CN110332523A - 锅炉系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锅炉技术领域，特别涉及一种锅炉系统。本发明所提供的锅炉系统包括：第一一次风管；第二一次风管；和煤粉输送装置，连接第一一次风管和第二一次风管，并将第二一次风管中的煤粉输送至第一一次风管中。通过在不同的一次风管之间输送煤粉，可以有效减少制粉系统出力对煤粉浓度的制约。

Description

锅炉系统

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，特别涉及一种锅炉系统。

背景技术

受制粉系统的给煤机和磨煤机等的出力限制，煤粉燃烧器处的煤粉浓度经常出现供需不符的情况，难以实现预期的目的。

例如，在锅炉启动初期，由于制粉系统最小出力的限制，制粉系统的初投燃料量一般过大，易引起升温升压过快，限制导节油点火技术的应用。

再例如，在锅炉燃烧过程中，受到磨煤机等出力的影响，炉膛中每层煤粉的最高浓度具有一定限制，不一定能达到最佳低氮燃烧煤粉浓度，会影响低氮燃烧效果。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题为：减少制粉系统出力对煤粉浓度的制约。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锅炉系统，其包括：

第一一次风管；

第二一次风管；和

煤粉输送装置，连接第一一次风管和第二一次风管，并将第二一次风管中的煤粉输送至第一一次风管中。

在一些实施例中，第一一次风管和第二一次风管设置在同一炉膛内并沿着炉膛的高度方向布置；或者，第一一次风管和第二一次风管分别设置在不同的炉膛内。

在一些实施例中，煤粉输送装置包括连接管，连接管连接第一一次风管和第二一次风管。

在一些实施例中，煤粉输送装置还包括取粉装置，取粉装置连通第二一次风管与连接管；和/或，煤粉输送装置还包括煤粉混合装置，煤粉混合装置连通连接管与第一一次风管。

在一些实施例中，煤粉输送装置还包括第一控制阀，第一控制阀设置在连接管上，用于控制连接管的通断。

在一些实施例中，煤粉输送装置还包括动力装置，动力装置驱动第二一次风管中的煤粉经由连接管流向第一一次风管。

在一些实施例中，动力装置还调节由第二一次风管流向第一一次风管的煤粉流量。

在一些实施例中，动力装置包括压缩空气射流机构。

在一些实施例中，动力装置与连接管连接，或者，动力装置与煤粉输送装置的取粉装置连接。

在一些实施例中，煤粉输送装置还包括第二控制阀，第二控制阀设置在动力装置与连接管或取粉装置之间的连接管路上，用于控制动力装置与连接管或取粉装置之间的连接管路的通断。

本发明通过在不同的一次风管之间输送煤粉，可以有效减少制粉系统出力对煤粉浓度的制约。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明一实施例中锅炉系统的结构示意简图。

图2示出本发明另一实施例中锅炉系统的结构示意简图。

图3示出本发明又一实施例锅炉系统的结构示意简图。

图中：

1、第一一次风管；2、第二一次风风管；

31、取粉装置；32、输粉管；33、煤粉混合装置；34、动力装置；35、第一控制阀；36、第二控制阀；

4、煤粉燃烧器；

5、炉膛。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1-3示出了本发明锅炉系统的几个实施例。参照图1-3，本发明所提供的锅炉系统，包括：

第一一次风管1；

第二一次风管2；和

煤粉输送装置，连接第一一次风管1和第二一次风管2，并将第二一次风管2中的煤粉输送至第一一次风管1中。

通过利用煤粉输送装置在不同一次风管之间输送煤粉，可以有效减少制粉系统出力对煤粉浓度的限制，使得在依靠本管自身条件难以满足所需煤粉浓度时，可以借助其他管来对煤粉浓度进行调整，进而有利于保证预期目的的实现。

其中，第一一次风管1和第二一次风管2可以分别设置在不同的炉膛5内，此时，第一一次风管1和第二一次风管2属于不同的锅炉，煤粉输送装置将第二一次风管2中的煤粉输送至第一一次风管1，即是实现炉间煤粉输送，这尤其有利于解决制粉系统出力对节油点火技术在锅炉启动初期的应用的限制问题。

或者，第一一次风管1和第二一次风管2也可以设置在同一炉膛5内并沿着炉膛5的高度方向布置，此时，第一一次风管1和第二一次风管2属于同一锅炉，并位于锅炉的不同层，煤粉输送装置将第二一次风管2中的煤粉输送至第一一次风管1，实际上是实现层间煤粉输送，这尤其有利于解决制粉系统出力对低氮燃烧效果的限制问题。

下面将针对上述两种情况分别予以说明。

首先，结合第一一次风管1和第二一次风管2属于不同锅炉的情况，对本发明在节约点火技术应用方面的效果进行说明。

由于制粉系统具有最小出力限制，在锅炉启动初期，即使制粉系统以最小功率工作，其所投放的煤粉量仍然多于锅炉启动初期所需，易引起锅炉温度和压力升高过快，造成锅炉启动初期的热负荷过高，这种情况下，节油点火技术难以实施。因此，如何在不改变制粉系统的前提下，实现节油点火技术在锅炉点火初期的应用，一直是个难题。

为了解决上述技术问题，参照图1-2，本发明在不同锅炉之间增设煤粉输送装置，使得锅炉系统包括：

第一锅炉，包括第一一次风管1；

第二锅炉，包括第二一次风管2；和

煤粉输送装置，连接第一一次风管1和第二一次风管2，并将第二一次风管2中的煤粉输送至第一一次风管1中。

基于所设置的煤粉输送装置，本发明能够将第二锅炉的第二一次风管2中的煤粉输送到第一锅炉的第一一次风1管中，用作第一锅炉启动初期的点火煤粉，由于这使得第一锅炉在点火初期无需再依赖于制粉系统所提供的煤粉，因此，可以有效解决因制粉系统投煤功率较大所导致的炉内升温升压过快的问题，这有利于实现节油点火技术在锅炉启动初期的应用。

并且，本发明无需改造磨煤机或给煤机等制粉系统中的设备，即可解决因制粉系统投煤功率过大所导致的炉内升温升压过快的问题，因此，改进成本较低。

同时，本发明将煤粉由第二锅炉的第二一次风管2转运到第一锅炉的第一一次风1管中，而非从第二锅炉的第二煤粉仓到第一锅炉的第一煤粉仓，也不是从第二锅炉的第二煤粉仓到第一锅炉的第一燃烧器，因此，不受煤粉仓的限制，对中储式制粉系统和直吹式制粉系统等各类制粉系统均适用，适用范围较广。

在本发明中，第一锅炉和第二锅炉可以为彼此相邻的两个锅炉，以缩短煤粉输送装置的煤粉输送路径，从而简化结构，并减少煤粉在输送过程中的损失。

由于本发明的锅炉系统有利于节油点火技术的推广应用，因此，本发明尤其适用于锅炉中设有等离子点火装置、微油点火装置或微气点火装置等节油点火装置的情况。

下面结合图1和图2所示的两个实施例对炉间输粉情况予以进一步地说明。

首先，结合图1所示的实施例予以说明。

在该实施例中，锅炉系统包括第一锅炉、第一磨煤机、第二锅炉、第二磨煤机和煤粉输送装置。

第一锅炉和第二锅炉可以均包括炉膛、一次风管和燃烧器等，其中，一次风管用于输送煤粉经燃烧器进入炉膛，以满足燃烧所需。为了区别，将第一锅炉的结构部件和第二锅炉的结构部件分别加以“第一”和“第二”予以命名，即，将第一锅炉的炉膛、一次风管和燃烧器分别称为第一炉膛、第一一次风管1和第一燃烧器，并将第二锅炉的炉膛、一次风管和燃烧器分别称为第二炉膛、第二一次风管2和第二燃烧器。

磨煤机为制粉系统的组成部分，用于对给煤机所提供的原煤进行研磨，制成一定粒径的煤粉，经一次风管输送至燃烧器。在该实施例中，第一磨煤机和第二磨煤机分别与第一锅炉和第二锅炉对应，分别用于为第一锅炉和第二锅炉提供煤粉。前述第一一次风管1与第一磨煤机的出口连接，从而可以将第一磨煤机研磨得到的煤粉经第一燃烧器输送至第一炉膛，进行燃烧；而前述第二一次风管2与第二磨煤机的出口连接，从而可以将第二磨煤机研磨得到的煤粉经第二燃烧器输送至第二炉膛，进行燃烧。

煤粉输送装置用于将煤粉由第二一次风管2转运至第一一次风管1中，以使第一锅炉在启动初期可以取用第二一次风管2中的部分煤粉用作点火煤粉。由于在煤粉输送装置的作用下，所取用的第二一次风管2中的煤粉的浓度可以满足第一锅炉启动初期所需，第一锅炉无需依赖于自身所对应的制粉系统所提供的煤粉即可完成启动初期的点火，因此，可以有效解决因制粉系统投煤功率较大所导致的炉内升温升压过快的问题，从而使得节油点火技术在锅炉启动初期的应用成为可能，这有助于节油点火技术的推广应用。

具体地，如图1所示，该实施例的煤粉输送装置包括连接管32、取粉装置31、煤粉混合装置33、动力装置34、第一控制阀35和第二控制阀36。

其中，连接管32连接第一一次风管1和第二一次风管2，以实现第一一次风管1和第二一次风管2的连通，便于第二一次风管2中的煤粉流向第一一次风管1中。

第一控制阀35设置在连接管32上，用于控制连接管32的通断，以控制是否将煤粉由第二一次风管2转运至第一一次风管1中，进而便于仅在第一锅炉启动初期等需要的时候才启动煤粉输送装置，将煤粉由第二一次风管2转运至第一一次风管1中。

取粉装置31则设置在连接管32与第二一次风管2之间，用于连通第二一次风管2与连接管32，即，该实施例中，连接管32通过取粉装置31与第二一次风管2连通。所设置的取粉装置31，可以从第二一次风管2中取用部分煤粉并引导所取用的煤粉更顺畅地流向连接管32，从而更便于实现第二一次风管2中煤粉向第一一次风管1的输送。取粉装置31可以包括三通管，三通管的其中两个端口连接于第二一次风管2的两段之间，同时，三通管的其余一个端口连接于连接管32的一端，以便于实现对第二一次风管2中部分煤粉的取用。

煤粉混合装置33设置在连接管32与第一一次风管1之间，用于连通连接管32与第一一次风管1，即，该实施例中，连接管32通过煤粉混合装置32与第一一次风管1连通。由第二一次风管2向第一一次风管1所输送的煤粉与第一一次风管1自身的煤粉可以在该煤粉混合装置33处进行混合，以使流向第一煤粉燃烧器的煤粉的浓度在合适的范围内，且有利于实现对煤粉浓度的调节，便于第一炉膛内实现更稳定的燃烧。

动力装置34用于驱动第二一次风管2中的煤粉经由连接管32流向第一一次风管1，为煤粉由第二一次风管2流向第一一次风管1提供动力。具体地，由图1可知，在该实施例中，动力装置34与取粉装置31连接；并且，动力装置34与取粉装置31之间的连接管路上设有第二控制阀36，该第二控制阀36控制动力装置34与取粉装置31之间的连接管路的通断。

通过设置动力装置34，为煤粉在由第二一次风管2流向第一一次风管1的过程中提供主要驱动力，可以减少第二一次风管2的风速变化在煤粉输送过程中对输粉量的影响，保证供粉的稳定性。而设置第二控制阀36，则可以起到设备停用后的设备隔离作用。

另外，在该实施例中，动力装置34被设置为还能够调节由第二一次风管2流向第一一次风管1的煤粉流量，即，动力装置34还具有控制煤粉量的作用。这样，利用动力装置34与取粉装置31和煤粉混合装置33的配合，可以方便地满足第一燃烧器对不同煤粉浓度的需求。

在该实施例中，动力装置34可以包括压缩空气射流机构等，以使动力装置34不仅具有驱动煤粉流动的作用，还同时具有控粉作用。压缩空气射流机构例如可以包括压缩空气导入管和风机等，使得在风机的驱动作用下，压缩空气可以经由压缩空气导入管快速流动，并进入第一一次风管1中，携带煤粉一起快速流动。

该实施例的锅炉系统，可以实现两炉一次风管间的煤粉输送，其工作过程可以如下：

当需要输粉时，打开第一控制阀35和第二控制阀36，并启动动力装置34，使得第二一次风管2中的部分煤粉在动力装置34的驱动下经由取粉装置31进入连接管32，并到达煤粉混合装置33，由煤粉混合装置33将煤粉输送至第一一次风管1中；

而当不需要输粉时，则至少关闭第一控制阀35和第二控制阀36中的第一控制阀35，使煤粉输送装置无法再将第二一次风管2中的煤粉输送至第一一次风管1中。

可见，在该实施例中，煤粉输送装置可以通过气力输送的方式从他炉(第二锅炉)的一次风管中直接取粉，并输送至本炉(第一锅炉)的一次风管中，实现炉间一次风管的煤粉转运。

由于他炉一次风管中的煤粉浓度较为符合本炉启动初期的要求，因此，该实施例的方案可以顺利实现本炉的初期点火；并且，借助他炉一次风管中的煤粉来完成本炉的初期点火，使得本炉所对应的制粉系统在启动初期完全可以不用工作，从而可以在不改变本炉制粉系统结构的前提下，有效避免因本炉制粉系统初投燃料量过大所导致的本炉炉内升温升压过快的问题，进而节油点火技术可以不受本炉制粉系统的限制而在本炉启动初期即投入使用，即，可以实现锅炉点火初期节油点火技术的应用。

同时，这种由一次风管到一次风管的取粉方式，不受限于煤粉仓，因此，对于配备或不配备煤粉仓的锅炉均可适用，适用范围较广，这也有利于进一步扩大节油点火技术的应用范围。

并且，该实施例的煤粉输送装置可以在较大范围内自由控制煤粉量及煤粉浓度，为本炉提供不同浓度的煤粉，这有利于锅炉系统更灵活地满足不同的点火需求。

在上述实施例中，动力装置34与取粉装置31连接，但实际上，改变动力装置34的位置，煤粉输送装置也仍然能够实现由他炉一次风管向本炉一次风管的煤粉转运过程。接下来以图2为例予以说明。

如图2所示，该实施例与图1所示实施例的不同之处在于，动力装置34不再连接取粉装置31，而是连接连接管32。相应地，第二控制阀36不再设置于动力装置34与取粉装置31之间的连接管路上，而是设置于动力装置34与连接管32之间的连接管路上，并用于控制动力装置34与连接管32之间的连接管路的通断。

另外需要说明的是，对由第二一次风管2流向第一一次风管1的煤粉流量的控制，除了可以通过动力装置34实现，还可以采取其他手段实现。

作为其中的一种，可以在控制阀的作用下实现。例如，前述设置在连接管32上的第一控制阀35，可以被设置为不仅用于控制连接管32的通断，还用于通过改变阀门开度来控制由第二一次风管2流向第一一次风管1的煤粉的流量，以对由第二一次风管2流向第一一次风管1的煤粉的浓度进行调节，满足不同工况下第一燃烧器对不同煤粉浓度的需求。

作为其中的另一种，例如还可以通过调整取粉装置31和/或煤粉混合装置33等的位置，来获取不同浓度的煤粉，满足本炉燃烧器对不同煤粉浓度的需求。

为了区别于层间输粉的情况，上述实现炉间输粉的煤粉输送装置可以称为炉间煤粉输送装置，其连接管31相应可以称为炉间连接管。

接下来结合第一一次风管1和第二一次风管2属于同一锅炉的情况，对本发明在低氮燃烧技术应用方面的效果进行说明。

一般，锅炉系统的炉膛中设有多层一次风管，每层的每个一次风管均对应设有煤粉燃烧器，一次风管将磨煤机等提供的煤粉输送至对应的煤粉燃烧器，煤粉燃烧器将煤粉喷入炉膛中点燃。

为了减少燃烧过程中所生成的NOx量，一种有效的手段是在整体一次风量和煤粉量保持不变的条件下，对煤粉进行浓淡分离，使一部分燃料作过浓燃烧，另一部分燃料作过淡燃烧，由于两部分燃料都在偏离化学当量比下燃烧，因此，NOx生成量可以被有效减少。

现有技术中多通过采用浓淡型燃烧器(内部设有钝体或百叶窗等浓淡分离装置的煤粉燃烧器)或通过改变燃烧器的高度位置，来实现煤粉的浓淡分离，然而这些方式存在以下几方面的问题：

(1)由于磨煤机出力的影响，每层煤粉的最高浓度具有一定的限制，这些每层自我调节的方式不一定能达到所需的最佳低氮燃烧煤粉浓度；

(2)只能实现本层燃烧器较小范围内的煤粉浓度调节，而无法调整炉膛内部较大范围内的煤粉浓淡分布关系，低氮燃烧效果受到制约；

(3)对于同一炉膛结构，其煤粉浓淡分布关系在不同负荷时的需求通常是不一样的，这些现有方式难以在负荷发生变化时均调整实现最佳低氮燃烧煤粉浓度；

(4)前述改变燃烧器高度位置的方式，还受限于锅炉系统的结构形式，例如对于前后墙炉膛燃烧器的情况，受到炉膛结构的影响，其煤粉燃烧器的高度位置改变难度较大，导致其低氮燃烧尤其难以实现。

可见，现有的浓淡分离方式，不仅降氮效果有限，同时还存在适用范围较小等问题。

针对上述问题，本发明在锅炉层间设置煤粉输送装置，使得锅炉系统包括：

炉膛5；

第一一次风管1；

第二一次风管2，与第一一次风管1沿着炉膛5的高度方向彼此间隔地布置于炉膛5上；和

煤粉输送装置，连接第一一次风管1和第二一次风管2，并将第二一次风管2中的煤粉输送至第一一次风管1中。

通过在锅炉系统不同层的一次风管之间增加煤粉输送装置，可以实现锅炉系统不同层之间的煤粉输送，使得可以借助他层煤粉来实现本层煤粉浓度的调节，从而使得煤粉浓度调节不再受限于制粉系统的磨煤机等的出力限制，可以更方便灵活地为各层提供最佳的低氮燃烧煤粉浓度，这有利于改善低氮燃烧效果。

并且，由于对煤粉浓度的调节不再局限于本层附近，而是可以扩展至不同层之间，因此，有利于为整个炉膛5内部空间提供更加理想的煤粉浓淡分布关系，以更好地满足低氮燃烧条件，更有效地降低NOx的生成。

同时，由于无需改变煤粉燃烧器4的高度位置，即可实现煤粉浓淡分离，因此，基于本发明的低氮燃烧技术，不仅可以适用于煤粉燃烧器4高度位置容易调整的四角切圆炉膛燃烧器的情况，同时也适用于煤粉燃烧器4位置难以调整的前后墙炉膛燃烧器的情况，适用范围更广。

在本发明中，第一一次风管1和第二一次风管2的上下关系不受限制，既可以第一一次风管1位于第二一次风管2上方，使得在煤粉输送装置的作用下，形成与第一一次风管1对应的处于较高位置的第一浓度区，以及与第二一次风管2对应的处于较低位置的第二浓度区，也可以第一一次风管1位于第二一次风管2下方，使得在煤粉输送装置的作用下，形成与第一一次风管1对应的处于较低位置的第一浓度区，以及与第二一次风管2对应的处于较高位置的第二浓度区，具体可以根据实际煤粉浓度需求设置。在一些实施例中，基于煤粉输送装置的作用，第一浓度区的煤粉浓度高于第二浓度区，第一浓度区形成浓相区。

另外，在本发明中，可选择仅由一层一次风管向另一层输送煤粉，即一对一输粉，此时锅炉系统可以仅包括一个第一一次风管1和一个第二一次风管2；或者，也可由两层或多层一次风管同时向另一层输送煤粉，即n对一输粉，n大于或等于2，此时，锅炉系统可以包括一个第一一次风管1以及至少两个沿高度方向间隔布置的第二一次风管2，并在第一一次风管1与处于不同高度位置的各第二一次风管2之间均设置煤粉输送装置；再或者，还可以由一层一次风管同时向另两层或多层输送煤粉，即一对n输粉，n大于或等于2，此时，锅炉系统可以包括一个第二一次风管2以及至少两个沿高度方向间隔布置的第一一次风管1，并在第二一次风管2与处于不同高度位置的各第一一次风管1之间均设置煤粉输送装置。

同时，在本发明中，既可以对炉膛中所有的一次风管进行层间煤粉输送，也可以仅对炉膛中部分一次风管进行层间煤粉输送。

可见，基于本发明进行煤粉浓淡分离时，第一浓度区和第二浓度区的位置并非固定不变的，第一浓度区和第二浓度区的数量也不受限制，而是可以根据不同负荷和煤质等的需求进行动态实时调整，使得可以为固定的炉膛结构提供更好的低氮燃烧条件，有效弥补硬件改造存在的不足，更灵活地满足不同工况等对煤粉浓淡分布关系的实时需求。

下面结合图3所示的实施例对本发明予以进一步地说明。

如图3所示，该实施例的锅炉系统为前后墙炉膛燃烧器锅炉，其包括炉膛5以及两个燃烧单元，两个燃烧单元分别设置在炉膛5的前墙和后墙上，且两个燃烧单元均包括沿着炉膛5高度方向间隔布置的多个燃烧组件，每个燃烧组件均包括彼此连接的一次风管和煤粉燃烧器4，这样，炉膛5上设有多层燃烧组件，在图3中，将这多层燃烧组件由下至上依次标记为A、B、C……N，以便于区分。需要说明的是，其中第A层燃烧器不一定是炉膛5内所有燃烧器中最底层的燃烧器，第N层燃烧器也不一定是炉膛5内所有燃烧器中最上层的燃烧器。

由于前后墙炉膛燃烧器锅炉，其炉膛内壁面上的水冷壁管弯曲盘旋布置，若改变煤粉燃烧器4的位置，则水冷壁管的结构也需改变，难度较大，成本较高，因此，这类锅炉的低氮燃烧更难实现。

而该实施例则在不同层一次风管之间设置煤粉输送装置，实现不同层煤粉燃烧器4之间的煤粉输送，以为炉膛内部提供更加理想的煤粉浓淡分布关系，实现低氮燃烧技术在前后墙炉膛燃烧器锅炉上的应用。

其中，为了方便描述，将接收其他层煤粉的一次风管均称为第一一次风管1，同时将向其它层输出煤粉的一次风管均称为第二一次风管2，并且，以下仅结合图3所示的两层一次风管同时向另一层一次风管输送煤粉的情况进行说明。

由图3可知，第A层一次风管为第一一次风管1，第N层一次风管和第C层一次风管则均为第二一次风管2，这一个第一一次风管1与两个第二一次风管2之间均通过煤粉输送装置连接，从而在煤粉输送装置的作用下，两个第二一次风管2均可以向第一一次风管1输送煤粉，使得A层对应区域形成第一浓度区，而C层和N层对应区域则均形成第二浓度区，为炉膛5内部空间提供下浓上淡的煤粉浓淡分布关系。

如图3所示，在该实施例中，A层一次风管与C层一次风管之间的煤粉输送装置和A层一次风管与N层一次风管之间的煤粉输送装置被构造为具有相同的结构，这样可以简化结构，降低成本。因此，为了简化描述，以下仅以其中A层一次风管与C层一次风管之间的煤粉输送装置为例对煤粉输送装置的结构进行说明。

煤粉输送装置用于将煤粉由第二一次风管2输送至第一一次风管1中，以使在燃烧过程中可以取用第二一次风管2中的部分煤粉作为第一一次风管1所对应煤粉燃烧器4的一部分燃料，使得第一一次风管1处形成浓度偏高的第一浓度区，第二一次风管2处形成浓度偏低的第二浓度区，通过使二者均在偏离各自化学当量比的条件下燃烧，来增强NOx的还原，减少NOx的生成。

由于不再局限于单层煤粉浓度的调节，而是可以一次性实现对不同层煤粉浓度的调节，煤粉浓度调节空间范围更大，便于将炉膛5内部较大范围的浓淡分布关系调整至最佳，因此，低氮燃烧效果更好。

并且，不同层之间进行煤粉输送，还使得煤粉浓度调节不再受限于磨煤机的出力限制，可以更方便灵活地为各层提供最佳的低氮燃烧煤粉浓度，这也有利于进一步改善低氮燃烧效果。

同时，在利用煤粉输送装置通过气力输送方式实现不同层煤粉燃烧器4之间煤粉输送的过程中，受到自身重力的影响，较大颗粒的煤粉会被输送至第一浓度区，而较小颗粒的煤粉(例如超细粉)则自然留在第二浓度区，由于超细粉本身就是一种洁净煤燃烧技术，因此，还可以提高煤粉再燃过程中NOx的还原效率以及再燃煤粉的燃尽性能。

另外，这种输粉方式，由于无需调整煤粉燃烧器4的高度位置，即可实现所需的煤粉浓淡调节，因此，对于煤粉燃烧器4位置容易调节的四角切圆炉膛燃烧器锅炉和煤粉燃烧器4位置不易调节的前后墙炉膛燃烧器锅炉均适用，适用范围较广，尤其可以有效解决前后墙炉膛燃烧器锅炉难以采用低氮燃烧技术的问题，使得前后墙炉膛燃烧器锅炉的低氮燃烧成为可能。

具体地，如图3所示，该实施例的煤粉输送装置包括连接管32、取粉装置31、煤粉混合装置33、动力装置34、第一控制阀35和第二控制阀36。为了区别于炉间输粉的情况，该用于实现层间输粉的煤粉输送装置可以称为层间煤粉输送装置，相应地，其连接管31以称为层间连接管。

其中，连接管32连接第一一次风管1和第二一次风管2，以实现第一一次风管1和第二一次风管2的连通，便于第二一次风管2中的煤粉流向第一一次风管1中。

第一控制阀35设置在连接管32上，用于控制连接管32的通断，以控制第一一次风管1与第二一次风管2之间是否连通，是否将煤粉由第二一次风管2转运至第一一次风管1中，进而便于控制在需要使第一一次风管1处形成第一浓度区并在第二一次风管2处形成第二浓度区时，才将煤粉由第二一次风管2输送至第一一次风管1中。

取粉装置31则设置在连接管32与第二一次风管2之间，用于连通第二一次风管2与连接管32，即，该实施例中，连接管32通过取粉装置31与第二一次风管2连通。所设置的取粉装置31，可以从第二一次风管2中取用部分煤粉并引导所取用的煤粉更顺畅地流向连接管32，从而更便于实现第二一次风管2中煤粉向第一一次风管1的输送。取粉装置31可以包括三通管，三通管的其中两个端口连接于第二一次风管2的两段之间，同时，三通管的其余一个端口连接于连接管32的一端，以便于实现对第二一次风管2中部分煤粉的取用。

煤粉混合装置33设置在连接管32与第一一次风管1之间，用于连通连接管32与第一一次风管1，即，该实施例中，连接管32通过煤粉混合装置32与第一一次风管1连通。由第二一次风管2向第一一次风管1所输送的煤粉与第一一次风管1自身的煤粉可以在该煤粉混合装置33处进行混合，以使流向第一煤粉燃烧器4的煤粉的浓度在合适的范围内，且有利于实现对煤粉浓度的调节，便于实现更稳定的燃烧。

动力装置34用于驱动第二一次风管2中的煤粉经由连接管32流向第一一次风管1，为煤粉由第二一次风管2流向第一一次风管1提供动力。具体地，由图3可知，在该实施例中，动力装置34与连接管32连接；并且，动力装置34与连接管32之间的输粉管路上设有第二控制阀36，该第二控制阀36控制动力装置34与连接管32之间的输粉管路的通断。

通过设置动力装置34，为煤粉在由第二一次风管2流向第一一次风管1的过程中提供主要驱动力，可以减少第二一次风管2的风速变化在煤粉输送过程中对输粉量的影响，保证供粉的稳定性。而设置第二控制阀36，则可以起到设备停用后的设备隔离作用。

另外，在该实施例中，动力装置34被设置为还能够调节由第二一次风管2流向第一一次风管1的煤粉流量，即，动力装置34还具有控制煤粉量的作用。这样，带粉气流参数可控，可以方便地满足不同工况等条件下各煤粉燃烧器4对不同煤粉浓度的需求。

在该实施例中，动力装置34可以包括压缩空气射流机构等，以使动力装置34不仅具有驱动煤粉流动的作用，还同时具有控粉作用。压缩空气射流机构例如可以包括压缩空气导入管和风机等，使得在风机的驱动作用下，压缩空气可以经由压缩空气导入管快速流动，并进入第一一次风管1中，携带煤粉一起快速流动。

该实施例可以实现同一锅炉的不同层一次风管之间的煤粉输送，其工作过程可以如下：

当需要低氮调整时，打开第一控制阀35和第二控制阀36，并启动动力装置34，进行输粉，使得第二一次风管2中的部分煤粉在动力装置34的驱动下经由取粉装置31进入连接管32，并到达煤粉混合装置33，由煤粉混合装置33将煤粉输送至第一一次风管1中，形成A层第一浓度区和C层第二浓度区，使二者均达到最佳低氮燃烧煤粉浓度，更好地满足低氮燃烧调整条件，实现更理想的低氮燃烧效果；

而当不需要低氮调整时时，则至少关闭第一控制阀35和第二控制阀36中的第一控制阀35，使煤粉输送装置无法再将第二一次风管2中的煤粉输送至第一一次风管1中。

可见，在该实施例中，煤粉输送装置可以通过气力输送的方式从他层的一次风管(第二一次风管2)中直接取粉，并输送至本层的一次风管(第一一次风管1)中，实现不同层一次风管间的煤粉输送。

其中，在进行低氮调整时，针对不同工况条件下的煤粉浓度需求，可选择只由N层一次风管和C层一次风管中的一个向A层一次风管输送煤粉，或者也可选择同时由N层一次风管和C层一次风管向A层一次风管输送煤粉，且在输粉过程中还可以通过动力装置34实时调节输粉浓度，基于这些煤粉输送的动态调整方式，可以灵活地满足不同工况对煤粉浓淡分布关系的实时需求。

在上述实施例中，动力装置34与连接管32连接，但实际上，改变动力装置34的位置，煤粉输送装置也仍然能够实现由他层一次风管向本层一次风管的煤粉转运过程。例如，也可以使动力装置34不再连接连接管32，而是连接取粉装置31。相应地，第二控制阀36不再设置于动力装置34与连接管32之间的输粉管路上，而是设置于动力装置34与取粉装置31之间的输粉管路上，并用于控制动力装置34与取粉装置31之间的输粉管路的通断。

另外需要说明的是，对由第二一次风管2流向第一一次风管1的煤粉流量的控制，除了可以通过动力装置34实现，同样也可以采取通过改变第一控制阀35阀门开度或过调整取粉装置31和/或煤粉混合装置33等的位置等其他手段来实现，满足不同层燃烧器以及炉膛对不同煤粉浓度的需求。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锅炉系统，其特征在于，包括：

第一一次风管(1)；

第二一次风管(2)；和

煤粉输送装置，连接所述第一一次风管(1)和所述第二一次风管(2)，并将所述第二一次风管(2)中的煤粉输送至所述第一一次风管(1)中。

2.根据权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于，所述第一一次风管(1)和所述第二一次风管(2)设置在同一炉膛(5)内并沿着所述炉膛(5)的高度方向布置；或者，所述第一一次风管(1)和所述第二一次风管(2)分别设置在不同的炉膛(5)内。

3.根据权利要求1或2所述的锅炉系统，其特征在于，所述煤粉输送装置包括连接管(32)，所述连接管(32)连接所述第一一次风管(1)和第二一次风管(2)。

4.根据权利要求3所述的锅炉系统，其特征在于，所述煤粉输送装置还包括取粉装置(31)，所述取粉装置(31)连通所述第二一次风管(2)与所述连接管(32)；和/或，所述煤粉输送装置还包括煤粉混合装置(33)，所述煤粉混合装置(33)连通所述连接管(32)与所述第一一次风管(1)。

5.根据权利要求3所述的锅炉系统，其特征在于，所述煤粉输送装置还包括第一控制阀(35)，所述第一控制阀(35)设置在所述连接管(32)上，用于控制所述连接管(32)的通断。

6.根据权利要求3所述的锅炉系统，其特征在于，所述煤粉输送装置还包括动力装置(34)，所述动力装置(34)驱动所述第二一次风管(2)中的煤粉经由所述连接管(32)流向所述第一一次风管(1)。

7.根据权利要求6所述的锅炉系统，其特征在于，所述动力装置(34)还调节由所述第二一次风管(2)流向所述第一一次风管(1)的煤粉流量。

8.根据权利要求6所述的锅炉系统，其特征在于，所述动力装置(34)包括压缩空气射流机构。

9.根据权利要求6所述的锅炉系统，其特征在于，所述动力装置(34)与所述连接管(32)连接，或者，所述煤粉输送装置还包括取粉装置(31)，所述取粉装置(31)连通所述第二一次风管(2)与所述连接管(32)，所述动力装置(34)与所述取粉装置(31)连接。

10.根据权利要求9所述的锅炉系统，其特征在于，所述煤粉输送装置还包括第二控制阀(36)，所述第二控制阀(36)设置在所述动力装置(34)与所述连接管(32)或所述取粉装置(31)之间的连接管路上，用于控制所述动力装置(34)与所述连接管(32)或所述取粉装置(31)之间的连接管路的通断。