CN108386866A - 煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，包括燃烧控制系统、储气罐、煤粉塔、计量仓、锅炉尾气供给管路、第一稳压供气管路及第二稳压供气管路；锅炉尾气供给管路用于向储气罐供给锅炉尾气，第一稳压供气管路连接储气罐和计量仓，第二稳压供气管路连接储气罐和煤粉塔，燃烧控制系统内设置有计量仓压力稳定设定值，计量仓上设置有第一压力变送器，第二稳压供气管路上设置有截止阀，燃烧控制系统根据设计值和实测值的比较结果控制截止阀的开度以实现对计量仓内压力稳定的控制。本发明既能将锅炉尾气输送至煤粉塔实现自惰化，保证了煤粉塔内煤粉储存的安全，又能对计量仓实现压力稳定控制，实现煤粉的稳定、连续供给。

Description

煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统

技术领域

本发明属于煤粉锅炉燃烧稳定控制及煤粉塔惰化技术领域，尤其涉及一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统。

背景技术

当前煤粉锅炉供粉系统由煤粉塔及计量仓、落粉转阀、供粉转阀、压缩空气系统、惰气系统、电气控制系统组成。

惰气系统的作用是当煤粉塔内温度、一氧化碳浓度上升到报警限值时，需要立即自动启用充惰系统，以降低煤粉塔内空气氧含量及一氧化碳含量，直至达到惰性气氛，以防止发生火灾、爆炸等事故。但惰性气体(主要用二氧化碳)需要提前储备来满足紧急情况下的需要，因此当前供粉系统所使用的惰性气体系统比较庞大，运行与监控系统复杂，前期投入及后期运行费用高。基于储备量有限，因此仅当遇到温度、一氧化碳超标报警时，才会启用充惰系统。

煤粉塔落料阀在给料过程中，压缩空气破拱同时也在进行，以防止落料过程中煤粉起拱造成不落粉或落粉量不够。而在实际运行过程中，压缩空气破拱以及煤粉落料过程均会造成计量仓内压力出现较大波动，进而影响了供粉的稳定性和连续性，甚至影响到煤粉燃烧，引起炉膛内压力波动，不利于锅炉连续稳定运行。

因此非常有必要采取有效措施以保障煤粉塔内长期稳定处于惰性气氛中以及克服运行过程中计量仓压力波动的问题。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，用以保证煤粉安全储存、锅炉稳定运行。

本发明所采用的技术方案为：

一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，包括燃烧控制系统、储气罐、煤粉塔、计量仓、锅炉尾气供给管路、第一稳压供气管路以及第二稳压供气管路；所述锅炉尾气供给管路用于向所述储气罐供给锅炉尾气，所述锅炉尾气供给管路沿锅炉尾气流动方向依次设置有烟气冷却器及罗茨鼓风机，罗茨鼓风机抽取经烟气冷却器冷却后的锅炉尾气并对锅炉尾气进行加压后输送至所述储气罐；所述第一稳压供气管路用于连接储气罐和计量仓，经储气罐稳压后的部分锅炉尾气被输送至所述计量仓；所述第二稳压供气管路用于连接储气罐和煤粉塔，经储气罐稳压后的另一部分锅炉尾气被输送至所述煤粉塔；所述燃烧控制系统内存储有计量仓压力稳定设定值，计量仓上设置有用于检测计量仓内气压的第一压力变送器，第一压力变送器将检测到的计量仓内的气压实测值实时传输至所述燃烧控制系统，第一稳压供气管路上设置有截止阀，燃烧控制系统根据计量仓稳定设计值和气压实测值的比较结果控制所述截止阀的开度以实现对计量仓内压力稳定的控制。

所述烟气冷却器和罗茨鼓风机之间的锅炉尾气供给管路上设置有第一汽水分离器，将烟气冷却器冷却后的锅炉尾气首先经第一汽水分离器脱水后才被输送至所述罗茨鼓风机。

所述第一稳压供气管路上设置有第二汽水分离器，经储气罐稳压后的部分锅炉尾气首先经第二汽水分离器脱水后才被输送至所述计量仓。

所述第一稳压供气管路上还设置有除尘器，经储气罐稳压后的部分锅炉尾气依次经第二汽水分离器、除尘器后才被输送至所述计量仓。

所述储气罐上设置有用于检测储气罐内气压的第二压力变送器，第二压力变送器将检测到的储气罐内的气压值实时传输至所述燃烧控制系统。

所述烟气冷却器与罗茨鼓风机之间的锅炉尾气供给管路上设置有第一就地温度计，所述罗茨鼓风机与储气罐之间的锅炉尾气供给管路上设置有就地压力表。

所述储气罐上设置有安全阀，所述储气罐上还设置有第二就地温度计。

所述煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统还包括压缩空气供给管路，所述压缩空气供给管路包括用于向所述储气罐供给压缩空气的第一压缩空气供给支路，第一压缩空气供给支路上设置有第一减压阀。

所述压缩空气供给管路还包括用于向所述除尘器供给气源的第二压缩空气供给支路，所述第二压缩空气供给支路上设置有第二减压阀。

所述第二稳压供气管路上设置有气动调节阀，经储气罐稳压后的另一部分锅炉尾气经所述气动调节阀后被传输至所述煤粉塔；所述压缩空气供给管路还包括向所述气动调节阀供给气源的第三压缩空气供给支路。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1、本发明能够将冷却后的锅炉尾气注入到煤粉塔内，逐渐降低氧含量达到甚至低于规范规定的惰性气氛要求的浓度，实现自惰化，抑制煤粉氧化，减少一氧化碳的产生，防止煤粉产生过热现象，使煤粉塔内处于温度、氧含量、一氧化碳浓度较低的惰性气氛中，保证煤粉塔内煤粉储存的安全。

2、本发明的计量仓处安装有压力变送器，该压力变送器能够实时检测计量仓内的气压值并将检测结果实时传输至燃烧控制系统，燃烧控制系统通过所述压力变送器来控制截止阀的开度，将计量仓内的压力稳定在设定值允许波动的范围内，同时大幅弱化落粉以及压缩空气在落粉过程中破拱造成的计量仓内压力波动，实现煤粉的稳定、连续供给、保证了燃烧连续稳定运行。

附图说明

图1为本发明的系统原理图。

其中，

1、锅炉尾气供给管路2、第一稳压供气管路3、第二稳压供气管路4、储气罐5、计量仓6、煤粉塔7、烟气冷却器8、第一就地温度计9、第一汽水分离器10、罗茨鼓风机11、就地压力表12、第二汽水分离器13、除尘器14、气动调节阀15、第二压力变送器16、第二就地温度计17、第一压力变送器18、第一减压阀19、第二减压阀20、第一压缩空气供给支路21、第二压缩空气供给支路22、第三压缩空气供给支路23、截止阀24、根阀25、安全阀

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，包括燃烧控制系统、储气罐4、煤粉塔6、计量仓5、锅炉尾气供给管路1、第一稳压供气管路2以及第二稳压供气管路3。所述煤粉塔6通过落料管路向所述计量仓5供给煤粉，落料管路上设置有落料阀。

所述锅炉尾气供给管路用于向所述储气罐4供给锅炉尾气，所述锅炉尾气供给管路沿锅炉尾气流动方向依次设置有烟气冷却器7及罗茨鼓风机10，烟气冷却器7用于降低锅炉尾气的温度，罗茨鼓风机10抽取经烟气冷却器7冷却后的锅炉尾气并对锅炉尾气进行加压后输送至所述储气罐4。所述烟气冷却器7和罗茨鼓风机10之间的锅炉尾气供给管路上设置有第一汽水分离器9，将烟气冷却器7冷却后的锅炉尾气首先经第一汽水分离器9脱水后才被输送至所述罗茨鼓风机10。所述第一汽水分离器9可对锅炉尾气进行脱水，减少进入煤粉塔6和计量仓5的水分，防止煤粉受潮、结块，影响煤粉流动。

此外，所述烟气冷却器7与第一汽水分离器9之间的锅炉尾气供给管路上设置有第一就地温度计8，所述罗茨鼓风机10与储气罐4之间的锅炉尾气供给管路上设置有根阀24及与根阀24相连的就地压力表11。

所述第一稳压供气管路用于连接储气罐4和计量仓5，经储气罐4稳压后的部分锅炉尾气被输送至所述计量仓5。此外，所述第一稳压供气管路上设置有第二汽水分离器12和除尘器13，经储气罐4稳压后的部分锅炉尾气依次经第二汽水分离器12、除尘器13后才被输送至所述计量仓5。

所述燃烧控制系统内存储有计量仓压力稳定设定值，计量仓5上设置有用于检测计量仓5内气压的第一压力变送器17，第一压力变送器17将检测到的计量仓5内的气压实测值实时传输至所述燃烧控制系统，第一稳压供气管路上设置有截止阀23，燃烧控制系统根据计量仓稳定设计值和气压实测值的比较结果控制所述截止阀23的开度以实现对计量仓5内压力稳定的控制。

所述第二稳压供气管路用于连接储气罐4和煤粉塔6，经储气罐稳4压后的另一部分锅炉尾气被输送至所述煤粉塔6。

所述煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统还包括压缩空气供给管路，压缩空气供给管路用于在紧急情况下维持储气罐4内的压力，同时作为所述除尘器13和下述气动调节阀14的气源发挥作用。

具体地来说，所述压缩空气供给管路包括用于向所述储气罐4供给压缩空气的第一压缩空气供给支路20，第一压缩空气供给支路20上设置有第一减压阀18。所述压缩空气供给管路还包括用于向所述除尘器13供给气源的第二压缩空气供给支路21，所述第二压缩空气供给支路21上设置有第二减压阀19。所述第二稳压供气管路3上设置有气动调节阀14，经储气罐4稳压后的另一部分锅炉尾气经所述气动调节阀14后被传输至所述煤粉塔6，气动调节阀14用于控制调节注入煤粉塔6内的烟气量，以实现有效控制供粉压力。所述压缩空气供给管路还包括向所述气动调节阀14供给气源的第三压缩空气供给支路22。

所述储气罐4上设置有用于检测储气罐4内气压的第二压力变送器15，第二压力变送器15将检测到的储气罐4内的气压值实时传输至所述燃烧控制系统。所述储气罐4上设置有安全阀25，当储气罐4内的压力超过设定压力后，安全阀25开启自动排放储气罐4内的气体，以防止储气罐4超压，保证安全。所述储气罐4上还设置有第二就地温度计16。

此外，所述储气罐4的锅炉尾气进气口、锅炉尾气出气口以及压缩空气进气口处均设置有截止阀，各截止阀均与所述燃烧控制系统相连，由燃烧控制系统根据第二压力变送器15、就地压力表等各种压力测试件的压力实测值控制各截止阀的开度，以使储气罐4内的压力维持在较小范围内波动，以最大程度确保供粉量的稳定、连续。

当然，本发明中的供粉系统不仅仅包括一个煤粉塔6和一个计量仓5，还可以设置多个煤粉塔6和多个计量仓5，从而将第一稳压供气管路2进行分支以对多个计量仓5进行锅炉尾气供给，将第二稳压供气管路3进行分支以对多个煤粉塔6进行锅炉尾气供给，一个煤粉塔6对应为一个计量仓5供给煤粉。

本发明中煤粉锅炉供粉系统自惰化过程是将氧含量低(3％～6％)的锅炉尾气经处理后注入煤粉塔6内，达到并维持煤粉塔6内保持惰性气氛，抑制煤粉氧化，减少一氧化碳的产生，达到安全、稳定储存煤粉的目的，同时能大幅减小惰性气体系统规模、投资及运行费用。本发明中的供粉系统自惰化的同时，利用经过惰化的锅炉尾气，注入计量仓5内，大幅弱化了运行过程中由于破拱或落粉造成的压力波动，使供粉更加连续、稳定，有利于锅炉的连续稳定运行，同时通过计量仓5上的压力变送器监测压力波动来控制各截止阀的开度，将计量仓5内的压力稳定在运行设定值允许波动的范围内(波动范围可以维持在±15mbar以内)，从而达到锅炉内炉膛压力波动小、燃烧稳定的目的。

本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，其特征在于，包括燃烧控制系统、储气罐、煤粉塔、计量仓、锅炉尾气供给管路、第一稳压供气管路以及第二稳压供气管路；所述锅炉尾气供给管路用于向所述储气罐供给锅炉尾气，所述锅炉尾气供给管路沿锅炉尾气流动方向依次设置有烟气冷却器及罗茨鼓风机，罗茨鼓风机抽取经烟气冷却器冷却后的锅炉尾气并对锅炉尾气进行加压后输送至所述储气罐；所述第一稳压供气管路用于连接储气罐和计量仓，经储气罐稳压后的部分锅炉尾气被输送至所述计量仓；所述第二稳压供气管路用于连接储气罐和煤粉塔，经储气罐稳压后的另一部分锅炉尾气被输送至所述煤粉塔；所述燃烧控制系统内存储有计量仓压力稳定设定值，计量仓上设置有用于检测计量仓内气压的第一压力变送器，第一压力变送器将检测到的计量仓内的气压实测值实时传输至所述燃烧控制系统，第一稳压供气管路上设置有截止阀，燃烧控制系统根据计量仓稳定设计值和气压实测值的比较结果控制所述截止阀的开度以实现对计量仓内压力稳定的控制。

2.根据权利要求1所述的一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，其特征在于，所述烟气冷却器和罗茨鼓风机之间的锅炉尾气供给管路上设置有第一汽水分离器，将烟气冷却器冷却后的锅炉尾气首先经第一汽水分离器脱水后才被输送至所述罗茨鼓风机。

3.根据权利要求1所述的一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，其特征在于，所述第一稳压供气管路上设置有第二汽水分离器，经储气罐稳压后的部分锅炉尾气首先经第二汽水分离器脱水后才被输送至所述计量仓。

4.根据权利要求3所述的一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，其特征在于，所述第一稳压供气管路上还设置有除尘器，经储气罐稳压后的部分锅炉尾气依次经第二汽水分离器、除尘器后才被输送至所述计量仓。

5.根据权利要求1所述的一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，其特征在于，所述储气罐上设置有用于检测储气罐内气压的第二压力变送器，第二压力变送器将检测到的储气罐内的气压值实时传输至所述燃烧控制系统。

6.根据权利要求1所述的一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，其特征在于，所述烟气冷却器与罗茨鼓风机之间的锅炉尾气供给管路上设置有第一就地温度计，所述罗茨鼓风机与储气罐之间的锅炉尾气供给管路上设置有就地压力表。

7.根据权利要求1所述的一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，其特征在于，所述储气罐上设置有安全阀，所述储气罐上还设置有第二就地温度计。

8.根据权利要求4所述的一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，其特征在于，所述煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统还包括压缩空气供给管路，所述压缩空气供给管路包括用于向所述储气罐供给压缩空气的第一压缩空气供给支路，第一压缩空气供给支路上设置有第一减压阀。

9.根据权利要求8所述的一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，其特征在于，所述压缩空气供给管路还包括用于向所述除尘器供给气源的第二压缩空气供给支路，所述第二压缩空气供给支路上设置有第二减压阀。

10.根据权利要求8所述的一种煤粉锅炉供粉系统自惰化并稳定供粉系统，其特征在于，所述第二稳压供气管路上设置有气动调节阀，经储气罐稳压后的另一部分锅炉尾气经所述气动调节阀后被传输至所述煤粉塔；所述压缩空气供给管路还包括向所述气动调节阀供给气源的第三压缩空气供给支路。