CN100501234C - 用于提取重灰分，将其转换成轻灰分并减少未烧尽物质的整合系统 - Google Patents

用于提取重灰分，将其转换成轻灰分并减少未烧尽物质的整合系统 Download PDF

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Abstract

本发明是关于用于处理由煤粉锅炉(1)产生的所有灰分方法，其能够减少总的未烧尽物质含量，增加锅炉(1)的燃烧效率，并且只有轻灰分为煤炭燃烧产生的废物。特别是，所述方法用于从锅炉底(23)提取重灰分(4)、来自省煤器(5)料斗的灰分和来自用于从废气中收集粉尘的过滤器(11)的轻灰分的更富含未烧尽物质的部分；所述灰分中的料仓(15)中混合，在磨煤机(18)的一个或多个进料器(17)中计量和输送，并且在通过燃烧器(2)与煤炭混合之后被再引入锅炉(1)中。

Description

用于提取重灰分，将其转换成轻灰分并减少未烧尽物质的整合系统
背景技术
使用煤炭作为燃料的热电厂通常具有排放作为煤炭燃烧副产品获得的灰分的问题。只要符合混凝土制造商规定的严格的质量标准，使用挥发性灰分作为混凝土添加剂的可能方案就通常容许将排放成本转化成经济效益。限制灰分在混凝土制造中再利用的最重要的参数是未烧尽的物质百分比和粒度，该未烧尽的物质百分比必须低于5％。在设置有用于实现氮氧化物(NOx)减少的新型燃烧系统的蒸汽生产锅炉中，越来越难以限制由煤炭燃烧所产生的灰分中的未烧尽的物质百分比，不管是对于重灰分还是轻灰分。
目前，在设备工程领域中，挥发物和重灰分，以及来自省煤器灰斗的灰分通过独立的输送和贮藏装置进行处理，结果投资和管理费用无谓地增加。此外，在最后的电过滤器段的料斗中收集的轻灰分尽管按质量百分比不是这么多，但是具有相当多的未烧尽的物质含量(20％-30％)，它们增加了所有轻灰分的未烧尽的物质平均数量。
关于重灰分提取，参考欧洲专利No.0 471 055 B1，用于重灰分干燥提取的传统型系统将灰分从锅炉底部取出然后冷却、研磨并随后送到专用储藏仓或与轻灰分混合。在所引用的传统型系统中，为了获得与轻灰分相容重灰分，使用专用的研磨机。然而，这种操作显著地磨损研磨机构并大量消耗能量，此外，由于难以获得足够细小的尺寸，最终产品特性与轻灰分类似但并不相同。
为了从特别是重灰分中富含的未烧尽的物质回收能量，在褐煤发电厂中实现了进一步的改进，其中干燥提取的重灰分在冷却和研磨之后，只是在潮湿的情况下通过机械方法输送至燃料储藏仓。与这种应用有关的问题在于锤式的褐煤磨机提供了尺寸相当粗糙的排出灰分颗粒，结果使得当重灰分被输送至锅炉时，仅所述灰分的很小百分比具有足够细小的尺寸以便通过废气与轻灰分一起输送。这增加了从锅炉底提取的重灰分的流量，但是没有影响到轻灰分中未烧尽的物质含量。
发明内容
因此，本发明具有双重目的，即，减少轻灰分中未烧尽物质的含量，以及将省煤器的重灰分转变成轻灰分，同时将所有这些灰分与更富含未烧尽物质的挥发性灰分部分一起送到磨煤机并从那里通过燃料燃烧器送到锅炉。
在电过滤器11的最后料斗中、在空气-废气交换器10的料斗中、在省煤器5的料斗中收集的轻灰分和重灰分4由单个气动运输装置19输送至旋风分离器15，输送空气与较薄的灰分部分一起被送到锅炉1中，优选地燃烧喷嘴上方的最热区域中，同时成比例的、与煤炭进料器中的燃料混合的较重部分由磨煤机研磨并通过燃烧器注入锅炉中。
在与煤粉一起送到锅炉时，所有灰分在1500-1600℃下经受加热过程。在这些温度下，燃烧过程被启动，从而显著地减少未烧尽物质的最终含量。此外，如此变成粉末的灰分具有很细小的颗粒分布，同时由燃烧废气如此输送使得从锅炉底提取的重灰分的标准流量增加极小。因此，利用本发明，在安装在现有的干燥提取设备上的情况下，并不需要调节现有机器的流量。
附图说明
本发明的创造性特征、目的和优点将在以下的描述和显示非限制性实施例的附图中更好地突出，附图中：
图1示出了总体的操作示意图，其中所有灰分都被返回至锅炉；
图2为示意图，其中只有重灰分和来自省煤器的灰分被返回至锅炉；
图3为示意图，其中重灰分和来自省煤器的灰分通过机械方式输送至分离仓；
图4为示意图，其中使用机械输送装置将灰分通过机械方式输送至所有磨机。
具体实施方式
应当指出，在不同的图中，相同的参考数字指示相同或等同的零件。
本发明涉及煤粉锅炉1中产生的所有灰分的干燥提取和输送系统，并且涉及所述灰分在锅炉中的再循环。
由电过滤器20的最后的段11或最后的二个段11的料斗收集的轻灰分被气动地输送至旋风分离器15。在旋风分离器15中，具有较重部分的灰分朝向底部沉淀，而较轻部分通过处于真空下的直接连接至锅炉1的管14从旋风分离器的顶部抽吸。止回阀13位于将锅炉1连接至旋风分离器15的管上，所述阀容许输送空气从锅炉1抽吸并且避免燃烧室的热废气在燃烧室中的压力增大的情况下返回至旋风分离器15。由于安全原因需要所述止回阀13，因为存在于旋风分离器15中的灰分具有相当数量的未烧尽物质，它们在存在热的燃烧气体的情况下可能着火。
由空气交换器22的料斗收集的所有灰分借助于相同的轻灰分气动输送器输送至相同的旋风分离器15。
相反，来自省煤器5的料斗的灰分在重灰分系统的提取器3中在重力作用下排放。
重灰分通过提取系统从锅炉底23提取，该提取系统包括料斗4，该料斗4将锅炉1连接至封闭的金属输送装置3，该金属输送装置3能够提取重灰分并且由于用于由锅炉1的真空抽吸的空气的吸入孔，通过机器6上的适当开口而输送和冷却重灰分；在提取器3下游，重灰分借助于研磨机7以及其后的另一研磨机或磨机在两个连续的研磨阶段中减小尺寸。第一研磨阶段7用于减小利用真空或压力气动输送器输送的灰分的尺寸。气动输送器装置19对于所有灰分输送都一样。这样，重灰分也象其它灰分一样被输送至旋风分离器15。
如果重灰分被粗糙地研磨，则它也可以借助于机械式输送装置27运输至旋风分离器15，在所述旋风分离器15中与利用气动装置19(参见图3)输送的轻灰分混合。
旋风分离器15具有用作灰分和空气之间的分隔器的功能，还具有储藏仓的功能。每个旋风分离器能够给一个或多个计量装置16进料，该计量装置16用于以进入磨煤机18的煤炭输送为函数设置灰分输送。这样，灰分输送与存在于磨机18的进料器17中的煤炭24混合，以便始终获得恒定比率。
所有处理过的灰分，即轻灰分11、来自空气加热器10的灰分、来自省煤器5的灰分和重灰分4在磨煤机18稍上游的进料器17中混合，从而容许在燃料中具有最优的灰分分布。这样，对于灰分而言单个进料点就足够将其分布在煤炭中，而不需要必须在每个单燃烧器2中进料。实际上，现有技术已知每个磨机能够同时给多个燃烧器进料，通常是三个至五个。此外，由于包含在灰分中的煤炭的燃烧，这种直接在煤炭进料器17中进料灰分的方案保证了每个燃烧器的热负载量的分布。
因为总灰分输送被多个进料器17分割，所以到所有磨机给料器的总的灰分分布还容许减少对磨机研磨元件的磨损，。
轻灰分在磨机18中的再循环只会略微增加对磨机18的研磨元件的磨损，因为已经很细小的轻灰分被磨机的空气在很短的时间内快速地运输。轻灰分和重灰分中仅粗颗粒的百分比在磨煤机18中经受磨碎。
如果轻灰分中未烧尽物质含量很低，因此不方便在锅炉中再循环，则设备构型为图2中所示的构型。在这种情况下，再循环的灰分只有来自锅炉底23和省煤器5的灰分。所有灰分都通过气动方式或机械方式运输至灰分分离和存储旋风分离器15。
在图4中，从通过通气管道14连接至锅炉1的旋风分离器15提取灰分利用刮板运链输送装置25进行，并且所述灰分被运输至储藏仓26，磨煤机18的每个进料器对应一个储藏仓26。为每个储藏仓26提供了计量装置16，以便设置灰分输送。按这种方式由计量装置16配重的灰分在研磨过程期间在磨机18中与煤炭混合。

Claims (8)

1.一种用于将被进料煤炭的蒸汽生产锅炉(1)所产生的所有灰分转换成轻灰分的整合方法，所述轻灰分具有降低的未烧尽物质含量，所述方法包括以下步骤：
在一个或多个研磨机(7、8)中研磨重灰分(4)和来自省煤器(5)的灰分；
通过单个气动输送工具(19)将从所述锅炉(1)提取的所有灰分送到旋风分离器(15)；
利用一个或多个计量装置(16)将灰分与所述煤炭混合；
在一个或多个专用于粉碎煤炭的磨煤机(18)中研磨煤炭和粗灰分部分；以及
将通过干燥提取系统获得的所有灰分再引入所述锅炉(1)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在轻灰分中未烧尽物质含量已经很低的情况下，仅重灰分(4)和来自省煤器(5)的灰分在所述一个或多个磨煤机(18)中被研磨之后在锅炉(1)中经受再循环。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法用于减少未烧尽物质以及增加锅炉(1)的效率，其特征在于，除了通过重灰分(4)的干燥提取系统获得的未烧尽物质减少之外，还通过将轻灰分直接再引入锅炉(1)并通过燃烧器(2)而进一步减少轻灰分中的未烧尽物质。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述锅炉(1)提取的所有灰分被转换为单一种类的灰分并在单个收集点，即旋风分离器(15)处收集。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述锅炉(1)提取的所有灰分通过气动输送工具(19)经受再循环以便在所述旋风分离器(15)中将它们混合，较轻部分从所述旋风分离器(15)直接送到锅炉(1)，而其余部分在与煤炭混合之后在磨煤机(18)中研磨。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，仅在旋风分离器(15)中分离的粗灰分部分被送到磨煤机(18)，结果是减少磨损并节省能量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于将灰分气动地输送至旋风分离器(15)的空气通过存在于燃烧室中的真空直接抽吸。
8.一种用于实施根据权利要求1所述的方法的系统，其特征在于，位于重灰分另一研磨阶段和省煤器(5)下游的气动输送工具能够由给旋风分离器(15)进料的机械式输送装置(27)替换，以适应于设备的工程需要。
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