CN103920260A - 抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统及方法，该系统包括尾部烟道换热器、除尘器、引风机、脱硫塔、烟囱、低温炉烟风机、烟气预处理器、烟气喷嘴、自动疏水器、凝结水池、凝结水泵及管路阀门等；其中，锅炉的炉烟通过尾部烟道换热器后进入除尘器除尘，经过除尘的炉烟通过引风机进入脱硫塔，脱硫塔出口的低温炉烟分成两路，一路经过烟囱排入大气，一路经过冷炉烟风机加压后，进入烟气预处理器降温除湿后，通过管路送入烟气喷嘴喷入球型煤仓，炉烟中的惰性成分使得球型煤仓中原煤堆和空气中的氧气隔离开，进而防止原煤氧化自燃。

Description

抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统及方法

【技术领域】

本发明属于燃煤发电技术领域，具体涉及一种抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统及方法。

【背景技术】

球型煤仓是一种用于存储原煤的仓储设备，它具有扬煤少、外表美观、储煤量大，占地少等优点，因而在电厂煤炭储存方面具有重要应用前景。由于球型煤仓空间相对封闭，煤仓内散热条件较差，在煤仓中存有烟煤等挥发分较高的煤种时，煤仓内的存煤容易发生氧化自燃现象，严重危害了煤仓等存取煤设备的安全，还使得原煤的热量损失，影响了存煤使用的经济性。现有球型煤仓中虽有N2灭火系统等消防系统，但由于煤仓空间大，现有使用液氮等瓶装汽源等原因，现有消防系统不能满足煤仓连续运行条件下仓内惰化防自燃的需要，亟需研发一种根据电厂现有资源特点，利用电厂容易取得的惰性炉烟作为原煤惰性保护气体的防止原煤氧化自燃的系统，保护煤仓运行安全，防止原煤热量损失。

【发明内容】

本发明的目的在于克服球型原煤仓储煤氧化自燃的问题，提供一种利用电厂低温炉烟惰化球型煤仓防止原煤氧化自燃的系统及方法，其可以实现煤仓惰化系统连续运行，满足煤仓内防止原煤氧化自燃的需要。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统，包括尾部烟道换热器、除尘器、引风机、脱硫塔、烟囱、低温炉烟风机、烟气预处理器、烟气喷嘴、自动疏水器、凝结水池和凝结水泵；其中，

锅炉的炉烟出口连接尾部烟道换热器的入口，尾部烟道换热器的出口连接除尘器的入口，除尘器的出口连接引风机的入口，引风机的出口连接脱硫塔的炉烟入口，脱硫塔的出口分为两路，一路与烟囱的入口相连，一路与低温炉烟风机的入口相连，低温炉烟风机的出口连接烟气预处理器的入口，烟气预处理器的烟气出口连接烟气喷嘴的入口，烟气喷嘴设置在球型煤仓内，烟气预处理器的凝结水出口通过自动疏水器连接凝结水池的入口，凝结水池的出口通过凝结水泵连接脱硫塔的水入口；工艺水通过工艺水管道与凝结水混合后进入脱硫塔。

本发明进一步改进在于：烟气喷嘴的出口设有多个分路。

本发明进一步改进在于：在工艺水管道上设有管路阀门，同时，工艺水与凝结水混合后的管道上设有管路阀门。

本发明进一步改进在于：自动疏水器设有检修旁路，且该检修旁路上设有管路阀门。

本发明进一步改进在于：脱硫塔的出口的两个分支管路上均设有管路阀门，低温炉烟风机的出口连接烟气预处理器的入口的管路上设有管路阀门，烟气预处理器的烟气出口连接烟气喷嘴的入口的管路上设有管路阀门，自动疏水器两端的管路上均设有管路阀门，凝结水泵出口的管路上设有管路阀门。

本发明的另一个目的，抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃方法，包括以下步骤：

锅炉的炉烟通过尾部烟道换热器后进入除尘器除尘，经过除尘的炉烟通过引风机进入脱硫塔，脱硫塔出口的低温炉烟分成两路，一路经过烟囱排入大气，一路经过冷炉烟风机加压后，进入烟气预处理器降温除湿后，通过管路送入烟气喷嘴喷入球型煤仓，炉烟中的惰性成分使得球型煤仓中原煤堆和空气中的氧气隔离开，进而防止原煤氧化自燃；

其中，烟气预处理器对低温炉烟除湿后处理，并将低温炉烟中的水分通过自动疏水器、凝结水池和凝结水泵进行回收，最终将凝结水送回脱硫塔，减少脱硫塔中工艺水的使用量。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明一种抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统及方法，其能够实现惰化球型煤仓防止仓内原煤氧化自燃的目的，该系统和方法利用现有电厂中容易获得的惰性炉烟作为惰性介质，通过烟气预处理设备进行降温除湿后，通入球型煤仓，利用低温炉烟将原煤与空气隔离，防止仓内原煤氧化自燃。

本发明的进一步效果为：通过低温炉烟预处理器回收作为惰性介质的低温炉烟中的水分，并将该部分水分进行收集，通过管路、凝结水池和水泵等设备将回收水送入脱硫塔工艺水系统，以减小工艺水的用量，达到节省脱硫用水的目的。

【附图说明】

图1是本发明抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统及方法的结构示意图。

其中：1、锅炉；2、尾部烟道换热器；3、除尘器；4、引风机；5、脱硫塔；6、烟囱；7、低温炉烟风机；8、烟气预处理器；9、球型煤仓；10、烟气喷嘴；11、原煤堆；12、自动疏水器；13、凝结水池；14、凝结水泵。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，本发明抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统，包括尾部烟道换热器2、除尘器3、引风机4、脱硫塔5、烟囱6、低温炉烟风机7、烟气预处理器8、烟气喷嘴10、自动疏水器12、凝结水池13和凝结水泵14。

其中，锅炉1的炉烟出口连接尾部烟道换热器2的入口，尾部烟道换热器2的出口连接除尘器3的入口，除尘器3的出口连接引风机4的入口，引风机4的出口连接脱硫塔5的炉烟入口，脱硫塔5的出口分为两路，一路与烟囱6的入口相连，一路与低温炉烟风机7的入口相连，低温炉烟风机7的出口连接烟气预处理器8的入口，低温炉烟风机7用于为抽取脱硫塔5后的低温炉烟，烟气预处理器8的烟气出口连接烟气喷嘴10的入口，烟气喷嘴10设置在球型煤仓9内，烟气预处理器8的凝结水出口通过自动疏水器12连接凝结水池13的入口，凝结水池13的出口通过凝结水泵14连接脱硫塔5的水入口；工艺水通过工艺水管道与凝结水混合后进入脱硫塔5。

此外，在工艺水管道上设有管路阀门，同时，工艺水与凝结水混合后的管道上设有管路阀门。脱硫塔5的出口的两个分支管路上均设有管路阀门，低温炉烟风机7的出口连接烟气预处理器8的入口的管路上设有管路阀门，烟气预处理器8的烟气出口连接烟气喷嘴10的入口的管路上设有管路阀门，自动疏水器12两端的管路上均设有管路阀门，凝结水泵14出口的管路上设有管路阀门，进而实现对炉烟的流量的调节和系统隔离的需要；低温烟气经降温除水后通过管路输送到球型煤仓9的烟气喷嘴10入口，通过烟气喷嘴喷10进入球型煤仓9中存放的原煤堆11的空间中，利用炉烟中的惰性介质CO2使得原煤和氧气隔绝，从而防止原煤的氧化和自燃。

进一步地，自动疏水器12设有检修旁路，且该检修旁路上设有管路阀门，以满足检修等工况下的隔离需求；在自动疏水器的出口设置凝结水池，方便烟气预处理器8的变负荷工作和启停的需要，使得凝结水得以中转和储存，当凝结水池中的水位达到一定储量后，即可通过凝结水泵加压送入脱硫塔5的工艺水系统，在凝结水泵出口和脱硫塔5工艺水管系之间设置阀门，方便凝结水系统隔离。

低温炉烟风机7的低温炉烟风量通过设置在低温炉烟管路上的管路阀门来调节，炉烟风量的调节依据球型煤仓9内的CO2成分和O2浓度来控制调节，且烟气喷嘴10的出口设有多个分路。

本发明抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃方法，该方法基于抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统，包括以下步骤：

锅炉1的炉烟通过尾部烟道换热器2后进入除尘器3除尘，经过除尘的炉烟通过引风机4进入脱硫塔5，脱硫塔5出口的低温炉烟分成两路，一路经过烟囱6排入大气，一路经过冷炉烟风机7加压后，进入烟气预处理器8降温除湿后，通过管路送入烟气喷嘴10喷入球型煤仓9，炉烟中的惰性成分使得球型煤仓9中原煤堆11和空气中的氧气隔离开，进而防止原煤氧化自燃；

其中，烟气预处理器8对低温炉烟除湿后处理，并将低温炉烟中的水分通过自动疏水器12、凝结水池13和凝结水泵14进行回收，最终将凝结水送回脱硫塔5，减少脱硫塔5中工艺水的使用量。

为了对本发明进一步了解，现对其工作过程做一说明：

将脱硫塔5后的低温烟气分为两路，一路通过管路送入烟囱6排入大气，另一路通过低温炉烟风机7送入烟气预处理器8进行处理后，作为惰性介质通过烟气喷嘴10送入球型煤仓9中惰化煤堆11，大大降低煤堆11环境中的氧含量，大为减少煤堆氧化反应的速度。

综上所述，本发明能够充分利用现有电厂尾部烟气含氧量低的特点，将低温炉烟通过降温除湿后作为惰性介质，送入球型煤仓9，降低球型煤仓9中的氧气浓度，大大降低球型煤仓9中原煤氧化的速度，防止球型煤仓9内原煤氧化自燃。本发明可以使得系统不需要借助瓶装惰性介质如瓶装液化N2和液化CO2为煤仓提供惰性介质，克服瓶装惰性气体气量少、不能连续运行、运行成本高等不利因素，大幅提高对球型煤仓9内的原煤的惰化效果。

具体地说，本发明由一套惰性炉烟输送系统和炉烟除湿系统组成。带有压力的炉烟来源于引风机4的加压作用，脱硫塔5出口的低温炉烟需通过烟气预处理器进一步降低温度，促进烟气中携带的水蒸气冷凝，同时在烟气预处理器中去除烟气中的携带的大部分水分，避免烟气中携带的过多水分进入球型煤仓9，使得球型煤仓9内原煤渗水或板结。除湿系统是将烟气中的水分凝结收集后，管路系统将这部分烟气中的水分送入脱硫系统的作为工艺水的一部分进行使用，以减小工艺水的用量，达到节省脱硫用水的目的。经过降温除湿的低温烟气，通过布置在球型煤仓内的烟气喷嘴喷入煤仓，惰化原煤，起到防止原煤氧化自燃的效果。

Claims (6)

1.抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统，其特征在于：包括尾部烟道换热器（2）、除尘器（3）、引风机（4）、脱硫塔（5）、烟囱（6）、低温炉烟风机（7）、烟气预处理器（8）、烟气喷嘴（10）、自动疏水器（12）、凝结水池（13）和凝结水泵（14）；其中，

锅炉（1）的炉烟出口连接尾部烟道换热器（2）的入口，尾部烟道换热器（2）的出口连接除尘器（3）的入口，除尘器（3）的出口连接引风机（4）的入口，引风机（4）的出口连接脱硫塔（5）的炉烟入口，脱硫塔（5）的出口分为两路，一路与烟囱（6）的入口相连，一路与低温炉烟风机（7）的入口相连，低温炉烟风机（7）的出口连接烟气预处理器（8）的入口，烟气预处理器（8）的烟气出口连接烟气喷嘴（10）的入口，烟气喷嘴（10）设置在球型煤仓（9）内，烟气预处理器（8）的凝结水出口通过自动疏水器（12）连接凝结水池（13）的入口，凝结水池（13）的出口通过凝结水泵（14）连接脱硫塔（5）的水入口；工艺水通过工艺水管道与凝结水混合后进入脱硫塔（5）。

2.根据权利要求1所述的抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统，其特征在于：烟气喷嘴（10）的出口设有多个分路。

3.根据权利要求1所述的抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统，其特征在于：在工艺水管道上设有管路阀门，同时，工艺水与凝结水混合后的管道上设有管路阀门。

4.根据权利要求1所述的抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统，其特征在于：自动疏水器（12）设有检修旁路，且该检修旁路上设有管路阀门。

5.根据权利要求1所述的抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统，其特征在于：脱硫塔（5）的出口的两个分支管路上均设有管路阀门，低温炉烟风机（7）的出口连接烟气预处理器（8）的入口的管路上设有管路阀门，烟气预处理器（8）的烟气出口连接烟气喷嘴（10）的入口的管路上设有管路阀门，自动疏水器（12）两端的管路上均设有管路阀门，凝结水泵（14）出口的管路上设有管路阀门。

6.抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃方法，其特征在于，该方法基于权利要求1至3任一项所述的抽低温炉烟惰化球型煤仓防原煤氧化自燃系统，包括以下步骤：

锅炉（1）的炉烟通过尾部烟道换热器（2）后进入除尘器（3）除尘，经过除尘的炉烟通过引风机（4）进入脱硫塔（5），脱硫塔（5）出口的低温炉烟分成两路，一路经过烟囱（6）排入大气，一路经过冷炉烟风机（7）加压后，进入烟气预处理器（8）降温除湿后，通过管路送入烟气喷嘴（10）喷入球型煤仓（9），炉烟中的惰性成分使得球型煤仓（9）中原煤堆（11）和空气中的氧气隔离开，进而防止原煤氧化自燃；

其中，烟气预处理器（8）对低温炉烟除湿后处理，并将低温炉烟中的水分通过自动疏水器（12）、凝结水池（13）和凝结水泵（14）进行回收，最终将凝结水送回脱硫塔（5），减少脱硫塔（5）中工艺水的使用量。