CN105698162A - 一种利用给水调节磨煤机进口风温的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用给水调节磨煤机进口风温的系统，主要针对一次风温度高于给水温度的电站锅炉，包括空气预热器、换热器、省煤器，省煤器的入口与换热器相连通，部分或全部将进入省煤器的给水通过换热器后进入省煤器中，空气预热器的一次风出口通过换热器与磨煤机进口相连通，空气预热器出口的一次风通过换热器进入磨煤机中。还提供了一种利用给水调节磨煤机进口风温的方法。本发明不仅避免或减小利用冷风调温导致的锅炉排烟温度升高，有效提高了锅炉效率，避免锅炉热量的低效利用，发电机组的经济性也明显提高了；能够快速调节磨煤机的风温，可在低负荷时能提高锅炉SCR脱硝反应器的入口烟气温度，有利于低负荷时SCR的正常投入，保证锅炉制粉系统能够安全运行。

Description

一种利用给水调节磨煤机进口风温的系统及方法
技术领域
本发明属于磨煤机技术领域，特别涉及一种利用给水调节磨煤机进口风温的系统及方法。
背景技术
在燃煤发电机组运行过程中，从安全性考虑要严格控制磨煤机的出口风温。该热风来自锅炉空气预热器的一次风，通过加入冷风减温后才能达到磨煤机的出口风温要求。冷风的加入将导致空气预热器减少等量的一次风量，使空气预热器的吸热量减少，锅炉排烟温度升高，锅炉的热效率降低，从而导致机组发电经济性变差。根据电厂运行数据计算可知，对于超临界600MW锅炉，锅炉排烟温度每升高10℃，排烟热损失约增加0.5个百分点，机组发电煤耗约增加1.5g/kWh。
目前主要有两种技术用来解决这一问题：1)在锅炉尾部增设低压省煤器，利用凝结水降低锅炉排烟温度；2)利用凝结水调节磨煤机进口热风温度，从而减少掺入的冷风量，避免锅炉排烟温度因空气预热器一次风量减少而产生的锅炉排烟温度升高。这两种方法都属于锅炉余热利用技术，都不能提高锅炉热效率，仅仅是低效利用了锅炉部分余热。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种能够有效地减少常规掺冷风调节带来的锅炉热损失，有效提高整个发电机组的经济性的利用给水调节磨煤机进口风温的系统。
技术方案：本发明提供了一种利用给水调节磨煤机进口风温的系统，包括空气预热器、换热器、省煤器，所述省煤器的入口与所述换热器相连通，所述部分或全部将进入省煤器的给水通过所述换热器后进入省煤器中，所述空气预热器的一次风出口通过换热器与磨煤机进口相连通，所述空气预热器出口的一次风通过换热器进入磨煤机中。
进一步，包括一次风风机，所述一次风风机的出口分别通过两条管道与磨煤机的进口相连通，其中一条管道上设有密封风风门；另一条管道与换热器的出口相连通后与磨煤机的进口相连通，其中，在一次风风机的出口与换热器的出口相连通的管道上设有冷风调节阀，在一次风风机的出口和换热器的出口连接后与磨煤机的进口相连通的管道上设有混风阀门。这样可以进行双重调节，更加保险，方便。使进入磨煤机进口的风温和风量满足要求。
进一步，所述换热器为表面式逆流热交换器。这样能够有效的减小整个系统的体积，同时冷热源能够密闭循环，冷热交换的效果更好。
进一步，所述省煤器的给水入口通过两条管路分别与换热器的入口和出口相连通，在两条管路上分别设有第一给水调节阀门4和第二给水调节阀门5。这样能够根据需求有效的调节进入热交换器的给水量，使用更加方便。
进一步，所述换热器设置在省媒器与空气预热器之间的空间中或与磨煤机同层，这样距离一次风和给水的引入和引出的位置均比较近，管路布置的距离短，工程实施简单。
本发明还给出一种利用给水调节磨煤机进口风温的方法，在空气预热器出口和磨煤机进口之间设置一个换热器，所述换热器的内管中引入将进入省煤器中的给水，将进入省煤器中的给水通过换热器的内管流进省煤器中，所述空气预热器出口的一次风通过换热器的外管进入磨煤机进口，所述换热器采用逆流换热。
进一步，所述换热器的出风口与多个磨煤机进口连接。这样方便集中调节进入各磨煤机的风温，使用更加简单，方便。
进一步，当制粉系统磨制同一种燃煤时，所述换热器设置两台，每个换热器的出风口分别与制粉系统中的各磨煤机进口连接。这样方便集中调节进入各磨煤机的风温，使用更加简单，方便。
进一步，当制粉系统磨制多种燃煤时，制粉系统中的每个磨煤机与一个换热器连接，所述每个换热器的出口分别与各磨煤机进口连接。
工作原理：本发明利用温度较低的锅炉给水与锅炉一次风换热调温，主要通过换热器进行逆流换热，换热器进口处引自省煤器入口的水温要低于空气预热器的一次风温，这样利用省煤器进口给水冷却空气预热器出口的一次风，通过改变进入换热器的给水流量调节换热器的出口风温，使磨煤机进口风温低于来自空气预热器出口的一次风温，保证了磨煤机出口风温需要。
有益效果：与现有技术相比，本发明利用给水有效调节了换热器出口的风温，不仅避免或减小利用冷风调温导致的锅炉排烟温度升高，有效提高了锅炉效率，避免锅炉热量的低效利用，发电机组的经济性也明显提高了；而且，能够快速调节磨煤机的风温，可在低负荷时能提高锅炉SCR脱硝反应器的入口烟气温度，有利于低负荷时SCR的正常投入，保证锅炉制粉系统能够安全运行。同时，管路布置长度短，工程实施简单，使用更加方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中，1—空气预热器；2—换热器；3—省煤器；4—第一给水调节阀门；5—第二给水调节阀门；6—磨煤机；7—进口一次风阀门；8—一次风风机；9—密封风门；10—冷风调节阀；11—混风阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
实施例：
如图1所示，本实施例中提供一种利用给水调节磨煤机进口风温的系统，包括空气预热器1、换热器2、省煤器3，其中，换热器1为表面式热交换器，采用逆流换热，省煤器3的给水入口通过两条管路分别与换热器2的内管的入口和出口相连通，在两条管路上分别设有第一给水调节阀门4和第二给水调节阀门5，省煤器3的给水通过换热器2的内管后进入省煤器，第一给水调节阀门4和第二给水调节阀门5用来调节进入换热器2的给水量。空气预热器1的出口通过换热器2与磨煤机6进口相连通，其中，空气预热器1出口的一次风通过换热器外管进入磨煤机6，在空气预热器1出口与换热器2连接的管道上设有进口一次风阀门7，进口一次风阀门7用于调节空气预热器1出口热风的进风量。换热器2的位置可设置在空气预热器1和省煤器3之间的空间中。一次风风机8通过两条管路与磨煤机6的进口相连通，其中一条管路上设有密封风门9，另一条管路与换热器2的出口相连通后与磨煤机6的进口相连通，其中，一次风风机8的出口与换热器2的出口相连通的管道上设有冷风调节阀10，冷风调节阀10用于控制进入磨煤机6的冷风量，在一次风风机8的出口和换热器2的出口连通后与磨煤机6的进口相连通的管道上设有混风阀门11，混风阀门11用于控制进入磨煤机6的风量。
当整个系统正常工作时，打开混风阀门11，引自省煤器3进口的给水在换热器2内管内流动，引自空气预热器1出口的一次风在内管外流动，采用逆流换热，利用省煤器3进口的给水冷却空气预热器1出口的一次风。可调节第一给水调节阀门4和第二给水调节阀门5改变进入换热器2的给水流量，从而调节换热器的出口风温，使换热器的出口风温满足磨煤机6进口风温的要求。当满足磨煤机6进口风温的要求时，直接送入磨煤机6中。
在动态过程中，因热水的热惯性大，只调节第一给水调节阀门4和第二给水调节阀门5可能在短时间内难以满足磨煤机的调温速度要求。这时可适当掺入冷风，即调节冷风调节阀10和进口一次风阀门7，快速调节磨煤机的风温，保证锅炉制粉系统的安全运行。
当锅炉空气预热器1出口一次风温度高于给水温度较小时，换热器2的调温范围也会变小，调节后的换热器2出口一次风温度仍会高于磨煤机所需的入口风温，此时可通过改变冷风调节阀10增加冷风量。这种情况下的调温是由换热器给水调温和制粉系统掺冷风调温共同实现的，前者作为基本调温，后者作为补充调温。掺入一定量的冷风后，使混合风温达到磨煤机所需要温度，然后把混合后的混合风送往磨煤机进行干燥、输送煤粉。
若是多台磨煤机在运行时经常同时燃烧同一煤种的煤，可采用两个换热器同时供应多台磨煤机；若是在运行时磨煤机不是经常燃烧同一煤种的煤，每一台磨煤机可分别由一个独立的换热器供应。本实施例中可以根据各磨煤机磨制煤种的多少决定增加换热器的数量。
使用设有上述系统的600MW锅炉，因磨煤机燃用的煤种为同一煤种，所以用两台换热器供应所有的磨煤机，锅炉制粉系统运行所需的混合风温为255℃。锅炉在最大连续负荷工况下，空气预热器出口的一次风温为341.1℃，省煤器进口的热水温度为290℃，进入换热器经过热交换后，出口风温为300℃、水温为291.57℃。由此可知，换热前后热水温升为1.57℃，由于温升较小，对锅炉排烟温度的升高影响很小。在满足磨煤机进口所需的混合风温的前提下，需要空气预热器出口的一次风量为356.17t/h，需要温度为26℃的冷风量为71.34t/h。在现有技术中所需要的一次风量为308.54t/h、冷风量为118.96t/h。由此可知，本实施例所需一次风量增加、冷风量减少，一次风量增加47.63t/h。空气预热器出口的一次风量的增加会降低空气预热器的出口烟温，锅炉排烟温度也随之降低，而锅炉掺入的冷风量的减少使锅炉效率得到明显提高。与现有技术相比，在降低同样的锅炉排烟温度下，本发明可以提高锅炉效率，发电机组经济性的提高约为现有技术的的2～3倍。

Claims (8)

1.一种利用给水调节磨煤机进口风温的系统，其特征在于：包括空气预热器、换热器、省煤器，所述省煤器的入口与所述换热器相连通，所述部分或全部将进入省煤器的给水通过所述换热器后进入省煤器中，所述空气预热器的一次风出口通过换热器与磨煤机进口相连通，所述空气预热器出口的一次风通过换热器进入磨煤机中。
2.根据权利要求1所述的利用给水调节磨煤机进口风温的系统，其特征在于：包括一次风风机，所述一次风风机的出口分别通过两条管道与磨煤机的进口相连通，其中一条管道上设有密封风门；另一条管道与换热器的出口相连通后与磨煤机的进口相连通，其中，在一次风风机的出口与换热器的出口相连通的管道上设有冷风调节阀，在冷风机的出口和换热器的出口连接后与磨煤机的进口相连通的管道上设有混风阀门。
3.根据权利要求1所述的利用给水调节磨煤机进口风温的系统，其特征在于：所述换热器为表面式热交换器。
4.根据权利要求1所述的利用给水调节磨煤机进口风温的系统，其特征在于：所述省煤器的给水入口通过两条管路分别与换热器的入口和出口相连通，在两条管路上分别设有第一给水调节阀门4和第二给水调节阀门5。
5.根据权利要求1所述的利用给水调节磨煤机进口风温的系统，其特征在于：所述换热器设置在省煤器与空气预热器之间的空间中或与磨煤机同层。
6.一种利用给水调节磨煤机进口风温的方法，其特征在于：在空气预热器出口和磨煤机进口之间设置一个换热器，所述换热器的内管中引入将进入省煤器中的给水，将进入省煤器中的给水通过换热器的内管流进省煤器中，所述空气预热器出口的一次风通过换热器的外管进入磨煤机进口，所述换热器采用逆流换热。
7.根据权利要求6所述的利用给水调节磨煤机进口风温的方法，其特征在于：当制粉系统磨制同一种燃煤时，所述换热器设置两台，每个换热器的出风口分别与制粉系统中的各磨煤机进口连接。
8.根据权利要求6所述的利用给水调节磨煤机进口风温的方法，其特征在于：当制粉系统磨制多种燃煤时，制粉系统中的每个磨煤机与一个换热器连接，所述每个换热器的出口分别与各磨煤机进口连接。
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