CN117387097A - 一种燃煤锅炉空中给煤装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种燃煤锅炉空中给煤装置，涉及锅炉上煤系统领域，其包括落料系统；筛分储煤系统，与所述落料系统的输出端连接，通过振动筛分装置将燃煤进行分选，使燃煤分别进入到第二煤仓和第一煤仓；给煤系统，与所述第一煤仓的输出端连接；喷煤系统，与给煤系统的输出端连接；电控系统，与落料系统、筛分储煤系统、给煤系统和喷煤系统连接。本申请提供一种燃煤锅炉空中给煤装置，通过筛分及空中运煤装置实现小颗粒煤粉在炉膛空中直接燃烧，大颗粒煤块炉膛底部燃烧，提高燃料的燃尽率，减轻炉渣的结焦结块现象。

Description

一种燃煤锅炉空中给煤装置

技术领域

本申请涉及锅炉上煤系统的领域，尤其是涉及一种燃煤锅炉空中给煤装置。

背景技术

工业锅炉的上煤系统是指从卸煤点至煤场及从煤场至锅炉煤仓之间煤的运送设备及其控制设备。由于该系统未对不同粒径的燃煤进行分选及单独运输存储，造成燃煤运至炉排上后，多粒径燃煤随机混合燃烧，燃烧后易生成大颗粒灰渣，容易堵塞排渣口或损坏渣井及排渣设备；而灰渣中包含大量未燃尽的碳粒，导致灰渣含碳量升高，这会影响后续对灰渣的进一步处理，同时降低了锅炉的效率和出力。

发明内容

为了现有技术存在的上述技术缺陷，本申请提供一种燃煤锅炉空中给煤装置，通过筛分及空中运煤装置实现小颗粒煤粉在炉膛空中直接燃烧，大颗粒煤块炉膛底部燃烧，提高燃料的燃尽率，减轻炉渣的结焦结块现象，可以有效解决背景技术中的问题。

本申请提供的一种燃煤锅炉空中给煤装置采用如下的技术方案：

一种燃煤锅炉空中给煤装置，包括：

落料系统；

筛分储煤系统，与所述落料系统的输出端连接，通过振动筛分装置将燃煤进行分选，使燃煤分别进入到第二煤仓和第一煤仓；

给煤系统，与所述第一煤仓的输出端连接；

喷煤系统，与给煤系统的输出端连接；

电控系统，与落料系统、筛分储煤系统、给煤系统和喷煤系统连接。

在上述任一方案中优选的是，所述落料系统包括汇流型落煤斗、闸板阀和平板振打器；所述闸板阀安装在所述汇流型落煤斗上；所述平板振打器安装在所述汇流型落煤斗的底板上。

在上述任一方案中优选的是，所述振动筛分装置设置在所述汇流型落煤斗的下方，燃煤经过振动筛分装置进入第一煤仓和第二煤仓中。。

在上述任一方案中优选的是，所述第一煤仓连接有扩容煤仓；所述扩容煤仓的输出端设置有星型卸料器；所述扩容煤仓的底板上设置有振打电机。

在上述任一方案中优选的是，所述第二煤仓和第一煤仓上均设置有料位计，用于分别探测第二煤仓和第一煤仓中的储煤量。

在上述任一方案中优选的是，所述给煤系统包括调速给煤装置和定量给煤装置；所述调速给煤装置与所述星型卸料器连接；所述定量给煤装置与所述调速给煤装置的输出端连接。

在上述任一方案中优选的是，喷煤系统包括金属膨胀节、喷煤管和播煤风系统；所述喷煤管通过金属膨胀节与定量给煤装置的输出端连接；所述播煤风系统与喷煤管连接。

在上述任一方案中优选的是，所述播煤风系统包括主播煤风管、主播煤风阀、辅播煤风管和辅播煤风阀；所述主播煤风管设置在定量给煤装置的输出端下方，主播煤风阀设置在主播煤风管上；所述辅播煤风管设置在喷煤管的输出端下方，辅播煤风阀设置在辅播煤风管上。

在上述任一方案中优选的是，所述电控系统通过收集料位计的反馈信号控制落料系统、筛分储煤系统、给煤系统和喷煤系统的工作。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

本申请燃煤锅炉空中给煤装置通过落料系统、筛分储煤系统、给煤系统和喷煤系统可以实现燃煤的筛分分选和输送，避免了多粒径燃煤随机混合燃烧，能有效提高锅炉效率，减轻炉渣的结焦结块现象，降低后续除渣系统功耗，对煤种及工况适应性强；还可减少燃烧产生的污染物排放；同时电控系统的应用使得整个燃煤锅炉空中给煤装置的操作更加智能化和自动化。

附图说明

图1是本申请燃煤锅炉空中给煤装置的结构示意图；

图2是本申请燃煤锅炉空中给煤装置的A部放大图。

附图标记：1、落料系统；2、筛分储煤系统；3、给煤系统；4、喷煤系统；11、汇流型落煤斗；12、闸板阀；13、平板振打器；21、振动筛分装置；22、第二煤仓；23、第一煤仓；24、扩容煤仓；25、星型卸料器；26、振打电机；27、料位计；31、调速给煤装置；32、定量给煤装置；41、金属膨胀节；42、喷煤管；43、播煤风系统；431、主播煤风管；432、主播煤风阀；433、辅播煤风管；434、辅播煤风阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1至图2所示，一种燃煤锅炉空中给煤装置，包括：

落料系统1；

筛分储煤系统2，与所述落料系统1的输出端连接，通过振动筛分装置21将燃煤进行分选，使燃煤分别进入到第二煤仓22和第一煤仓23；

给煤系统3，与所述第一煤仓23的输出端连接；

喷煤系统4，与给煤系统3的输出端连接；

电控系统，与落料系统1、筛分储煤系统2、给煤系统3和喷煤系统4连接。

在本发明实施例中，燃煤从上煤皮带进入落料系统1中，可以调节煤流的分配，进而将燃煤送入筛分储煤系统2中，通过振动筛分装置21，将燃煤进行筛分分选；粒径大于10mm的大颗粒燃料进入筛前第二煤仓22中储存，然后进入炉膛底部燃烧；粒径小于等于10mm的小颗粒燃料进入筛下第一煤仓23中储存，然后进入给煤系统3中，给煤装置可选用螺旋给煤机或刮板给煤机，可以控制小颗粒煤粒的输出量；喷煤系统4用于将小颗粒煤喷入燃煤锅炉的燃烧区域，喷煤系统4可以通过喷嘴和播煤风将小颗粒煤均匀喷入燃烧区域，以实现高效燃烧；电控系统与落料系统1、筛分储煤系统2、给煤系统3和喷煤系统4连接，通过电控系统，可以实现对煤的分选和输送过程的自动化控制，提高燃烧效率和稳定性；本发明燃煤锅炉空中给煤装置可以实现燃煤的筛分分选和输送，避免了多粒径燃煤随机混合燃烧，提高燃烧效率和燃烧稳定性，减少燃烧产生的污染物排放，电控系统的应用使得整个空中给煤装置的操作更加智能化和自动化。

如图1至图2所示，所述落料系统1包括汇流型落煤斗11、闸板阀12和平板振打器13；所述闸板阀12安装在所述汇流型落煤斗11上；所述平板振打器13安装在所述汇流型落煤斗11的底板上。

在本发明实施例中，燃煤自上煤皮带进入汇流型落煤斗11中，通过汇流型落煤斗11引导落在下方筛分储煤系统2中，而汇流型落煤斗11底板背面安装的平板振打器13提供额外的机械激振力促使燃煤顺畅下落，防止燃煤因湿度过大或瞬时流量过大造成蓬煤；汇流型落煤斗11背面设置有闸板阀12，可通过闸板阀12调节煤流的分配；由于燃料在炉膛内燃烧的各个阶段所需的不同粒径燃料的最佳配比不同，当第二煤仓22需要部分小颗粒燃料促进燃烧时，打开闸板阀12；当第二煤仓22和第一煤仓23料位高度出现明显差异时，打开闸板阀12平衡煤仓料位。

如图1至图2所示，所述振动筛分装置21设置在所述汇流型落煤斗11的下方，燃煤经过振动筛分装置21进入第一煤仓23和第二煤仓22中。

在本发明实施例中，煤流通过汇流型落煤斗11后通过重力作用落入振动筛分装置21将燃煤进行筛分分选，振动筛分装置21通过振动的方式，能够将燃煤按照粒径大小进行筛分，从而实现对燃煤的分级处理；经过筛分分选后，粒径大于10mm的大颗粒燃料进入筛前第二煤仓22中储存，然后进入炉膛底部燃烧；而粒径小于等于10mm的小颗粒燃料则进入到筛下第一煤仓23中储存，主要是用来存储粒径较小的燃料，当燃烧系统需要小颗粒燃料时，燃料可以从筛下第一煤仓23下输出给煤系统3运送至燃烧系统中进行燃烧；振动筛分装置21可以将燃料进行筛分分选，并根据粒径大小进行合理的储存和输送，避免了多粒径燃煤随机混合燃烧，能够提高煤炭的利用率，提高燃烧效率，减轻炉渣的结焦结块现象。

如图1至图2所示，所述第一煤仓23连接有扩容煤仓24；所述扩容煤仓24的输出端设置有星型卸料器25；所述扩容煤仓24的底板上设置有振打电机26。

在本发明实施例中，所述第一煤仓23与扩容煤仓24相连接，增大了煤的储存空间，为了确保煤的顺利传输，扩容煤仓24的输出端设置有星型卸料器25，可以将煤均匀地卸载到给煤系统3中，煤的卸载变得更加简单和快捷，减少了操作人员的工作强度；为了防止第一煤仓23和扩容煤仓24中的煤粉产生蓬煤现象，扩容煤仓24底板的背面设置有振打电机26，振打电机26能够通过振动作用，防止煤粉产生蓬煤现象；通过控制振打电机26的定时启动，可以保证仓中燃料顺利进入给煤系统3中，减少了对人工操作的依赖。

如图1至图2所示，所述第二煤仓22和第一煤仓23上均设置有料位计27，用于分别探测第二煤仓22和第一煤仓23中的储煤量。

在本发明实施例中，设置两台料位计27用来分别监测第二煤仓22和第一煤仓23中储煤量，并反馈信号至电控系统，电控系统可以根据料位计27的信号，自动控制煤仓的上煤、筛分、输送和排放，以保持煤仓的正常运行；当第二煤仓22的储煤量低于设定阈值时，料位计27会发出信号通知电控系统，电控系统会立即启动上煤设备，将适量的煤炭补充到煤仓中，以维持其储煤量在正常范围内；对于第一煤仓23，料位计27也会监测其储煤量，并将信号传递给电控系统，电控系统会根据信号调控筛分设备的运行，确保煤仓中的煤炭经过适当的筛分，以保证煤质的稳定性；在煤炭的输送过程中，电控系统将根据料位计27的信号，自动控制输送设备的运行速度和停止时间，可以确保煤炭的顺利输送，并避免因过度堆积或短缺而导致的运输障碍，在煤炭的排放过程中，电控系统将根据料位计27的信号，自动调控排放设备的运行状态。

如图1至图2所示，所述给煤系统3包括调速给煤装置31和定量给煤装置32；所述调速给煤装置31与所述星型卸料器25连接；所述定量给煤装置32与所述调速给煤装置31的输出端连接。

在本发明实施例中，调速给煤装置31和定量给煤装置32可以选择螺旋给煤机或刮板给煤机；调速给煤装置31采用变频调速电机控制燃煤输出量，与星型卸料器25连接，负责将煤料从第一煤仓23中输送到定量给煤装置；定量给煤装置32通过出口端的称重装置控制出煤量，确保将定量的煤粉送入喷煤系统4中，配合喷煤系统4中的播煤风系统可将煤粉均匀连续送入炉膛中，以满足锅炉燃烧发热所需；调速给煤装置31和定量给煤装置32可以通过操作者设定的运行参数控制给煤装置的输煤量，实现煤炭的精确供给，避免过量或不足的情况发生，例如，燃煤低基位发热量、额定载荷、室外日均温度、大小颗粒燃料占比；给煤系统3的调速给煤装置31和定量给煤装置32均配备监控设备运行状态的传感器，传感器信号与设备运行系统连锁，以便出现故障时及时报警并停机，防止损坏设备，达到稳定均匀提料的目的。

如图1至图2所示，喷煤系统4包括金属膨胀节41、喷煤管42和播煤风系统43；所述喷煤管42通过金属膨胀节41与定量给煤装置32的输出端连接；所述播煤风系统43与喷煤管42连接。

在本发明实施例中，喷煤管42通过金属膨胀节41与定量给煤装置32的出煤口相连，喷煤管42将燃料均匀连续的喷入锅炉炉膛，确保燃料的均匀连续供应；喷煤管42材质为耐热合金，能够承受高温和腐蚀等极端条件，保证喷煤管42的耐久性和稳定性，使其能够长时间地运行而不出现问题；在锅炉运行过程中，温度会发生变化，金属膨胀节41可以在温度变化时自由伸缩，避免管道因热胀冷缩而产生应力破坏；通过喷煤管42实现燃料的均匀喷洒，燃料能够更好地与空气混合，可以提高燃烧效率，减少燃料的浪费；在喷煤管42后方设置的播煤风系统43可以防止喷煤管42蓬煤及炉膛内高温烟气倒灌造成设备烧损。

如图1至图2所示，所述播煤风系统43包括主播煤风管431、主播煤风阀432、辅播煤风管433和辅播煤风阀434；所述主播煤风管431设置在定量给煤装置32的输出端下方，主播煤风阀432设置在主播煤风管431上；所述辅播煤风管433设置在喷煤管42的输出端下方，辅播煤风阀434设置在辅播煤风管433上。

在本发明实施例中，播煤风系统43通过从喷煤管42后方喷射高速气流，形成一个气流屏障，阻止炉膛内的高温烟气倒灌到喷煤管42中，从而保护设备不被烧损；还可以将煤粉从喷煤管42中分散出来，使其均匀地分布在炉膛中，避免煤粉集中堆积在某一区域，导致局部过热和设备烧损；主播煤风管431和辅播煤风管433主要起辅助喷煤及降温作用，主播煤风阀432和辅播煤风阀434起控制播煤风系统启闭的作用；主播煤风管431接入点在定量给煤装置的出煤口下方，起防止蓬煤的作用；辅助播煤风管434接入点在喷煤管末端喷煤点下方，起辅助喷煤的作用；二次风风机提供的播煤风，通过播煤风管系统43接入喷煤管42，以辅助煤粉喷入炉膛及降低喷煤管内温度；播煤风风量需要通过热力学计算确定，播煤风风管插入位置与角度需要通过FLUENT进行模拟辅助计算确定。

如图1至图2所示，所述电控系统通过收集料位计27的反馈信号控制落料系统1、筛分储煤系统2、给煤系统3和喷煤系统4的工作。

在本发明实施例中，电控系统通过收集的传感器信号或手工输入参数控制空中给煤装置中各装置的动作，确保在满足锅炉正常运转的前提下连续稳定的向锅炉提供燃料；在给煤装置设备运行的过程中，如果运行探测仪检测到有异常情况，会及时反馈报警信号，一旦接收到报警信号，电控系统会迅速作出反应，立即停止给煤系统、筛分系统以及上煤皮带的运行，可以有效避免潜在的危险，确保给煤装置的安全运行；当锅炉系统停止运行时，电控系统会自动停止空中给煤系统中的各个设备的运行；电控系统还可以与其他系统进行联动，实现更加智能化的运行模式，提高系统的整体效率和稳定性。

电控系统具体控制方式如下：根据料位计27反馈的料位信号控制上煤皮带的启停状态，若料位计27反馈的料位信号过低，则开启皮带机进行上煤作业，若7料位计反馈的料位信号过高，则控制皮带机停机；上煤皮带机初启动时应开启闸板阀12，以便调整第二煤仓22中不同粒径燃料的比例，锅炉进入稳态后，关闭闸板阀12，当料位计27检测到第二煤仓22和第一煤仓23料位高差过大时，开启闸板阀12进行平衡料位作业；平板振打器13和振打电机26的控制有自动控制和就地控制两种方式，自动控制通过操作者设置的运行参数，定时启动相关设备，设置就地控制置方式可以确保操作者在发现蓬煤等紧急情况时能够及时启动相关设备辅助输煤；振动筛分装置21的运行状态与上煤皮带的运行状态连锁，上煤皮带启动时振动筛分装置21同时启动，上煤皮带停机时振动筛分装置21亦同时停机；控制星型卸料器25、调速给煤装置31和定量给煤装置32的运行状态，若料位计27反馈的料位信号过低，关闭星型卸料器25，停止调速给煤装置31和定量给煤装置32的运行；料位计27反馈的料位高度处于正常范围时，启动星型卸料器25，同时启动调速给煤装置31和定量给煤装置32，通过操作者设定的运行参数控制给煤装置的输煤量；给煤系统3的各装置均应配备监控设备运行状态的传感器，传感器信号应与设备运行系统连锁，以便出现故障时及时报警并停机，防止损坏设备，达到稳定均匀提料的目的。

当料位计27反馈信号低于最小设定值时，上煤皮带启动，振动筛分装置21启动，闸板阀12开启；当锅炉系统正常运行且料位计27反馈信号处于最大设定值与最小设定值之间时，上煤皮带保持运行，振动筛分装置21启动，闸板阀12关闭，星型卸料器25启动，调速给煤装置31及定量给煤装置32启动，然后根据锅炉热负荷输入运行参数调整给煤系统输煤量，主播煤风阀432与辅播煤风阀434打开，启动播煤风系统43；当料位计反馈信号高于最大设定值时，上煤皮带停止运行，振动筛分装置21停止运行；当料位计27反馈信号检测到第二煤仓22和第一煤仓23料位高差大于设定值时，开启闸板阀12进行平衡料位作业，直至第二煤仓22和第一煤仓23料位高差低于设定值时，关闭闸板阀12，结束平衡料位作业。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种燃煤锅炉空中给煤装置，其特征在于：包括：

落料系统(1)；

筛分储煤系统(2)，与所述落料系统(1)的输出端连接，通过振动筛分装置(21)将燃煤进行分选，使燃煤分别进入到第二煤仓(22)和第一煤仓(23)；

给煤系统(3)，与所述第一煤仓(23)的输出端连接；

喷煤系统(4)，与给煤系统(3)的输出端连接；

电控系统，与落料系统(1)、筛分储煤系统(2)、给煤系统(3)和喷煤系统(4)连接。

2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉空中给煤装置，其特征在于：所述落料系统(1)包括汇流型落煤斗(11)、闸板阀(12)和平板振打器(13)；

所述闸板阀(12)安装在所述汇流型落煤斗(11)上；

所述平板振打器(13)安装在所述汇流型落煤斗(11)的底板上。

3.根据权利要求2所述的燃煤锅炉空中给煤装置，其特征在于：所述振动筛分装置(21)设置在所述汇流型落煤斗(11)的下方，燃煤经过振动筛分装置(21)进入第一煤仓(23)和第二煤仓(22)中。

4.根据权利要求3所述的燃煤锅炉空中给煤装置，其特征在于：所述第一煤仓(23)连接有扩容煤仓(24)；

所述扩容煤仓(24)的输出端设置有星型卸料器(25)；

所述扩容煤仓(24)的底板上设置有振打电机(26)。

5.根据权利要求4所述的燃煤锅炉空中给煤装置，其特征在于：所述第二煤仓(22)和第一煤仓(23)上均设置有料位计(27)，用于分别探测第二煤仓(22)和第一煤仓(23)中的储煤量。

6.根据权利要求5所述的燃煤锅炉空中给煤装置，其特征在于：所述给煤系统(3)包括调速给煤装置(31)和定量给煤装置(32)；

所述调速给煤装置(31)与所述星型卸料器(25)连接；

所述定量给煤装置(32)与所述调速给煤装置(31)的输出端连接。

7.根据权利要求6所述的燃煤锅炉空中给煤装置，其特征在于：喷煤系统(4)包括金属膨胀节(41)、喷煤管(42)和播煤风系统(43)；

所述喷煤管(42)通过金属膨胀节(41)与定量给煤装置(32)的输出端连接；

所述播煤风系统(43)与喷煤管(42)连接。

8.根据权利要求7所述的燃煤锅炉空中给煤装置，其特征在于：所述播煤风系统(43)包括主播煤风管(431)、主播煤风阀(432)、辅播煤风管(433)和辅播煤风阀(434)；

所述主播煤风管(431)设置在定量给煤装置(32)的输出端下方，主播煤风阀(432)设置在主播煤风管(431)上；

所述辅播煤风管(433)设置在喷煤管(42)的输出端下方，辅播煤风阀(434)设置在辅播煤风管(433)上。

9.根据权利要求8所述的燃煤锅炉空中给煤装置，其特征在于：所述电控系统通过收集料位计(27)的反馈信号控制落料系统(1)、筛分储煤系统(2)、给煤系统(3)和喷煤系统(4)工作。