CN104807004B - 一种煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置，包括一上一下设置的上层一次风管和下层一次风管，上层一次风管的输出端连接上层煤粉分离器，上层煤粉分离器的细煤粉输出端通过上层细粉管道连接上层细煤粉燃烧器，上层煤粉分离器的粗煤粉输出端通过上层粗煤粉管道依次连接混合管及位于炉膛内的下层粗煤粉燃烧器，下层粗煤粉燃烧器位于上层细煤粉燃烧器下方；下层一次风管输出端连接下层煤粉分离器，下层煤粉分离器细煤粉输出端通过下层细粉管道连接下层细煤粉燃烧器，下层煤粉分离器的粗煤粉输出端通过下层粗煤粉管道连接混合管。本发明可以增加粗颗粒煤粉在炉膛的停留时间，从而降低了飞灰可燃物含量，提高了锅炉的燃烧效率。

Description

一种煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置

技术领域

本发明属于燃煤发电技术领域，特别是涉及一种煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置。

背景技术

电煤资源日趋紧张，为满足供电需求以及控制生产成本，提高燃煤发电厂的供电效率势在必行，其中，锅炉的燃烧效率是影响供电效率重要因素之一。

目前，在采用直吹式制粉系统的机组中，经过磨制的煤粉一般是随着一次风进入粗粉分离器进行处理，粒径过大的煤粉返回磨煤机中继续研磨，满足要求的煤粉则直接送往燃烧器进入炉膛进行燃烧(见图1)。但是，现在大部分制粉系统所采用的粗粉分离器一般是基于惯性力的原理，效率较低，经过处理后的煤粉粒径仍分布在很大的一个范围内，这将直接导致粒径较大的煤粉进入炉膛燃烧。由于煤粉在炉膛停留时间有限，粒径过大会造成燃烧不完全，飞灰可燃物含量增加。据相关检测机构提供的统计数据，对于某一特定发电机组，当飞灰粒径大于200μm时（约占总飞灰量的3%~5%），其可燃物含量高达26%，；当飞灰粒径小于90μm时，其可燃物含量一般低于1%。由此可见，粗粉分离这一环节存在巨大的节能空间。

针对这一问题，现有的解决方案一般有两种：一种是着重对粗粉分离器进行优化，通过改变分离器的结构、煤粉气流的通流方式等提高其效率，另外一种是采用浓淡分离燃烧器。对于前者，虽然提高了粗粉分离器的效率，但也相应地使粗粉分离器的结构变复杂，增加了运行维护的成本；对于后者，虽然在一定程度上提高了煤粉的燃烧效率，但是并没有增加粗颗粒煤粉在炉膛的停留时间。而本发明将在不改变现有粗粉分离器的情况下，通过在一次风煤粉管道中设置煤粉分离器，对不同粒径的煤粉实行分层燃烧，实现对燃烧的优化调整。

发明内容

本发明针对上述电力企业生产过程中存在的粗粉分离器效率低，飞灰可燃物含量高的问题，采取“一种煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的方法和装置”的关键技术。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置，包括一上一下设置的上层一次风管和下层一次风管，

所述上层一次风管的输出端连接用于分离粗细煤粉的上层煤粉分离器，所述上层煤粉分离器的细煤粉输出端通过上层细粉管道连接位于炉膛内的上层细煤粉燃烧器，所述上层煤粉分离器的粗煤粉输出端通过上层粗煤粉管道依次连接混合管及位于炉膛内的下层粗煤粉燃烧器，所述下层粗煤粉燃烧器位于上层细煤粉燃烧器下方；

所述下层一次风管输出端连接用于分离粗细煤粉的下层煤粉分离器，所述下层煤粉分离器细煤粉输出端通过下层细粉管道连接位于炉膛内的下层细煤粉燃烧器，所述下层细煤粉燃烧器与下层粗煤粉燃烧器相邻设置，所述下层煤粉分离器的粗煤粉输出端通过下层粗煤粉管道连接混合管。

进一步地，所述上层煤粉分离器、下层煤粉分离器7均为旋风分离器，或其他可以实现粗细粉分离的煤粉分离器。

进一步地，所述上层细煤粉燃烧器、下层细煤粉燃烧器与下层粗煤粉燃烧器均为具有喷口的喷嘴式煤粉燃烧器。

进一步地，所述上层一次风管、下层一次风管、上层细粉管道、下层细粉管道、下层粗煤粉管道、上层粗煤粉管道、混合管均为管状结构。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明提供了一种在粗粉分离器和燃烧器之间的煤粉管道上实现粗细粉分离燃烧的方法和装置。

2、本发明在粗粉分离器之后设置煤粉分离器，减少了电厂在粗粉分离器方面投入的运行维护成本，很好地弥补了现有粗粉分离器的效率低的缺点。

3、本发明在燃烧器之前的一次风煤粉管道上设置煤粉分离器，可以将不同粒径的煤粉在一定程度上进行分离，把粒径较大的煤粉送往下层燃烧器，可增加大粒径煤粉在炉膛的停留时间。

4、本发明所述的下层燃烧器，分为细煤粉喷口和粗煤粉喷口，其中细煤粉的着火热较低，容易实现着火和稳燃，可为粗煤粉的点燃提供热量，提高了燃烧效率。

5、本发明所述的煤粉分离器可根据电厂实际情况在粗粉分离器和燃烧器之间最有利于安装、运行和维护的地方设置，可避免高温等恶劣的工作环境，延长了设备的使用寿命。

附图说明

图1为现有的一次风管与燃烧器之间连接的示意图。

图2为本发明实施例的煤粉管道粗细煤粉分离燃烧装置结构示意图。

图中所示为：1-上层一次风管；2-上层煤粉分离器；3-上层细粉管道；4-上层粗煤粉管道；5-上层细煤粉燃烧器；6-下层一次风管；7-下层煤粉分离器；8-下层细粉管道；9-下层粗煤粉管道；10-混合管；11-下层粗煤粉燃烧器；12-下层细煤粉燃烧器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。

下面可以参照附图1、图2以及文字内容理解本发明的创新点和本发明与现有技术之间的区别点。需要注意的是；为了描述简洁，本文件无法穷举本发明的所有具体实施方案，因此只在附图中列举本发明其中一个实施方案的示意图。对于在生产现场使用该发明，可根据锅炉燃烧器的实际层数，工作状态，以及运行维护的需要等，在不同高度的一次风煤粉管道和燃烧器之间安装，既可在两层燃烧器之间安装，也可在多层燃烧器之间安装。因此，本发明提供的是一种燃烧优化思路。本实施方案的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应包括本领域技术人员不付创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明的提供的任意两个火更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。

本发明提供了一种煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置，可以提高锅炉的燃烧效率。

下面将结合附图对本发明的一个可选实施方案进行详细说明。

如图2所示，一种煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置，包括一上一下设置的上层一次风管1和下层一次风管6， 所述上层一次风管1的输出端连接用于分离粗细煤粉的上层煤粉分离器2，所述上层煤粉分离器2的细煤粉输出端通过上层细粉管道3连接位于炉膛内的上层细煤粉燃烧器5，所述上层煤粉分离器2的粗煤粉输出端通过上层粗煤粉管道4依次连接混合管10及位于炉膛内的下层粗煤粉燃烧器11，所述下层粗煤粉燃烧器11位于上层细煤粉燃烧器5下方；

所述下层一次风管6输出端连接用于分离粗细煤粉的下层煤粉分离器7，所述下层煤粉分离器7细煤粉输出端通过下层细粉管道8连接位于炉膛内的下层细煤粉燃烧器12，所述下层细煤粉燃烧器12与下层粗煤粉燃烧器11相邻设置，所述下层煤粉分离器7的粗煤粉输出端通过下层粗煤粉管道9连接混合管10。

具体来说，所述上层煤粉分离器2、下层煤粉分离器7均为旋风分离器，或其他可以实现粗细粉分离的煤粉分离器。

同时，本实施例的所述上层细煤粉燃烧器5、下层细煤粉燃烧器12与下层粗煤粉燃烧器11均为具有喷口的喷嘴式煤粉燃烧器。

具体地，本实施例的所述上层一次风管1、下层一次风管6、上层细粉管道3、下层细粉管道8、下层粗煤粉管道9、上层粗煤粉管道4、混合管10均为管状结构，结构简单易加工。

本实施例提供的煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置由上层一次风管1、下层一次风管6、上层细粉管道3、上层细煤粉燃烧器5构成上层燃烧器系统，上层一次风管1中加装上层煤粉分离器2，分离出的细粉通过层细粉管道3送往上层细煤粉燃烧器5；

由上层粗煤粉管道4、下层一次风管6、下层煤粉分离器7、下层细粉管道8、下层粗煤粉管道9、混合管10、下层粗煤粉燃烧器11、下层细煤粉燃烧器12构成下层燃烧器系统，下层一次风管6中加装下层煤粉分离器7，分离出的细粉通过下层细粉管道8送往下层细煤粉燃烧器12，分离出来的粗粉通过下层粗煤粉管道9与来自上层粗煤粉管道4的粗粉在混合管10中混合，然后送往下层粗煤粉燃烧器11。

如图2所示，本实施例的工作原理及过程是：对于上层燃烧器系统，煤粉气流由上层一次风管1进入上层煤粉分离器2，分离得出的细粉直接通过上层细煤粉燃烧器5的喷口进入炉膛进行燃烧；对于下层燃烧器系统，煤粉气流由下层一次风管6进入下层煤粉分离器7，分离得出的细粉通过下层细煤粉燃烧器12的喷口进入炉膛进行燃烧，粗煤粉则与来自上层煤粉分离器2分离出来的粗粉混合，然后通过下层粗煤粉燃烧器11的喷口进入炉膛进行燃烧。

上述对本发明描述中使用了“上”“下”等词，仅仅是表示各部件的相对位置关系，并没有限定各部件的具体数量；上述对本发明描述中使用了“粗”“细”等词，仅仅是用来区分煤粉的粒径，并不是用来表示煤粉管道的直径。

上述本发明所述的各个部件之间的固定连接，包括可拆卸的固定连接（如螺栓、螺钉连接等）；不可拆卸的固定连接（如焊接、铆接等）。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置，包括一上一下设置的上层一次风管(1)和下层一次风管(6)，其特征在于：所述上层一次风管(1)的输出端连接用于分离粗细煤粉的上层煤粉分离器(2)，所述上层煤粉分离器(2)的细煤粉输出端通过上层细粉管道(3)连接位于炉膛内的上层细煤粉燃烧器(5)，所述上层煤粉分离器(2)的粗煤粉输出端通过上层粗煤粉管道(4)依次连接混合管(10)及位于炉膛内的下层粗煤粉燃烧器(11)，所述下层粗煤粉燃烧器(11)位于上层细煤粉燃烧器(5)下方；所述下层一次风管(6)输出端连接用于分离粗细煤粉的下层煤粉分离器(7)，所述下层煤粉分离器(7)细煤粉输出端通过下层细粉管道(8)连接位于炉膛内的下层细煤粉燃烧器(12)，所述下层细煤粉燃烧器(12)与下层粗煤粉燃烧器(11)相邻设置，所述下层煤粉分离器(7)的粗煤粉输出端通过下层粗煤粉管道(9)连接混合管(10)。

2.根据权利要求1所述的煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置，其特征在于：所述上层煤粉分离器(2)、下层煤粉分离器(7)均为旋风分离器。

3.根据权利要求1所述的煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置，其特征在于：所述上层细煤粉燃烧器(5)、下层细煤粉燃烧器(12)与下层粗煤粉燃烧器(11)均为具有喷口的喷嘴式煤粉燃烧器。

4.根据权利要求1所述的煤粉管道粗细煤粉分离燃烧的装置，其特征在于：所述上层一次风管(1)、下层一次风管(6)、上层细粉管道(3)、下层细粉管道(8)、下层粗煤粉管道(9)、上层粗煤粉管道(4)、混合管(10)均为管状结构。