本發(fā)明屬于加熱領(lǐng)域，屬于鍋爐性能設(shè)計領(lǐng)域。涉及一種提高鍋爐制粉系統(tǒng)一次風(fēng)溫的方法和機(jī)構(gòu)。涉及一種鍋爐磨煤機(jī)，尤其是中速磨煤機(jī)。

背景技術(shù)：

燃用煤粉的電站鍋爐煤質(zhì)正逐漸變差，高水分的煤種，特別是褐煤(水分大，15-60％)被越來越多地用到電站鍋爐中，這對鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出了新的要求。煤種水分升高后，為了滿足制粉系統(tǒng)一次風(fēng)干燥出力加大的需要，對中速磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)可采取的措施是提高磨煤機(jī)入口一次風(fēng)溫，或者增加一次風(fēng)量。

現(xiàn)有鍋爐技術(shù)中，當(dāng)煤質(zhì)水分增加時，主要采用增加一次風(fēng)量的方式來滿足一次風(fēng)干燥出力，即增大一次風(fēng)率來提高干燥出力。但是這種運(yùn)行方式調(diào)整的作用是有限的，嚴(yán)重時無法滿足制粉干燥出力的要求，影響到鍋爐帶負(fù)荷的能力。例如采用中速磨煤機(jī)燃燒中高水分(35％以下)褐煤的燃燒系統(tǒng)，燃用水分增加至38％以上時，實際運(yùn)行中提高一次風(fēng)率雖然干燥出力有所提高，但仍將無法滿足一次風(fēng)干燥出力的要求，且隨著一次風(fēng)率的增加，一、二次風(fēng)比例嚴(yán)重偏離設(shè)計工況，嚴(yán)重地影響到爐膛內(nèi)的空氣動力工況及其燃燒工況，造成燃燒推遲、燃盡變差、爐膛上部水冷壁超溫、爐膛結(jié)焦傾向加重、主汽溫度降低，再熱氣溫升高、排煙溫度增大等一系列問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種提高鍋爐制粉系統(tǒng)一次風(fēng)溫的方法和機(jī)構(gòu)，用于解決燃用高水分煤種鍋爐制粉系統(tǒng)的一次風(fēng)溫?zé)o法滿足磨煤機(jī)干燥出力的技術(shù)問題。

本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題在于提供一種提高鍋爐制粉系統(tǒng)一次風(fēng)溫的方法，一次風(fēng)由空氣預(yù)熱器加熱后輸送至磨煤機(jī)，利用鍋爐過熱蒸汽進(jìn)一步加熱一次風(fēng)空氣，提高一次風(fēng)干燥能力，在低溫過熱器出口集箱連接到下一級過熱器集箱的管路上，增加汽-氣換熱器，通過蒸汽加熱來自空氣預(yù)熱器出口的部分或全部一次風(fēng)，以提高一次風(fēng)的干燥能力。

優(yōu)選地，在一次風(fēng)道旁設(shè)置旁路風(fēng)道，在旁路風(fēng)道上設(shè)置汽-氣換熱器加熱一次風(fēng)。該方案可獨立操控一次風(fēng)溫度，滿足干燥出力的要求。

優(yōu)選地，汽-氣換熱器所使用的蒸汽來自低溫過熱器的出口集箱，在汽-氣換熱器內(nèi)，進(jìn)一步加熱一次風(fēng)，換熱后的蒸汽引回至下一級過熱器的入口集箱。它特別適用于煤粉鍋爐中速磨煤機(jī)高水分煤制粉的工藝。

優(yōu)選地，在旁路風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置關(guān)斷門、調(diào)節(jié)門，在與旁路風(fēng)道分叉后到再與旁路風(fēng)道合并前的這一段一次風(fēng)道中設(shè)置關(guān)斷門、調(diào)節(jié)門。

優(yōu)選地，在旁路風(fēng)道的出風(fēng)口設(shè)置隔熱門。

優(yōu)選地，旁路風(fēng)道內(nèi)的一次風(fēng)量及其加熱程度由一次風(fēng)道與旁路風(fēng)道的關(guān)斷門、調(diào)節(jié)門和隔熱門控制。

本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題在于提供一種提高鍋爐制粉系統(tǒng)一次風(fēng)溫的方法所使用的機(jī)構(gòu)，包括蒸汽系統(tǒng)和風(fēng)力輸送系統(tǒng)，所述風(fēng)力輸送系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有空氣預(yù)熱器，所述風(fēng)力輸送系統(tǒng)包括一次風(fēng)道，所述一次風(fēng)道上設(shè)有旁路風(fēng)道，所述旁路通道上按風(fēng)的流向依次設(shè)有關(guān)斷門、調(diào)節(jié)門、汽-氣換熱器和隔熱門，所述關(guān)斷門和調(diào)節(jié)門位于所述旁路風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口，所述隔熱門位于所述旁路風(fēng)道的出風(fēng)口，與所述旁路風(fēng)道相對應(yīng)的一次風(fēng)道中按風(fēng)的流向依次設(shè)有關(guān)斷門、調(diào)節(jié)門，所述一次風(fēng)道與磨煤機(jī)連接；所述蒸汽系統(tǒng)位于鍋爐內(nèi)部，包括低溫過熱器和高溫過熱器，所述低溫過熱器的出汽口與汽-氣換熱器的進(jìn)汽口連接，所述汽-氣換熱器的出汽口與高溫過熱器連接。

優(yōu)選地，所述低溫過熱器包括低溫過熱器入口集箱，所述低溫過熱器入口集箱的出汽口與水平低溫過熱器的進(jìn)汽口連接，所述水平低溫過熱器的出汽口與立式低溫過熱器的進(jìn)汽口連接，所述立式低溫過熱器的出汽口與汽-氣換熱器的進(jìn)汽口連接。

優(yōu)選地，所述高溫過熱器包括屏式過熱器入口集箱、屏式過熱器、屏式過熱器出口集箱和高溫過熱器，所述汽-氣換熱器的出汽口與所述屏式過熱器入口集箱連接，所述屏式過熱器一端連著屏式過熱器入口集箱，另一端連著屏式過熱器出口集箱，所述屏式過熱器出口集箱的出汽口與高溫過熱器連接。

優(yōu)選地，所述一次風(fēng)道上鄰近所述磨煤機(jī)的位置設(shè)有自動門。

與原有技術(shù)相比，本發(fā)明可通過一次風(fēng)道與旁路風(fēng)道的關(guān)斷門、調(diào)節(jié)門和隔熱門控制旁路風(fēng)道內(nèi)一次風(fēng)量及其加熱的程度，獨立操控一次風(fēng)溫，滿足干燥出力的要求，且不影響現(xiàn)有制粉系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。通過提高一次風(fēng)溫，很好地解決一、二次風(fēng)比例嚴(yán)重失調(diào)的難題，使得一、二次風(fēng)比例回歸設(shè)計條件。減少了一、二次風(fēng)分配不合理對燃燒良好組織的干擾，使得爐膛溫度分布趨向合理，爐膛出口煙溫正常，排煙溫度得到有效降低。

本發(fā)明的方法和機(jī)構(gòu)適用于各類煤粉鍋爐，特別是適用于大容量、高參數(shù)鍋爐制粉系統(tǒng)的設(shè)計與改造。應(yīng)對因煤的高水分引起一次風(fēng)干燥出力嚴(yán)重不足而導(dǎo)致鍋爐性能大幅下降的情況?？墒瑰仩t的性能迅速實現(xiàn)安全、高效，并且在變負(fù)荷中表現(xiàn)出良好的動態(tài)特性。因此，本發(fā)明也是鍋爐性能設(shè)計中動態(tài)特性設(shè)計的創(chuàng)新。

本發(fā)明的方法和機(jī)構(gòu)有助于克服中速磨煤機(jī)磨制高水分煤的限制，更好地發(fā)揮中速磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)簡單、安全可靠的優(yōu)勢。

附圖說明

圖1為一種提高鍋爐制粉系統(tǒng)一次風(fēng)溫的方法的安裝示意圖。

元件標(biāo)號說明

1.水冷壁

2.屏式過熱器

30.屏式過熱器入口集箱

31.屏式過熱器出口集箱

4.高溫過熱器

5.高溫再熱器

6.立式低溫再熱器

7.低溫再熱器出口集箱

8.立式低溫過熱器

9.低溫過熱器出口集箱

10.過熱器連接管

11.汽-氣換熱器

12.水平低溫再熱器

13.水平低溫過熱器

14.低溫過熱器入口集箱

15.省煤器

16.旁路風(fēng)道

17.低溫再熱器入口集箱

18.煙道

19.脫硝裝置

20.空氣預(yù)熱器

21.二次風(fēng)道

220、221.調(diào)節(jié)門

230、231.關(guān)斷門

24.一次風(fēng)道

25.隔熱門

26.磨煤機(jī)

27.自動門

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

根據(jù)說明書附圖1所示，本實施例中以我國某種熱值低，水分較高的褐煤為例，介紹某電廠雙煙道π型煤粉鍋爐的一種布置方案。圖1為鍋爐受熱面及汽-氣換熱器安裝示意簡圖。圖1汽-氣換熱器11設(shè)置兩臺，分別安裝在鍋爐左右兩側(cè)(圖中顯示其中一側(cè))，左右兩側(cè)共7臺中速磨煤機(jī)26，在每臺磨前均設(shè)自動門27。因每一工程各有其特殊性，圖1所示的具體安裝位置及管道布置根據(jù)現(xiàn)場條件確定，不限于本圖例。

本實施例以鍋爐提高一次風(fēng)溫改造為基礎(chǔ)，提出利用低溫過熱器出口的過熱蒸汽加熱空氣預(yù)熱器出口的部分或全部一次風(fēng)，進(jìn)而提高一次風(fēng)溫。

本發(fā)明提高的鍋爐制粉系統(tǒng)一次風(fēng)溫的方法所使用的機(jī)構(gòu)，包括蒸汽系統(tǒng)100和風(fēng)力輸送系統(tǒng)200，所述風(fēng)力輸送系統(tǒng)200的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有空氣預(yù)熱器20，所述風(fēng)力輸送系統(tǒng)200包括一次風(fēng)道24，所述一次風(fēng)道24上設(shè)有旁路通道16，所述旁路通道16上按風(fēng)的流向依次設(shè)有關(guān)斷門230、調(diào)節(jié)門220、汽-氣換熱器11和隔熱門25，所述隔熱門25靠近所述旁路通道16的出風(fēng)口，所述關(guān)斷門230、調(diào)節(jié)門220靠近所述旁路通道16的進(jìn)風(fēng)口，與所述旁路風(fēng)道相對應(yīng)的一次風(fēng)道24中按風(fēng)的流向依次設(shè)有關(guān)斷門231和調(diào)節(jié)門221，調(diào)節(jié)門220、221用于調(diào)節(jié)一次風(fēng)的進(jìn)入量，關(guān)斷門230、231用于阻斷一次風(fēng)通過，所述一次風(fēng)道24與磨煤機(jī)26連接。所述蒸汽系統(tǒng)100位于鍋爐內(nèi)部，包括低溫過熱器、高溫過熱器，所述低溫過熱器的出汽口與汽-氣換熱器11的進(jìn)汽口連接，所述汽-氣換熱器11的出汽口與高溫過熱器連接。

優(yōu)選地，所述低溫過熱器包括低溫過熱器入口集箱14，所述低溫過熱器入口集箱14的出汽口與水平低溫過熱器13的進(jìn)汽口連接，所述水平低溫過熱器13的出汽口與立式低溫過熱器8的進(jìn)汽口連接，所述立式低溫過熱器8的出汽口與低溫過熱器出口集箱9連接，所述低溫過熱器出口集箱9與汽-氣換熱器11的進(jìn)汽口連接。

優(yōu)選地，所述高溫過熱器包括屏式過熱器入口集箱30、屏式過熱器2、屏式過熱器出口集箱31和高溫過熱器4，所述汽-氣換熱器11的出汽口與所述屏式過熱器入口集箱30連接，所述屏式過熱器2一端連著屏式過熱器入口集箱30，另一端連著屏式過熱器出口集箱31，所述屏式過熱器出口集箱31的出汽口與高溫過熱器4連接。

優(yōu)選地，所述一次風(fēng)道24上鄰近所述磨煤機(jī)26的位置設(shè)有自動門27，用于單獨控制該磨煤機(jī)26的一次風(fēng)的進(jìn)入量。

本實施例主要涉及兩個流體流程：

過熱蒸汽流程：

爐膛的水冷壁1受熱產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過低溫過熱器入口集箱14、水平低溫過熱器13、立式低溫過熱器8、低溫過熱器出口集箱9，再通過過熱器連接管10接入爐外布置的汽-氣換熱器11內(nèi)，用來加熱空氣預(yù)熱器出口的一次風(fēng)到合適溫度，換熱后的過熱蒸汽引到屏式過熱器入口集箱30、屏式過熱器2、屏式過熱器出口集箱31、高溫過熱器4，再至蒸汽輸出。

循環(huán)后的蒸汽回到低溫再熱器入口集箱17、水平低溫再熱器12、立式低溫再熱器6、低溫再熱器出口集箱7、高溫再熱器5，再至蒸汽輸出。

一次風(fēng)流程：

空氣預(yù)熱器20出口的經(jīng)一次風(fēng)道24的一次風(fēng)，部分或全部通過旁路風(fēng)道16，經(jīng)過汽-氣換熱器11加熱至合適溫度，加熱后的一次風(fēng)混合后經(jīng)過自動門27送到制粉系統(tǒng)的中速磨煤機(jī)26，從而實現(xiàn)了提高一次風(fēng)溫、進(jìn)而提高一次風(fēng)干燥出力的目的。為了獨立操控一次風(fēng)溫，在旁路風(fēng)道16內(nèi)設(shè)調(diào)節(jié)門220、關(guān)斷門230、隔熱門25，在一次風(fēng)道內(nèi)設(shè)調(diào)節(jié)門221、關(guān)斷門231等。每一臺磨煤機(jī)前均設(shè)有自動門27，以利于單獨可調(diào)。

空氣預(yù)熱器20設(shè)置在脫硝裝置19后的煙道18內(nèi)，空氣預(yù)熱器20由鍋爐燃燒產(chǎn)生的脫硝后的煙氣加熱。煙道18內(nèi)還設(shè)置省煤器15。

本發(fā)明中的二次風(fēng)道21的出風(fēng)口與鍋爐連通。

通過增裝汽-氣換熱器提高一次風(fēng)溫，可提高一次風(fēng)的干燥出力，避免現(xiàn)有制粉系統(tǒng)為了增加干燥出力而提高一次風(fēng)率，使得一次風(fēng)、二次風(fēng)比例嚴(yán)重失調(diào)，導(dǎo)致二次風(fēng)道21風(fēng)量大幅減小而影響爐內(nèi)燃燒。

上述實施例的技術(shù)方案可獨立操控一次風(fēng)溫，滿足干燥出力的要求，且不影響現(xiàn)有制粉系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。通過提高一次風(fēng)溫，很好地解決一、二次風(fēng)比例嚴(yán)重失調(diào)的難題，使得一、二次風(fēng)比例回歸設(shè)計條件。減少了一、二次風(fēng)分配不合理對燃燒良好組織的干擾，使得爐膛溫度分布趨向合理，爐膛出口煙溫正常，同時解決了排煙溫度超高的難題。

綜上所述，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。