W型火焰鍋爐燃燒及制粉系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種W型火焰鍋爐燃燒及制粉系統(tǒng)，包括爐膛、從空氣預(yù)熱器出口引出的一支熱風(fēng)管、設(shè)置在爐膛底部的冷灰斗、煤粉分離器，煤粉分離器包括回粉管，該系統(tǒng)還包括冷渣器和安裝在冷灰斗底部的風(fēng)室，在冷灰斗的前墻和后墻上設(shè)有若干給粉入口，冷灰斗與風(fēng)室之間設(shè)有布風(fēng)板，在該布風(fēng)板上裝填有床料，冷灰斗通過一熱渣管穿過布風(fēng)板和風(fēng)室與冷渣器相連通，熱風(fēng)管與冷渣器的進(jìn)風(fēng)口相連，冷渣器的出風(fēng)口通過一熱風(fēng)管與風(fēng)室相連，回粉管與給粉入口連通形成鼓泡流化床燃燒。本發(fā)明通過在現(xiàn)有W火焰鍋爐上耦合鼓泡流化床燃燒技術(shù)及冷渣器，進(jìn)一步燃燒爐渣，回收爐渣余熱，降低制粉單耗和鋼球磨損，提高主燃燒區(qū)燃燒穩(wěn)定性。
【專利說明】W型火焰鍋爐燃燒及制粉系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鍋爐燃燒【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種W型火焰鍋爐燃燒及制粉系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] W型火焰鍋爐是一種主要為燃用無煙煤、貧煤等低揮發(fā)分煤種而專門設(shè)計的鍋爐， 長期實踐表明W型火焰設(shè)計能夠顯著改善低揮發(fā)分煤種在著火、低負(fù)荷穩(wěn)燃方面的性能， 為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。
[0003] 然而，從長期運(yùn)行情況看，雖然W型鍋爐對煤種適應(yīng)性強(qiáng)，但當(dāng)其用來燃用劣質(zhì)無 煙煤時，也存在飛灰、爐渣含碳量高等突出問題，尤其在燃用低揮發(fā)份、高灰份煤種時，不僅 爐渣和飛灰產(chǎn)量大，造成燃燒損失顯著增大，而且燃燒穩(wěn)定性也會隨之變差，直接影響鍋爐 熱效率與機(jī)組運(yùn)行安全性。如需控制劣質(zhì)煤燃燒時飛灰含碳量高的突出問題，目前最有效 的方法之一是控制煤粉細(xì)度，即如圖2所示，在鍋爐運(yùn)行中通過制粉系統(tǒng)中的煤粉分離器a 將粗煤粉分離出來經(jīng)回粉管b回流到磨煤機(jī)c重新磨制，從而提高入爐煤粉細(xì)度。而從煤 粉分離器分離出來回流到磨煤機(jī)的粗煤粉一般為煤中矸石、礦物質(zhì)以及礦物質(zhì)含量較大的 難磨制煤顆粒，當(dāng)遇到可磨性系數(shù)低的劣質(zhì)煤時，回粉管回流到磨煤機(jī)的粗煤粉量會顯著 增大，其重新磨制時不僅會導(dǎo)致磨煤單耗明顯升高，增加電廠的運(yùn)營成本，還會使鋼球消耗 量增大，降低其使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種可燃燒制粉系統(tǒng)分離器分離出來的粗煤粉顆粒，提高 主燃燒區(qū)穩(wěn)定性，并回收爐渣余熱的耦合鼓泡流化床燃燒技術(shù)的W型火焰混合燃燒方式鍋 爐，用于解決現(xiàn)有W型火焰鍋爐燃燒劣質(zhì)煤時存在的上述缺點。
[0005] 本發(fā)明提供的這種W型火焰鍋爐燃燒及制粉系統(tǒng)，包括爐膛、從空氣預(yù)熱器出口 引出的一支熱風(fēng)管、設(shè)置在爐膛底部的冷灰斗、煤粉分離器，所述煤粉分離器包括回粉管， 該系統(tǒng)還包括冷渣器和安裝在冷灰斗底部的風(fēng)室，在所述冷灰斗的前墻和后墻上設(shè)有若干 給粉入口，所述冷灰斗與風(fēng)室之間設(shè)有布風(fēng)板，在該布風(fēng)板上裝填有床料，所述冷灰斗通過 一熱渣管穿過布風(fēng)板和風(fēng)室與冷渣器相連通控制爐膛內(nèi)爐渣落入冷渣器內(nèi)，所述熱風(fēng)管與 冷渣器的進(jìn)風(fēng)口相連控制從空氣預(yù)熱器出口引出的熱風(fēng)進(jìn)入冷渣器冷卻爐渣并被進(jìn)一步 加熱，所述冷渣器的出風(fēng)口通過一風(fēng)管與風(fēng)室相連控制冷渣器內(nèi)被加熱的一次風(fēng)經(jīng)過風(fēng) 室、布風(fēng)板進(jìn)入冷灰斗底部形成流化風(fēng)與床料混合流化，所述回粉管與給粉入口連通，將回 粉管內(nèi)的煤粉送入冷灰斗底部，控制其在流化風(fēng)的作用下與床料混合并被加熱形成鼓泡流 化床燃燒。
[0006] 所述冷渣器采用滾筒式。
[0007] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下： 1、通過在冷灰斗底部增設(shè)一冷渣器，使從冷灰斗內(nèi)的爐渣落入冷渣器內(nèi)，可有效回收 部分爐渣物理顯熱(一般爐渣在850°C )，顯著降低爐渣物理顯熱損失，尤其是在燃用高灰分 劣質(zhì)煤時，爐渣排放量大，效果更為顯著。
[0008] 2、通過將煤粉分離器的回粉管內(nèi)的粗煤粉(一般為煤中難磨、難燃、灰分含量高的 部分）送入冷灰斗底部密相流化區(qū)域，在流化熱一次風(fēng)作用下，與熱床料強(qiáng)烈混合并被加 熱，形成鼓泡流化床燃燒，充分利用鼓泡流化床顆粒停留時間長的特點，使得粗顆粒燃燒更 為充分。
[0009] 3、通過爐膛底部鼓泡流化床燃燒提供的高溫?zé)煔?，提高?W型火焰鍋爐下部爐膛 溫度，更有利于爐膛拱下方主燃燒區(qū)域細(xì)煤粉顆粒著火、穩(wěn)燃與燃盡，提高了主燃區(qū)燃燒穩(wěn) 定性，尤其是在燃燒低揮發(fā)份劣質(zhì)無煙煤時，效果更為顯著。與此同時鼓泡流化床燃燒產(chǎn)生 的高溫?zé)煔?，使得從爐膛落下的未完全燃燒的爐渣得到進(jìn)一步燃燒，從而降低爐渣含碳量。
[0010] 4、通過改變傳統(tǒng)的分離器回粉管回流到磨煤機(jī)重新磨制的方式，將回粉管中的粗 煤粉顆粒(一般為煤中難磨、難燃、灰分含量高的部分）直接進(jìn)入冷灰斗底部密相流化區(qū)域 燃燒，可有效降低制粉單耗，減緩磨煤機(jī)內(nèi)鋼球的磨損速率。
[0011] 本發(fā)明在現(xiàn)有W型火焰鍋爐上利用耦合鼓泡流化床燃燒技術(shù)，通過燃燒制粉系統(tǒng) 回粉管中的粗煤粉顆粒，提高了主燃燒區(qū)燃燒穩(wěn)定性，降低了制粉單耗和鋼球磨損的同時， 并進(jìn)一步燃燒了爐渣，同時利用布置在冷灰斗底部的滾筒式冷渣器，有效回收了爐渣余熱。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0014] 如圖1所示，本發(fā)明這種W型火焰鍋爐燃燒及制粉系統(tǒng)，包括爐膛1、從從空氣預(yù) 熱器出口引出的一支熱風(fēng)管2、設(shè)置在爐膛1底部的冷灰斗3、設(shè)置在爐膛拱上前墻和后墻 處的燃燒器、冷漁器4、安裝在冷灰斗3底部的風(fēng)室5、依次連通的原煤倉、給煤機(jī)、磨煤機(jī)6 和煤粉分離器7,在冷灰斗3與風(fēng)室5之間設(shè)有布風(fēng)板8,在該布風(fēng)板8上裝填有床料9,其 中，在冷灰斗3的前墻和后墻上設(shè)有若干給粉入口 31，煤粉分離器7包括回粉管71和出粉 管72,冷灰斗3通過一熱渣管32穿過布風(fēng)板8和風(fēng)室5與冷渣器4相連通，控制爐膛內(nèi)爐 渣落入冷渣器4內(nèi)，熱風(fēng)管2與冷渣器4的進(jìn)風(fēng)口相連進(jìn)入冷渣器4冷卻爐渣并被進(jìn)一步 加熱，冷渣器4的出風(fēng)口通過一風(fēng)管41與風(fēng)室5相連控制冷渣器4內(nèi)被加熱的一次風(fēng)經(jīng)過 風(fēng)室5、布風(fēng)板8進(jìn)入冷灰斗3底部形成流化風(fēng)與床料9混合流化，回粉管71與給粉入口 31連通驅(qū)動回粉管71內(nèi)的粗煤粉進(jìn)入冷灰斗3底部，控制其在流化風(fēng)的作用下與床料9混 合并被加熱形成鼓泡流化床燃燒，出粉管72與燃燒器相連控制細(xì)煤粉的燃燒。
[0015] 在本發(fā)明中，冷渣器采用滾筒式。
[0016] 在本發(fā)明中，給粉入口 31的數(shù)量及標(biāo)高需示床料高度、床料粒徑、流化風(fēng)速及粗 煤粉量計算確定。
[0017] 本發(fā)明的耦合鼓泡流化床燃燒技術(shù)的W型火焰混合燃燒方式的鍋爐運(yùn)行過程如 下： 1、熱爐渣通過熱渣管32進(jìn)入冷渣器4。
[0018] 2、從熱風(fēng)管2流出的空氣預(yù)熱器內(nèi)的熱風(fēng)經(jīng)過進(jìn)入冷渣器4進(jìn)行熱交換，被進(jìn)一 步加熱的同時將熱爐渣冷卻。
[0019] 3、冷渣器4內(nèi)被加熱的熱一次風(fēng)作為流化風(fēng)經(jīng)過風(fēng)室5、布風(fēng)板8進(jìn)入冷灰斗3底 部與床料9混合、流化。
[0020] 4、煤粉分離器7回粉管71內(nèi)的粗煤粉通過給粉入口 31送入冷灰斗3底部密相流 化區(qū)域，在流化熱一次風(fēng)作用下，與熱床料強(qiáng)烈混合并被加熱，形成鼓泡床燃燒。
[0021] 5、煤粉分離器7出粉管72內(nèi)的細(xì)煤粉在燃燒器的作用下噴入爐膛主燃區(qū)內(nèi)，在冷 灰斗3底部鼓泡流化床燃燒提供的高溫?zé)煔庾饔孟?，燃燒更加穩(wěn)定、充分。
[0022] 如圖1所示，只需在現(xiàn)有W型火焰鍋爐上進(jìn)行如下改造即可得到本發(fā)明： 1、在原有爐膛冷灰斗3底部加裝布風(fēng)板8,在布風(fēng)板8上布置床料9,在布風(fēng)板8下設(shè) 置風(fēng)室5,在爐膛冷灰斗下設(shè)一熱渣管32穿過布風(fēng)板8和風(fēng)室5與一冷渣器4相連，熱爐渣 通過熱渣管32進(jìn)入冷渣器4 ;從空氣預(yù)熱器出口引出一支熱風(fēng)管2,從其引出空氣預(yù)熱器內(nèi) 的部分熱風(fēng)進(jìn)入冷渣器4進(jìn)行熱交換，熱風(fēng)被進(jìn)一步加熱，同時熱爐渣被冷卻，被加熱的熱 風(fēng)作為流化風(fēng)經(jīng)過風(fēng)室5、布風(fēng)板8進(jìn)入爐膛底部與床料混合、流化，保證爐膛底部鼓泡床 有足夠的燃燒溫度。
[0023] 2、在原有爐膛冷灰斗3的前墻和后墻上增設(shè)若干給粉入口 31，將原制粉系統(tǒng)中煤 粉分離器7的回粉管71進(jìn)磨煤機(jī)6入口段拆除，將煤粉分離器7的回粉管71與給粉入口 31連接，將粗煤粉送入冷灰斗底部密相流化區(qū)域，在流化熱一次風(fēng)作用下，與熱床料強(qiáng)烈混 合并被加熱，形成鼓泡床燃燒，與此同時，爐膛底部鼓泡流化床燃燒提供的高溫?zé)煔?，提?了 W型火焰鍋爐下爐膛溫度，從而提高主燃區(qū)燃燒穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1. 一種W型火焰鍋爐燃燒及制粉系統(tǒng)，包括爐膛、從空氣預(yù)熱器出口引出的一支熱風(fēng) 管、設(shè)置在爐膛底部的冷灰斗、煤粉分離器，所述煤粉分離器包括回粉管，其特征在于：該系 統(tǒng)還包括冷渣器和安裝在冷灰斗底部的風(fēng)室，在所述冷灰斗的前墻和后墻上設(shè)有若干給粉 入口，所述冷灰斗與風(fēng)室之間設(shè)有布風(fēng)板，在該布風(fēng)板上裝填有床料，所述冷灰斗通過一熱 渣管穿過布風(fēng)板和風(fēng)室與冷渣器相連通控制爐膛內(nèi)爐渣落入冷渣器內(nèi)，所述熱風(fēng)管與冷渣 器的進(jìn)風(fēng)口相連控制從空氣預(yù)熱器出口引出的熱風(fēng)進(jìn)入冷渣器冷卻爐渣并被進(jìn)一步加熱， 所述冷渣器的出風(fēng)口通過一風(fēng)管與風(fēng)室相連控制冷渣器內(nèi)被加熱的一次風(fēng)經(jīng)過風(fēng)室、布風(fēng) 板進(jìn)入冷灰斗底部形成流化風(fēng)與床料混合流化，所述回粉管與給粉入口連通，將回粉管內(nèi) 的煤粉送入冷灰斗底部，控制其在流化風(fēng)的作用下與床料混合并被加熱形成鼓泡流化床燃 燒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的W型火焰鍋爐燃燒及制粉系統(tǒng)，其特征在于：所述冷渣器采 用滾筒式。
【文檔編號】F23C10/02GK104061569SQ201410326669
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】段學(xué)農(nóng), 呂當(dāng)振, 朱光明, 王敦敦 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院