CN101782237B - 燃用高水分褐煤的中速磨煤机直吹式制粉燃烧系统 - Google Patents
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Abstract
一种燃用高水分褐煤的中速磨煤机直吹式制粉燃烧系统，可以完成高水分褐煤的干燥及燃烧。该系统由中速磨煤机、煤粉浓缩器及燃烧器构成。系统可以采用超过40％的一次风率，满足系统的干燥能力，通过磨煤机出口的煤粉浓缩器将一次风粉气流分离为浓相和淡相两股气流，浓相气流作为一次风进入煤粉喷口，其余一部分气流作为二次风、OFA或SOFA进入炉内。该系统较好地解决了高水分褐煤的干燥问题，同时有利于组织炉内燃烧动力场，解决了燃用高水分褐煤时中速磨煤机直吹式制粉系统干燥能力不足，一、二次风比例及动量失衡，炉内燃烧动力场不理想等问题。
Description
技术领域
本发明涉及褐煤锅炉的制粉燃烧系统，具体涉及燃用高水分褐煤的中速磨煤机直吹式制粉燃烧系统。
背景技术
褐煤是我国主要动力煤种之一，约占动力煤储量的18％，主要分布在东北、内蒙和西南地区。褐煤的主要特点是全水分较高，这是褐煤锅炉制粉系统选型的关键因素。传统的褐煤锅炉普遍配备风扇磨直吹式制粉系统，选用高温炉烟、热空气及冷炉烟作为干燥介质，干燥能力强，但存在风扇磨叶轮冲击板磨损快，检修工作量大，维护成本高等难题。
随着中速磨煤机开始应用于国内褐煤锅炉，并且在实际运行中表现出优越的性能。同时由于中速磨煤机直吹式制粉系统具有系统简单、操作简便、控制灵活、检修工作量较小等特点，中速磨煤机制粉系统运用于大容量褐煤锅炉已经成为行业发展的需要。
中速磨煤机制粉系统应用于高水分褐煤锅炉，关键在于其干燥出力是否满足要求。高水分褐煤要求制粉系统具有较高的干燥能力，以蒸发掉原煤的外在水分，而干燥能力和一次风量和一次风温有关，一次风温和一次风率是燃用褐煤锅炉制粉系统设计的关键因素。简言之，褐煤水分一定的前提下，较高的一次风温可以配有相对较小的一次风量，而较低的一次风温则需要相对较大的一次风量。在目前一次风温(即干燥剂温度)受限的情况下，要提高干燥出力，只能通过增加磨煤机通风量(即一次风量或干燥剂量)的途径来解决。从目前燃用高水分褐煤锅炉的运行实际情况来看，为满足干燥出力，增大一次风量，燃烧器出口一次风速已经达到40m/s，甚至更高，过高的一次风速对煤粉的着火和燃烬会产生不利影响，同时一次风量的过度增加导致二次风量大幅的减少，对炉内的流动和燃烧动力场组织带来困难。
制粉系统干燥能力与炉内流动和燃烧动力场组织之间的矛盾直接影响锅炉机组的运行安全性、经济性。同时从近年来的运行与调整结果来看，很难找到有效的调整手段解决上述问题。由于褐煤是我国东北及内蒙地区的主要动力煤种，所以解决该煤种的上述问题，可以大幅度地提高我国褐煤的利用水平，提高机组运行的经济性与安全性，同时指导我国褐煤锅炉的设计改造。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能够解决干燥能力与炉内的流动和燃烧动力场组织间矛盾的燃用高水分褐煤的中速磨煤机直吹式制粉燃烧系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括设置在炉膛上的燃烧器以及与燃烧器相连通的原二次风，炉膛外设置有中速磨煤机，热一次风与调温风混合为干燥风后送入中速磨煤机，中速磨煤机的出口设置有煤粉浓缩器，煤粉浓缩器将一次风粉气流分离为浓淡两相分别送入炉膛参与燃烧。
本发明的浓相气流作为浓相一次风粉气流经燃烧器送入炉膛，其余淡相气流作为二次风经燃烧器送入炉膛。
本发明的浓相气流作为浓相一次风粉气流经燃烧器送入炉膛，其余淡相气流作为SOFA直接送入炉膛上部。
本发明可以采用超过40％的一次风率，提高了系统的干燥能力，同时保证煤粉的着火燃烧性能。并在磨煤机出口至燃烧器之间，通过煤粉浓缩器将磨煤机出口的煤粉气流分为浓淡两股，浓相煤粉气流作为一次风通过燃烧器煤粉喷口进入炉膛燃烧，速度控制在25-30m/s之间，保证煤粉气流的着火、燃烧性能；稀相气流作为二次风、OFA或SOFA进入炉膛，补充燃烧后期所需氧量，并可补充一次风量增大后二次风动量的不足，有利于炉内流动和燃烧动力场的组织。
附图说明
图1为本发明实施例1分离出的淡相气流作为OFA或SOFA进入炉膛的示意图；
图2为本发明实施例2分离出的淡相气流作为二次风加入原二次风中进入炉膛的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：参见图1，本发明包括设置在炉膛11上的燃烧器9以及与燃烧器9相连通的原二次风1，炉膛11外设置有中速磨煤机5，热一次风3与调温风2混合为干燥风4后送入中速磨煤机5，中速磨煤机5的出口设置有煤粉浓缩器6，煤粉浓缩器6将一次风粉气流分离为浓淡两相分别送入炉膛11参与燃烧。所说的浓相气流作为一次风粉气流7经燃烧器9送入炉膛11，其余淡相气流作为OFA或SOFA10直接送入炉膛11上部。补充一次风量增大后造成的二次风动量不足，使炉内组织合理的燃烧动力场。
实施例2，参见图2，本实施例的浓相气流作为一次风粉气流7经燃烧器9送入炉膛11，其余淡相气流作为二次风8经燃烧器9送入炉膛。补充燃烧后期所需氧量和一次风量增大后造成的二次风动量不足，使炉内组织合理的燃烧动力场。其它连接关系同实施例1。
本发明将原磨煤机出口的一股气流分为浓淡两股，目的是既可增大磨煤机入口风量解决高水分褐煤的干燥问题，同时通过煤粉浓缩器的分离作用将一次风率和一次风速控制在合理的范围，并补充一次风量增大后造成的二次风动量的不足。解决了传统高水分褐煤中速磨煤机直吹式制粉系统干燥出力和燃烧组织之间的矛盾，既能满足系统干燥能力，也可使一、二次风比例及动量适当，使炉内组织理想的燃烧动力场。可直接应用于褐煤锅炉燃烧系统的设计，对于褐煤锅炉的运行、改造及设计具有较为重要的参考价值。
Claims (3)
1.燃用高水分褐煤的中速磨煤机直吹式制粉燃烧系统，包括设置在炉膛(11)上的燃烧器(9)以及与燃烧器(9)相连通的原二次风(1)，其特征在于：炉膛(11)外设置有中速磨煤机(5)，热一次风(3)与调温风(2)混合为干燥风(4)后送入中速磨煤机(5)，中速磨煤机(5)的出口设置有煤粉浓缩器(6)，煤粉浓缩器(6)将一次风粉气流分离为浓淡两相分别送入炉膛(11)参与燃烧。
2.根据权利要求1所述的燃用高水分褐煤的中速磨煤机直吹式制粉燃烧系统，其特征在于：所说的浓相气流作为浓相一次风粉气流(7)经燃烧器(9)送入炉膛(11)，其余淡相气流作为二次风(8)经燃烧器(9)送入炉膛(11)。
3.根据权利要求1所述的燃用高水分褐煤的中速磨煤机直吹式制粉燃烧系统，其特征在于：所说的浓相气流作为浓相一次风粉气流(7)经燃烧器(9)送入炉膛(11)，其余淡相气流作为SOFA(10)直接送入炉膛(11)上部。
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