CN103712226B - 应用于中小型煤粉工业锅炉的循环制粉系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于中小型工业锅炉用炉前制粉系统及工艺，具体涉及应用于中小型煤粉工业锅炉的循环制粉系统；所要解决的技术问题是提供了一种通过改进烘干热源产生渠道，以系统产生的煤粉作为热烟气炉的燃料，提高热源的产生效率，降低热源中携带的污染物，具有循环高效环保的特点，能应用于中小型煤粉工业锅炉的循环制粉系统；解决该技术问题采用的技术方案为：原煤输送破碎装置的出口与烘干装置的入口连接，将原煤破碎后的煤块输送至烘干装置进行加热烘干，烘干装置的出口与制粉装置的入口连接，将烘干后的煤块输送至制粉装置进行制粉，制粉装置的支出口管通过管路为烘干装置中的锅炉提供供热煤粉；本发明可广泛应用于燃煤锅炉领域。

Description

应用于中小型煤粉工业锅炉的循环制粉系统

技术领域

本发明涉及一种适用于中小型工业锅炉用炉前制粉系统及工艺，具体涉及一种应用于中小型煤粉工业锅炉的循环制粉系统。

背景技术

燃煤工业锅炉是我国主要热能装备，根据统计结果，截止2010年，总数达到60.12万台，总容量达348万蒸吨，年耗煤将近7亿吨。目前在用燃煤工业锅炉主要是链条炉，占85%以上，另外还有少量往复炉排、固定炉排、循环流化床锅炉等。链条炉采用碎煤燃烧，粒度不均匀，空气过剩系数高，大颗粒燃烧不彻底，残留灰分高，锅炉热效力较低，烟气污染物难以达标。

新型节能环保煤粉工业锅炉通过采用煤粉燃烧核心技术，集成煤粉集中制备、精密供粉、空气分级燃烧、炉内脱硫、水管（或锅壳）式锅炉换热、高效布袋除尘、烟气脱硫和全过程自动控制等先进技术，具有节能高效、环保清洁、操作简单、占地节省、安全可靠等优点。

随着国家节能减排政策的逐步推进，采用高效环保的燃煤锅炉逐步得到发展，新型节能环保煤粉工业锅炉负荷国家政策的发展要求，得到了广泛的应用。随着城市化进程加快，城市集中供热得到大面积普及，推广煤粉工业锅炉应用的同时，对高效清洁的制粉系统需求越来越高。

现有的制粉系统较传统锅炉制粉系统，在系统布置方式、占地、自动化控制、环保等方面均得到了很大的提高，能够满足锅炉燃烧的煤粉质量和容量需求，但其烘干系统所需的大量热源其产生效率较低，大部分均采用传统的炉排炉，燃料为块煤。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种通过改进烘干热源产生渠道，以系统自身产生的煤粉作为热烟气炉的燃料，提高热源的产生效率，降低热源中携带的污染物，具有循环高效环保的特点，能应用于中小型煤粉工业锅炉的循环制粉系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：应用于中小型煤粉工业锅炉的循环制粉系统，包括原煤输送破碎装置、烘干装置和制粉装置，所述原煤输送破碎装置的出口与烘干装置的入口连接，将原煤破碎后的煤块输送至烘干装置进行加热烘干，所述烘干装置的出口与制粉装置的入口连接，将烘干后的煤块输送至制粉装置进行制粉，所述制粉装置的主出口管为煤粉工业锅炉体供煤粉，所述制粉装置的支出口管通过管路为烘干装置中的锅炉提供供热煤粉；

所述制粉装置的结构为：包括螺旋给煤机、磨煤机、布袋收粉器、螺旋输送机、第二斗提机和煤粉仓，所述烘干装置通过螺旋给煤机与磨煤机相连，将烘干后的煤块输送至磨煤机进行磨粉，所述磨煤机的出口与布袋收粉器的入口连接，所述布袋收粉器的出口通过螺旋输送机和第二斗提机与煤粉仓连接，将布袋收粉器收集下的煤粉通过螺旋输送机和第二斗提机输送进煤粉仓。

所述磨煤机上部设置有煤分析机，将磨煤机磨出的煤粉进行选粉分离，粗粉返回磨煤机中继续磨粉，合格煤粉进入布袋收粉器收集。

所述原煤输送破碎装置的结构为包括：干煤棚、地下煤斗、振动给料机、胶带输送机、破碎机和第一皮带机，所述干煤棚设置在地下煤斗的一侧，原煤通过推煤机加入地下煤斗，所述地下煤斗的下料口通过振动给料机和胶带输送机与破碎机的进料口连接，将原煤输送至破碎机后破碎为粒度不同的煤块，所述破碎机的出料口通过第一皮带机与烘干装置的入口连接，将破碎后的煤块输送至烘干装置中进行加热烘干。

所述第一皮带机的上方设置有永磁除铁器，将煤块中的铁件去除。

所述烘干装置的结构为：包括烘干窑、第二皮带机、第一斗提机、原煤仓和星型卸料器，所述烘干窑的出料口通过第二皮带机和第一斗提机与原煤仓的进料口连接，将烘干窑中烘干的煤块经第二皮带机和第一斗提机输送至原煤仓中，所述原煤仓的出料口通过星型卸料器与制粉装置的入口连接，将原煤仓中的煤块经星型卸料器输送至制粉装置进行制粉。

所述烘干窑的进烟口设置有热烟气炉，所述烘干窑的排烟口通过除尘器与烟囱连接，所述热烟气炉的炉壁上设置有鼓风机，将热烟气炉中煤粉完全燃烧所需的氧气经炉膛外圈风道鼓入炉体内，所述除尘器和烟囱之间的连接管路上设置有引风机。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明采用的是负压仓储式运行，磨完的煤粉进入煤粉仓根据锅炉负荷进行给粉，满足锅炉即开即停的需求，同时本发明采用小型热烟气炉燃烧煤粉作为烘干窑的热源，提高了烘干系统热源产生效率，热烟气炉燃料来源于制粉系统煤粉仓储存的煤粉，实现了燃料自循环。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明中热烟气炉的工艺流程图。

图中，1为原煤输送破碎装置、2为烘干装置、3为制粉装置、4为热烟气炉、5为烘干窑、6为第一斗提机、7为原煤仓、8为螺旋给煤机、9为磨煤机、10为煤粉仓、11为除尘器、12为烟囱。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明应用于中小型煤粉工业锅炉的循环制粉系统，包括原煤输送破碎装置1、烘干装置2和制粉装置3，所述原煤输送破碎装置1的出口与烘干装置2的入口连接，将原煤破碎后的煤块输送至烘干装置2进行加热烘干，所述烘干装置2的出口与制粉装置3的入口连接，将烘干后的煤块输送至制粉装置3进行制粉，所述制粉装置3的主出口管为煤粉工业锅炉体供煤粉，所述制粉装置3的支出口管通过管路为烘干装置2中的锅炉提供供热煤粉；

所述制粉装置3的结构为：包括螺旋给煤机8、磨煤机9、布袋收粉器、螺旋输送机、第二斗提机和煤粉仓10，所述烘干装置2通过螺旋给煤机8与磨煤机9相连，将烘干后的煤块输送至磨煤机9进行磨粉，所述磨煤机9的出口与布袋收粉器的入口连接，所述布袋收粉器的出口通过螺旋输送机和第二斗提机与煤粉仓10连接，将布袋收粉器收集下的煤粉通过螺旋输送机和第二斗提机输送进煤粉仓10。

所述磨煤机9上部设置有煤分析机，将磨煤机9磨出的煤粉进行选粉分离，粗粉返回磨煤机9中继续磨粉，合格煤粉进入布袋收粉器收集。

所述原煤输送破碎装置1的结构为包括：干煤棚、地下煤斗、振动给料机、胶带输送机、破碎机和第一皮带机，所述干煤棚设置在地下煤斗的一侧，原煤通过推煤机加入地下煤斗，所述地下煤斗的下料口通过振动给料机和胶带输送机与破碎机的进料口连接，将原煤输送至破碎机后破碎为粒度不同的煤块，所述破碎机的出料口通过第一皮带机与烘干装置2的入口连接，将破碎后的煤块输送至烘干装置2中进行加热烘干。

所述第一皮带机的上方设置有永磁除铁器，将煤块中的铁件去除。

所述烘干装置2的结构为：包括烘干窑5、第二皮带机、第一斗提机6、原煤仓7和星型卸料器，所述烘干窑5的出料口通过第二皮带机和第一斗提机6与原煤仓7的进料口连接，将烘干窑5中烘干的煤块经第二皮带机和第一斗提机6输送至原煤仓7中，所述原煤仓7的出料口通过星型卸料器与制粉装置3的入口连接，将原煤仓7中的煤块经星型卸料器输送至制粉装置3进行制粉。

所述烘干窑5的进烟口设置有热烟气炉4，所述烘干窑5的排烟口通过除尘器11与烟囱12连接，所述热烟气炉4的炉壁上设置有鼓风机，将热烟气炉4中煤粉完全燃烧所需的氧气经炉膛外圈风道鼓入炉体内，所述除尘器11和烟囱12之间的连接管路上设置有引风机。

本发明中的制粉装置3，选用磨煤机9为雷蒙磨，按煤粉制备配送站设计。本发明为负压运行，热烟气炉4为小型煤粉锅炉，制粉系统产生的煤粉作为热烟气炉4燃料来源，磨煤机9磨碎煤粉由布袋收粉器收集，煤粉经螺旋输送机和密闭的第二斗提机送至煤粉仓10。本发明包含原煤输送破碎装置、烘干装置、制粉装置和自动控制，系统工艺流程图见图1和图2，工艺流程说明如下：

（1）原煤输送破碎装置

原煤于干煤棚存放，用推煤机将原煤加入地下煤斗，煤斗下料口的振动给料机通过胶带输送机将原煤块送至破碎机，原煤块经破碎机后破碎为粒度不同的煤粒，经第一皮带机进行输送，第一皮带机上方悬挂永磁除铁器，去除原煤中的铁件。

（2）烘干装置

采用一台燃煤粉热烟气炉4产生的热烟气作为烘干热源。煤粉由煤粉仓10下部支管落至螺旋给粉机，罗茨风机产生的高压风经煤粉混合器将煤粉输送至热烟气炉4中的煤粉燃烧器进行燃烧，鼓风机提供煤粉完全燃烧所需的氧气，冷空气由炉膛外圈风道进入。

经烘干窑5烘干后的煤粒再由第二皮带机输送到第一斗提机，后提升至磨煤机9前面的原煤仓7中，通过星型卸料器将原煤发送至螺旋给煤机8，通过可变频调速的螺旋给煤机8给磨煤机9供料。

（3）制粉装置

螺旋给煤机8给磨煤机9供料，磨出的煤粉随烘干气流上升，经煤分析机选粉分离，粗粉返回磨煤机9中继续磨粉，合格煤粉由气流携带进入布袋收粉器收集，收集下的煤粉由螺旋输送机和密闭的第二斗提机输送进煤粉仓10。处理后的尾气由引风机排入大气。煤粉仓10与布袋收粉器装有氧含量及压力测点，并配备低压氮气防火灭火装置，热烟气出口、磨煤机9本体、煤粉仓10及布袋除尘器11均设有防爆门。

（4）自动控制系统

本发明中的自动控制系统包含磨煤机9机组设备启停、热烟气炉4启停、报警和保护。

磨机机组设备启动：

引风机——煤粉提升斗式提升机——大收粉螺旋——小收粉螺旋——星形卸料器——防爆除尘器吹扫控制器（包括脉冲发生器及气缸电磁阀）——磨煤机（其内部启动顺序按主机电控系统设计）——给煤机——电动插板阀——原煤提升斗式提升机——皮带输送机——振动给煤机——热烟气炉。

磨机机组设备停止：

热烟气炉（按热烟气炉停炉程序）——振动给煤机——原煤输送皮带机——原煤提升斗式提升机——电动插板阀——磨机给煤机——热风输送风机——磨机主电机——分析机——除尘器吹扫控制器——星形卸料器——小收粉螺旋——大收粉螺旋——煤粉提升斗式提升机——引风机。

热烟气炉点火：

启动二次风机——前吹扫5min——调整二次风量至工艺设定位置——启动一次风机——调整一次风量至工艺设定位置——（手工开启燃气阀门后）启动点火器——（燃烧器正常着火后）启动给煤机并调整到工艺规定的位置——（正常着火后手工关闭燃气阀门）调整给粉机、一、二次风机到所需的给粉量及供风量。

热烟气炉停火：

停止给粉机——停止一次风机——（点火失败时手工关闭燃气阀门后）延时(后吹扫5min)关闭二次风机。

报警和保护：

①煤粉仓：通过对煤粉仓储量上限进行设定时报警，达到极限磨煤机停止运行，达到下限时报警停止热烟气炉。设定煤粉仓仓压和煤粉仓温度上限。

②热烟气炉：通过对热烟气炉出口烟气温度进行设定，设置火焰检测器，启动报警。

③磨煤机：通过对磨煤机出口温度设定上限，超过设定值即报警。

煤粉仓与布袋收粉器装有氧含量及压力测点，并配备低压氮气防火灭火装置。热烟气出口、磨煤机本体、煤粉仓及布袋除尘器均设有防爆门。

通过以上控制程序的设定，保证该制粉系统稳定性和连续性。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.应用于中小型煤粉工业锅炉的循环制粉系统，其特征在于：包括原煤输送破碎装置（1）、烘干装置（2）、制粉装置（3）和自动控制系统，所述原煤输送破碎装置（1）的出口与烘干装置（2）的入口连接，将原煤破碎后的煤块输送至烘干装置（2）进行加热烘干，所述烘干装置（2）的出口与制粉装置（3）的入口连接，将烘干后的煤块输送至制粉装置（3）进行制粉，所述制粉装置（3）的主出口管为煤粉工业锅炉体供煤粉，所述制粉装置（3）的支出口管通过管路为烘干装置（2）中的锅炉提供供热煤粉；

所述制粉装置（3）的结构为：包括螺旋给煤机（8）、磨煤机（9）、布袋收粉器、螺旋输送机、第二斗提机和煤粉仓（10），所述烘干装置（2）通过螺旋给煤机（8）与磨煤机（9）相连，将烘干后的煤块输送至磨煤机（9）进行磨粉，所述磨煤机（9）的出口与布袋收粉器的入口连接，所述布袋收粉器的出口通过螺旋输送机和第二斗提机与煤粉仓（10）连接，将布袋收粉器收集下的煤粉通过螺旋输送机和第二斗提机输送进煤粉仓（10），所述煤粉仓（10）上设置有氮气防火灭火装置；

所述原煤输送破碎装置（1）的结构为包括：干煤棚、地下煤斗、振动给料机、胶带输送机、破碎机和第一皮带机，所述干煤棚设置在地下煤斗的一侧，原煤通过推煤机加入地下煤斗，所述地下煤斗的下料口通过振动给料机和胶带输送机与破碎机的进料口连接，将原煤输送至破碎机后破碎为粒度不同的煤块，所述破碎机的出料口通过第一皮带机与烘干装置（2）的入口连接，将破碎后的煤块输送至烘干装置（2）中进行加热烘干；

所述烘干装置（2）的结构为：包括烘干窑（5）、第二皮带机、第一斗提机（6）、原煤仓（7）和星型卸料器，所述烘干窑（5）的出料口通过第二皮带机和第一斗提机（6）与原煤仓（7）的进料口连接，将烘干窑（5）中烘干的煤块经第二皮带机和第一斗提机（6）输送至原煤仓（7）中，所述原煤仓（7）的出料口通过星型卸料器与制粉装置（3）的入口连接，将原煤仓（7）中的煤块经星型卸料器输送至制粉装置（3）进行制粉；

所述烘干窑（5）的进烟口设置有热烟气炉（4），所述烘干窑（5）的排烟口通过除尘器（11）与烟囱（12）连接，所述热烟气炉（4）的炉壁上设置有鼓风机，所述热烟气炉（4）的炉膛外圈设置有风道，将热烟气炉（4）中煤粉完全燃烧所需的氧气经炉膛外圈风道鼓入炉体内，所述除尘器（11）和烟囱（12）之间的连接管路上设置有引风机；

所述自动控制系统与制粉装置（3）之间电连接，所述自动控制系统用于控制磨煤机（9）机组设备启停、热烟气炉（4）启停、报警和保护。

2.根据权利要求1所述的应用于中小型煤粉工业锅炉的循环制粉系统，其特征在于：所述磨煤机（9）上部设置有煤分析机，将磨煤机（9）磨出的煤粉进行选粉分离，粗粉返回磨煤机（9）中继续磨粉，合格煤粉进入布袋收粉器收集。

3.根据权利要求1所述的应用于中小型煤粉工业锅炉的循环制粉系统，其特征在于：所述第一皮带机的上方设置有永磁除铁器，将煤块中的铁件去除。