CN117308128A - 一种制粉系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锅炉技术领域，公开了一种制粉系统及方法，该系统，包括N台制粉子系统，每台制粉子系统包括热风挡板门、乏气挡板门、排粉风机、乏气风箱、乏气再循环挡板门、风管、送粉风挡板门，每台制粉子系统中热风挡板门、排粉风机、乏气风箱、乏气再循环挡板门依次连通，热风挡板门、排粉风机之间的节点与乏气挡板门连通，每台制粉子系统中的风管与除自身之外的其余某台制粉子系统中的送粉风挡板门连通；其中，N为正整数且N≥2。本发明解决了现有技术存在的煤粉锅炉的稳燃能力低、燃烧效率低等问题。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉技术领域，具体是一种制粉系统及方法。
背景技术
煤电机组的节能降耗和灵活性深度调峰改造有着刚性需求，风粉混合物温度的高低对煤粉着火、燃尽有重要影响，热一次风粉混合物温度越高，对着火燃尽越有利，锅炉炉膛燃烧越稳定。但由于磨煤机设备自身安全性的要求以及磨煤机防爆要求，制粉系统出口风粉混合物温度受到限制，其中钢球磨煤机磨制贫煤时一般上限为130℃，而采用乏气送粉的中间仓储式制粉系统其风粉混合物温度一般在50～60℃、同时燃烧器一次风率受磨煤机乏气风量的制约，使得煤粉浓度较低，因此大大制约了煤粉锅炉的稳燃能力和燃烧效率。
现在燃煤锅炉机组燃用煤种复杂多样，且需要适应电网高强度灵活性调峰需求。
因此，有必要提出一种方法来有效提高低负荷时中间仓储式乏气制粉系统的送粉温度和煤粉浓度，以便提高煤粉锅炉的稳燃能力和燃烧效率。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种制粉系统及方法，解决现有技术存在的煤粉锅炉的稳燃能力低、燃烧效率低等问题。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种制粉系统，包括N台制粉子系统，每台制粉子系统包括热风挡板门、乏气挡板门、排粉风机、乏气风箱、乏气再循环挡板门、风管、送粉风挡板门，每台制粉子系统中热风挡板门、排粉风机、乏气风箱、乏气再循环挡板门依次连通，热风挡板门、排粉风机之间的节点与乏气挡板门连通，每台制粉子系统中的风管与除自身之外的其余某台制粉子系统中的送粉风挡板门连通；其中，N为正整数且N≥2。
作为一种优选的技术方案，每台制粉子系统还包括风粉混合器、给粉机、燃烧器一次风喷口、送粉管道,送粉风挡板门、风粉混合器、送粉管道燃烧器一次风喷口依次连通，给粉机与风粉混合器连通。
作为一种优选的技术方案，每台制粉子系统还包括磨煤机、煤粉分离器，给粉机、煤粉分离器、磨煤机、乏气再循环挡板门依次连通，煤粉分离器与乏气挡板门连通。
作为一种优选的技术方案，每台制粉子系统还包括粉仓、磨煤机、煤粉分离器，给粉机、粉仓、煤粉分离器、磨煤机、乏气再循环挡板门依次连通，煤粉分离器与乏气挡板门连通。
作为一种优选的技术方案，还包括与每台制粉子系统的燃烧器一次风喷口连通的锅炉炉膛。
根据权利要求至任一项所述的一种制粉系统，其特征在于，N＝2。
一种制粉方法，使用所述的一种制粉系统，包括2台制粉子系统，2台制粉子系统分别为制粉子系统A和制粉子系统B。
作为一种优选的技术方案，当锅炉负荷高于设定阈值时，制粉子系统A及其对应的燃烧器一次风喷口、制粉子系统B及其对应的燃烧器一次风喷口均正常运行时，热风挡板门关闭、乏气挡板门打开，乏气通过排粉风机后进入乏气风箱，小部分乏气通过乏气再循环挡板门调节后再循环回磨煤机，剩下大部分乏气通过风管与煤粉混合实现送粉；当粉仓粉位高于设定阈值，制粉子系统A、均制粉子系统B停运时，热风挡板门打开、乏气挡板门关闭。
作为一种优选的技术方案，当锅炉负荷低于设定阈值，制粉子系统B及其对应的燃烧器一次风喷口停运，只运行制粉子系统A及其对应的燃烧器一次风喷口时，将制粉子系统B的热风挡板门打开、乏气挡板门关闭，制粉子系统B的热风通过排粉风机后进入乏气风箱，此时乏气再循环挡板门关闭，热风通过风管经制粉子系统A的送粉风挡板门后，去风粉混合器与煤粉混合，实现热风送粉。
作为一种优选的技术方案，当制粉子系统A的磨煤机在运行时，将制粉子系统A的热风挡板门关闭、乏气挡板门打开，制粉子系统A的乏气通过排粉风机后进入乏气风箱，小部分乏气通过乏气再循环挡板门调节后再循环回磨煤机，剩下大部分乏气经风管送入制粉子系统B的风粉混合器，再经送粉管道送去燃烧器将乏气燃烧掉；当制粉子系统A因粉仓粉位高于设定阈值停运而制粉子系统A对应的燃烧器一次风喷口仍在运行中时，制粉子系统A的热风挡板门、乏气挡板门均关闭，排粉风机停运，制粉子系统B对应的燃烧器一次风喷口中无乏气风通过。
本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：
(1)本发明本发明可在锅炉低负荷时将运行送粉管道的燃烧用风粉混合物温度提高到140～160℃甚至更高，并且通过减少送粉用热风量来提高煤粉浓度，有效提升燃烧器着火和自稳燃能力；可使风粉混合物提前着火稳定燃烧，使煤粉快速加热至着火释放热量，为后续煤粉提供有利的燃烧条件，能够增强燃煤锅炉机组煤种适应性，提高锅炉燃烧效率，同时显著提升机组灵活性调峰能力；在锅炉高负荷时制粉系统仍然采用乏气送粉或温风送粉，满足锅炉的正常运行；同时不影响高负荷运行，且改造不用增加设备和运行成本，仅通过两台排粉机的乏气管路交叉布置并结合相应控制逻辑就能实现高低负荷的送粉方式切换；投资费用较小；
(2)本发明提供的灵活送粉方法适用配有2套及以上中间仓储式乏气制粉系统，不用增加设备和运行成本，仅通过两台排粉机的乏气管路交叉布置并结合相应控制逻辑就能实现高低负荷的送粉方式切换。
附图说明
图1为制粉子系统A的结构示意图；
图2为制粉子系统B的结构示意图；
图3为本发明所述的一种制粉系统的结构示意图之一(未连接锅炉炉膛)；
图4为本发明所述的一种制粉系统的结构示意图之二(连接锅炉炉膛)。
附图中标记及其相应的名称：1、热风挡板门，2、乏气挡板门，3、排粉风机，4、乏气风箱，5、乏气再循环挡板门，6、风管，7、送粉风挡板门，8、风粉混合器，9、给粉机，10、粉仓，11、燃烧器一次风喷口，12、送粉管道，13、磨煤机，14、制粉子系统，A15、制粉子系统，B16、煤粉分离器，17、锅炉炉膛。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1至图4所示，本发明的中间仓储式乏气制粉系统正常运行时为乏气送粉，送粉温度一般50～60℃，如能够提高风粉混合物温度和煤粉浓度，将可以使入炉煤粉的着火提前，可以使煤粉被快速加热至着火温度并释放热量，为后续煤粉提供有利的燃烧条件，能够增强燃煤锅炉机组煤种适应性，提高锅炉燃烧效率，同时提升机组灵活性调峰能力。
本发明适用于至少配有2套中间仓储式乏气制粉系统的一种可靠和有效的灵活送粉方法，其可提高锅炉低负荷运行时的送粉温度和一次风煤粉浓度，同时不影响锅炉高负荷的正常运行。
本发明将两套制粉系统对应排粉风机3的乏气风箱4的出口风管6交叉布置，来达到提高风粉混合物温度和煤粉浓度目的；
本发明用于钢球磨煤机中间储仓制乏气送粉系统。
制粉子系统A14和制粉子系统B15均包含：热风挡板门1、乏气挡板门2、排粉风机3、乏气风箱4、乏气再循环挡板门5、风管6、送粉风挡板门7、风粉混合器8、给粉机9、粉仓10、燃烧器一次风喷口11、送粉管道12、磨煤机13、煤粉分离器16，如图1、图2所示。
如图3，所示本发明通过优化2套中间仓储式制粉系统的送粉方式，即将制粉子系统A14和制粉子系统B15对应排粉风机3的乏气风箱4出口风管6交叉布置来实现灵活送粉。
流程如下：
1.热风挡板门1用于控制去排粉风机3的热风；
2.乏气挡板门2用于控制去排粉风机3的乏气；
3.热风挡板门1和乏气挡板门2的开关可用于切换送粉风源：热风或乏气；
4.制粉子系统A14和制粉子系统B15对应排粉风机3的乏气风箱4出口风管6交叉布置，实现送粉方式的灵活运用；
5.较高负荷时，制粉子系统A14和制粉子系统B15及其对应的燃烧器一次风喷口11均正常运行，此时热风挡板门1关闭、乏气挡板门2打开，乏气通过排粉风机3后进入乏气风箱4，少量乏气通过乏气再循环挡板门5调节后再循环回磨煤机13，剩下大部分乏气通过风管6去和煤粉混合实现送粉；当粉仓粉位高，制粉子系统A14和制粉子系统B15停运时，此时热风挡板门1打开、乏气挡板门2关闭，系统采用常规的温风送粉方式实现送粉。
6.较低负荷时，当制粉子系统B15及其对应的燃烧器一次风喷口11停运，只运行制粉子系统A14及其对应的燃烧器一次风喷口11时：
将制粉子系统B15的热风挡板门1打开、乏气挡板门2关闭，制粉子系统B15的热风通过排粉风机3后进入乏气风箱4，此时乏气再循环挡板门5关闭，热风通过风管6经制粉子系统A14的送粉风挡板门7后，去风粉混合器8和煤粉混合，实现热风送粉，可将对应送粉管道12的燃烧用风粉混合物温度提高到140～160℃甚至更高；此外，送粉用热风量可根据低负荷稳燃要求相应减少，以提高煤粉气流的煤粉浓度从而进一步提高煤粉气流的着火能力和燃烧稳定性。
当制粉子系统A14的磨煤机在运行时，将制粉子系统A14的热风挡板门1关闭、乏气挡板门2打开，制粉子系统A14的乏气通过排粉风机3后进入乏气风箱4，少量乏气通过乏气再循环挡板门5调节后再循环回磨煤机13，剩下大部分乏气经风管6送入制粉子系统B15的风粉混合器8，再经送粉管道12送去燃烧器11将乏气燃烧掉。当制粉子系统A14因粉仓粉位高停运而其对应的燃烧器一次风喷口11仍在运行中时，此时制粉子系统A14的热风挡板门1、乏气挡板门2均关闭，排粉风机3停运，制粉子系统B15对应的燃烧器一次风喷口11中则无乏气风通过，将其作为正常停运的燃烧器一次风喷口对待。
7.较低负荷时，当制粉子系统A14及其对应的燃烧器一次风喷口11停运，只运行制粉子系统B15及其对应的燃烧器一次风喷口11时，可参考上一条运行方式；
8.乏气或热风通过送粉风挡板门7进入风粉混合器8；送粉风挡板门7用于乏气或热风的风量调节；
9.从磨煤机13出来经煤粉分离器16分离后存储于粉仓10中的煤粉通过给粉机9给粉后进入风粉混合器8；给粉机9用于控制给粉量；
10.风粉混合器8出口的风粉混合物经送粉管道12送去燃烧器一次风喷口11进入锅炉炉膛17燃烧。
本发明通过优化2套中间仓储式制粉系统的送粉方式，即将制粉子系统A14和制粉子系统B15对应排粉风机3的乏气风箱4出口风管6交叉布置来实现灵活送粉。
在低负荷时，可将正在投运的制粉系统的乏气引到另外一套停运的制粉系统的送粉风挡板门7前，将乏气从对应的停运燃烧器一次风喷口11送入锅炉炉膛17燃烧；同时打开停运制粉系统排粉风机3入口的热风，经排粉风机3后将其引到投运制粉系统对应的煤粉仓10下与煤粉混合来实现热风送粉至运行的燃烧器一次风喷口11送入锅炉炉膛17燃烧。
本发明可在锅炉低负荷时将运行送粉管道的燃烧用风粉混合物温度提高到140～160℃甚至更高，并且通过减少送粉用热风量来提高煤粉浓度，可使风粉混合物提前着火稳定燃烧，使煤粉快速加热至着火释放热量，为后续煤粉提供有利的燃烧条件，能够增强燃煤锅炉机组煤种适应性，提高锅炉燃烧效率，同时显著提升机组灵活性调峰能力。在锅炉高负荷时制粉系统仍然采用乏气送粉或温风送粉，满足锅炉的正常运行。
本发明提供的灵活送粉方法适用配有2套及以上中间仓储式乏气制粉系统，不用增加设备和运行成本，仅通过两台排粉机的乏气管路交叉布置并结合相应控制逻辑就能实现高低负荷的送粉方式切换。
实施例2
如图1至图4所示，作为实施例1的进一步优化，在实施例1的基础上，本实施例还包括以下技术特征：
图4是本发明的一种具体系统设计方案：
某项目锅炉制粉系统采用钢球磨煤机中间储仓制乏气送粉系统，每炉4台磨煤机。燃料为烟煤，磨煤机出口风温设计取值为90℃，实际运行中飞灰较高、最低不助燃负荷为～50％BMCR，为进一步降低飞灰、提高机组灵活性调峰能力，考虑将A排粉机乏气风箱制粉子系统A14出口和B排粉机乏气风箱制粉子系统B15出口的乏气管路进行交叉改造。在低负荷时，推荐采用A磨及其对应的燃烧器喷口制粉子系统A14停运、B磨及其对应的燃烧器喷口制粉子系统B15运行的投运方式，可将B磨制粉子系统B15的乏气引到A送粉风挡板门前制粉子系统A14，将乏气从制粉子系统A14对应的燃烧器喷口送入炉膛燃烧；同时打开A排粉机制粉子系统A14入口的热风，经排粉机后将其引到B煤粉仓制粉子系统B15下与煤粉混合来实现热风送粉，再从制粉子系统B15对应的燃烧器一次风喷口11送入锅炉炉膛17燃烧。
本发明可将燃烧用风粉混合物温度提高到140～160℃甚至更高，并可减少送粉用热风量从而将气流中的煤粉浓度提高到着火所需的最佳煤粉浓度，有效提升燃烧器着火和自稳燃能力；同时不影响高负荷运行，且改造不用增加设备和运行成本，仅通过两台排粉机的乏气管路交叉布置并结合相应控制逻辑就能实现高低负荷的送粉方式切换；投资费用较小。
本发明通过提高风粉混合物温度和煤粉浓度将可以使入炉煤粉的着火提前，可以使煤粉快速加热至着火释放热量，为后续煤粉提供有利的燃烧条件，能够增强燃煤锅炉机组煤种适应性，降低飞灰同时提升机组灵活性调峰能力。
如上所述，可较好地实现本发明。
本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制粉系统，其特征在于，包括N台制粉子系统，每台制粉子系统包括热风挡板门(1)、乏气挡板门(2)、排粉风机(3)、乏气风箱(4)、乏气再循环挡板门(5)、风管(6)、送粉风挡板门(7)，每台制粉子系统中热风挡板门(1)、排粉风机(3)、乏气风箱(4)、乏气再循环挡板门(5)依次连通，热风挡板门(1)、排粉风机(3)之间的节点与乏气挡板门(2)连通，每台制粉子系统中的风管(6)与除自身之外的其余某台制粉子系统中的送粉风挡板门(7)连通；其中，N为正整数且N≥2。
2.根据权利要求1所述的一种制粉系统，其特征在于，每台制粉子系统还包括风粉混合器(8)、给粉机(9)、燃烧器一次风喷口(11)、送粉管道(12),送粉风挡板门(7)、风粉混合器(8)、送粉管道(12)燃烧器一次风喷口(11)依次连通，给粉机(9)与风粉混合器(8)连通。
3.根据权利要求2所述的一种制粉系统，其特征在于，每台制粉子系统还包括磨煤机(13)、煤粉分离器(16)，给粉机(9)、煤粉分离器(16)、磨煤机(13)、乏气再循环挡板门(5)依次连通，煤粉分离器(16)与乏气挡板门(2)连通。
4.根据权利要求2所述的一种制粉系统，其特征在于，每台制粉子系统还包括粉仓(10)、磨煤机(13)、煤粉分离器(16)，给粉机(9)、粉仓(10)、煤粉分离器(16)、磨煤机(13)、乏气再循环挡板门(5)依次连通，煤粉分离器(16)与乏气挡板门(2)连通。
5.根据权利要求2所述的一种制粉系统，其特征在于，还包括与每台制粉子系统的燃烧器一次风喷口(11)连通的锅炉炉膛(17)。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种制粉系统，其特征在于，N＝2。
7.一种制粉方法，其特征在于，使用权利要求4至6任一项所述的一种制粉系统，包括2台制粉子系统，2台制粉子系统分别为制粉子系统A(14)和制粉子系统B(15)。
8.根据权利要求7所述的一种制粉方法，其特征在于，当锅炉负荷高于设定阈值时，制粉子系统A(14)及其对应的燃烧器一次风喷口(11)、制粉子系统B(15)及其对应的燃烧器一次风喷口(11)均正常运行时，热风挡板门(1)关闭、乏气挡板门(2)打开，乏气通过排粉风机(3)后进入乏气风箱(4)，小部分乏气通过乏气再循环挡板门(5)调节后再循环回磨煤机(13)，剩下大部分乏气通过风管(6)与煤粉混合实现送粉；当粉仓(10)粉位高于设定阈值，制粉子系统A(14)、均制粉子系统B(15)停运时，热风挡板门(1)打开、乏气挡板门(2)关闭。
9.根据权利要求7所述的一种制粉方法，其特征在于，当锅炉负荷低于设定阈值，制粉子系统B(15)及其对应的燃烧器一次风喷口(11)停运，只运行制粉子系统A(14)及其对应的燃烧器一次风喷口(11)时，将制粉子系统B(15)的热风挡板门(1)打开、乏气挡板门(2)关闭，制粉子系统B(15)的热风通过排粉风机(3)后进入乏气风箱(4)，此时乏气再循环挡板门(5)关闭，热风通过风管(6)经制粉子系统A(14)的送粉风挡板门(7)后，去风粉混合器(8)与煤粉混合，实现热风送粉。
10.根据权利要求7所述的一种制粉方法，其特征在于，当制粉子系统A(14)的磨煤机(13)在运行时，将制粉子系统A(14)的热风挡板门(1)关闭、乏气挡板门(2)打开，制粉子系统A(14)的乏气通过排粉风机(3)后进入乏气风箱(4)，小部分乏气通过乏气再循环挡板门(5)调节后再循环回磨煤机(13)，剩下大部分乏气经风管(6)送入制粉子系统B(15)的风粉混合器(8)，再经送粉管道(12)送去燃烧器(11)将乏气燃烧掉；当制粉子系统A(14)因粉仓(10)粉位高于设定阈值停运而制粉子系统A(14)对应的燃烧器一次风喷口(11)仍在运行中时，制粉子系统A(14)的热风挡板门(1)、乏气挡板门(2)均关闭，排粉风机(3)停运，制粉子系统B(15)对应的燃烧器一次风喷口(11)中无乏气风通过。
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2023
- 2023-10-18 CN CN202311357655.XA patent/CN117308128A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117823934A (zh) * | 2024-01-03 | 2024-04-05 | 南方电网电力科技股份有限公司 | 一种用于直吹式燃煤机组的制粉系统及其监测控制方法 |
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