧器，所述热风装置分两路，一路连接燃烧器；其特征在于还包括有高温炉烟管道和热风混合器，所述高温炉烟管道由一簇圆管并行排列围成烟道构成，所述圆管位于电厂的汽水循环系统中，所述高温炉烟管道的出口连通到下行干燥管、进口连通到锅炉炉膛的热烟抽口、所述热风混合器连接在粗粉分离器和煤粉分配器之间并且热风装置的另一路连接到该热风混合器；风扇磨煤机的进煤口还连接到锅炉的烟道的冷烟抽口。采用上述技术方案，本实用新型具有如下优点1、高温炉烟管道与下行干燥管相连，采用高温炉烟作为下行干燥管内原煤预干燥过程的干燥剂，采用下行干燥管出口温度已经降低的热烟与来自锅炉烟道的冷烟混合物作为进入磨煤机的通风与干燥介质。烟气含氧量低，属惰性介质。且来自炉膛出口的高温烟气含氧量最低，故可有效防止下行干燥管内爆燃。磨煤机入口通入冷烟，一方面可补充并保证因取消热风在磨煤机前混入而减少的磨煤机通风量，另一方面冷烟温度低，可保证磨煤机入口温度在其安全运行的范围内，同时也有效避免磨煤机入口着火。2、高温炉烟管道由一簇通水(或汽)圆管并行排列围成构成，结构简单、相应的钢结构系统钢耗量也得以降低，而且安装施工非常简便、投资小。此外，通水(或汽)冷却的圆管管簇与烟气直接接触并换热，不再存在保温层脱落所致的烧坏衬板或膨胀节等问题， 运行安全可靠。3、由一簇通水(或汽)圆管并行排列围成的高温炉烟管道既是输送高温烟气的烟道也是用于吸收烟气热能降低其温度的一组受热面，使得高品位烟气热能得以被机组做功发电的汽水循环系统所用，提高了机组发电效率。综上所述，本实用新型的烟气干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统具有运行安全、结构简单、投资小、能充分有效利用高品质烟气热能的优点。
通过
以下结合附图对其示例性实施例进行的描述，本实用新型上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。图1为本实用新型的系统结构图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的烟气干燥褐煤风扇磨制粉系统，包括原煤斗1，自动磅称2、给煤机3、下行干燥管4、风扇磨煤机5、粗粉分离器6、煤粉分配器7、燃烧器8、送风机 9、、空气预热器10、二次风风箱12、高温炉烟管道16、烟气除尘器17、引风机18、冷烟风机 20、冷烟管道21、热风混合器22、冷烟支管23。其中，原煤斗1经自动磅称2连接给煤机3，给煤机3再连接到下行干燥管4的进煤口，下行干燥管4的出煤口再连接到风扇磨煤机5的进煤口。风扇磨煤机5的出煤口连接粗粉分离器6的进煤口，粗粉分离器6的粗粉出口通过回粉管再连接钢球磨煤机6的进煤口，粗粉分离器6的细粉出口连接热风混合器22，热风混合器22再连接到煤粉分配器7， 煤粉分配器7最后连接到锅炉的燃烧器8。送风机9和空气预热器10构成热风装置，其中空气预热器10位于锅炉13的烟道中，送风机9位于烟道外且与空气预热器10相连，空气预热器10分两路，一路经二次风风箱12连接到燃烧器8，另一路连接到热风混合器22。冷烟抽口设置在锅炉13烟道尾部烟气除尘器17之后的和引风机18出口烟道上， 由此锅炉排烟分两路，一路连接到烟 19，另一路经冷烟风机20以及冷烟管道21连接到风扇磨煤机5的进煤口。高温炉烟管道16由一簇通水(或汽)圆管并行排列围成，其外部具有厚度较薄的外保温层。高温炉烟管道16的出口连通到下行干燥管4、进口连通到锅炉13炉膛的热烟抽口 14。通水(或汽)圆管在位于高温炉烟管道16出口侧具有冷却水(或汽)进口，位于热烟抽口 14侧具有冷却水(或汽)出口 25。通水(或汽)圆管连接在电厂的汽水循环系统中。另外，冷烟管道21上还具有冷烟支管23，该冷烟支管23连通到高温炉烟管道16 的出口。以上就是本实用新型的烟气干燥褐煤钢球磨制粉系统，其工作方式如下褐煤原煤自原煤斗1经自动磅秤2和给煤机3送入下行干燥管4，在下行干燥管4 顶部与来自炉膛热烟抽口 14并经高温炉烟管道16输送和冷却降温的高温烟气混合并下行完成原煤预干燥过程，之后在磨煤机5入口与来自锅炉13的冷烟抽口并经冷烟风机20与冷烟管道21输送的冷烟混合降温后进入磨煤机5，煤粒在磨煤机5内被破碎的过程中得以进一步干燥，磨制后的风粉混合物进入粗粉分离器6，分离出的粗粉由回粉管送回磨煤机5 继续磨制，合格煤粉与乏气经热风混合器22掺入热风继而经煤粉分配器7分配后送往燃烧器8在炉内燃烧。磨煤机入口温度及磨煤机通风量通过冷烟调节，冷烟支管23通往水(或汽)冷式密排管高温炉烟管道16出口以调节下行干燥管4内的温度水平。来自机组汽水循环系统的冷却水(或汽)从冷却水(或汽)入口 M进入高温炉烟管道16，然后从冷却水(或汽) 出口 25排出并返回电厂汽水循环系统。冷空气由送风机9送入空气预热器10加热后分为两路，一路进入热风混合器22 进行送粉，另一路作为二次风经二次风箱12分配后送往各燃烧器8参与炉内燃烧。本实用新型的烟气干燥褐煤钢球磨制粉系统与现有的风扇磨直吹式制粉系统相比，具有以下特点[0029](1)、以惰性气体烟气为干燥介质，有效防止褐煤着火及爆燃，制粉系统安全性好。 采用来自炉膛出口的热烟作为下行干燥管中的干燥剂，采用热烟与冷烟混合所得烟气作为磨煤机通风与干燥介质，这在干燥介质上与现有的风扇磨制粉系统明显不同。(2)、水(或汽)冷式密排管高温炉烟管道不仅大幅降低高温炉烟管道制造、运输、 安装及维护成本，而且运行安全，可靠性高，解决了以往内保温或外保温高温炉烟管道存在的所有问题。(3)、水(或汽)冷式密排管高温炉烟管道使得高品位烟气热能得以被机组做功发电的汽水循环系统所用，既提高机组发电效率，同时也避开了炉内直接抽取中温炉烟所面临的管道布置困难。(4)、本专利系统既可应用于在役燃褐煤发电机组的制粉系统改造，也可应用于新建的燃褐煤发电机组。但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
权利要求1.一种烟气干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统，包括风扇磨煤机，连接在风扇磨煤机前的下行干燥管，出口连通到下行干燥管的进口且进口连通到锅炉炉膛的热烟抽口的炉烟管道、顺序连接在风扇磨煤机后的粗粉分离器、煤粉分配器，以及热风装置；所述煤粉分配器连接到锅炉的燃烧器，所述热风装置分两路，一路连接燃烧器；其特征在于还包括有高温炉烟管道和热风混合器，所述高温炉烟管道由一簇圆管并行排列围成烟道构成，所述圆管位于电厂的汽水循环系统中，所述高温炉烟管道的出口连通到下行干燥管、进口连通到锅炉炉膛的热烟抽口、所述热风混合器连接在粗粉分离器和煤粉分配器之间并且热风装置的另一路连接到该热风混合器；风扇磨煤机的进煤口还连接到锅炉的烟道的冷烟抽口。
2.根据权利要求1所述的烟气干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统，其特征在于所述冷烟抽口还经冷烟支管连接到高温炉烟管道的出口。
专利摘要本实用新型公开了一种烟气干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统，其还包括有高温炉烟管道和热风混合器，所述高温炉烟管道由一簇圆管并行排列围成烟道构成，所述圆管位于电厂的汽水循环系统中，所述高温炉烟管道的出口连通到下行干燥管、进口连通到锅炉炉膛的热烟抽口、所述热风混合器连接在粗粉分离器和煤粉分配器之间并且热风装置的另一路连接到该热风混合器；风扇磨煤机的进煤口还连接到锅炉的烟道的冷烟抽口。该烟气干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统具有运行安全、结构简单、投资小、能充分有效利用高品质烟气热能的优点。
文档编号F26B21/14GK202132965SQ20112025609
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者施大钟, 施登宇 申请人:上海机易电站设备有限公司