CN117920441A - 直吹式制粉系统及燃煤机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直吹式制粉系统及燃煤机组，直吹式制粉系统包括磨煤机、第一给煤机、第二给煤机、第一风管、第二风管和供风系统，供风系统包括第一容量风管、第二容量风管、第一旁路风管、第二旁路风管和补风主管；第一给煤机和第一容量风管均与第一进煤口连接，第二给煤机和第二容量风管均与第二进煤口连接，第一风管与第一出煤口连接，第二风管与第二出煤口连接；第一旁路风管与第一给煤管连接，第二旁路风管与第二给煤管连接，补风主管与第一风管和第二风管中的至少一个连接。本发明实施例的直吹式制粉系统，可以将一次风温度提高至燃用煤粉所需的最佳一次风温度，从而提高锅炉运行的稳燃性和经济性。

Description

直吹式制粉系统及燃煤机组

技术领域

本发明涉及制粉系统的技术领域，具体涉及一种直吹式制粉系统及燃煤机组。

背景技术

制粉系统用于将原煤碾磨成煤粉，使其以粉状进入锅炉，以提高燃烧速度和燃烧效率；其中，与煤粉一起进入锅炉的气流为一次风，一次风的风速和风温对锅炉的燃烧起主导作用，例如，当燃用烟煤时，所需的一次风温度不高于160℃，燃用贫煤时，所需的一次风温度不高于230℃，燃用无烟煤时，所需的一次风温度不高于260℃，采用最佳的一次风温度更有利于锅炉运行的稳燃性。

对于包括双进双出磨煤机的直吹式制粉系统，因其碾磨能力较强，主要适用于难磨的煤种，比如无烟煤、低挥发贫煤和磨损指数较高的烟煤。但是，在实际应用中，受限于钢球磨煤机的机械部分和制粉系统其他元件可靠运行的条件，磨煤机的出口温度不宜高于130℃，这就导致直吹式制粉系统进入锅炉的一次风温度较低，无法达到煤粉燃烧所需的最佳一次风温度，使得锅炉运行的稳燃性较差，同时也导致锅炉的经济性较差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种直吹式制粉系统，可以通过减少旁路风量的方式，为补风主管内的热风留出余量，使补风主管内的热风能够作为一次风与煤粉混合并进入锅炉，从而提高一次风温度，使其达到燃用煤粉所需的最佳一次风温度，以提高锅炉运行的稳燃性和经济性。

本发明实施例的直吹式制粉系统包括磨煤机、第一给煤机、第二给煤机、第一风管、第二风管和供风系统，所述磨煤机具有第一进煤口、第二进煤口、第一出煤口和第二出煤口；所述第一给煤机与所述第一进煤口通过第一给煤管连接，所述第二给煤机与所述第二进煤口通过第二给煤管连接；所述第一风管与所述第一出煤口连接，所述第二风管与所述第二出煤口连接；所述供风系统包括第一容量风管、第二容量风管、第一旁路风管、第二旁路风管和补风主管，所述第一容量风管与所述第一进煤口连接，所述第二容量风管与所述第二进煤口连接，所述第一旁路风管与所述第一给煤管连接，所述第二旁路风管与所述第二给煤管连接，所述补风主管与所述第一风管和所述第二风管中的至少一个连接。

在一些实施例中，所述供风系统包括热风管、冷风管和混合风管，所述热风管与所述冷风管均设于所述混合风管的上游且均与所述混合风管连接，所述第一容量风管、所述第二容量风管、所述第一旁路风管和所述第二旁路风管均设于所述混合风管的下游且均与所述混合风管连接；所述补风主管与所述热风管连接；所述第一旁路风管设有第一调节阀，所述第二旁路风管设有第二调节阀，所述补风主管上设有第三调节阀。

在一些实施例中，所述供风系统还包括加热器，所述加热器与所述补风主管连接，以对所述补风主管内的气流进行加热。

在一些实施例中，所述加热器包括第一换热腔和第二换热腔，所述第一换热腔与所述补风主管连接，所述第二换热腔用于供加热蒸汽进入。

在一些实施例中，所述加热器包括冷介质进口、冷介质出口、热介质进口和热介质出口，所述冷介质进口和所述冷介质出口均与所述第一换热腔连通，所述热介质进口和所述热介质出口均与所述第二换热腔连通，所述冷介质进口与所述补风主管连接，所述冷介质出口与所述第一风管和所述第二风管中的至少一个连接，所述热介质进口用于供所述加热蒸汽进入；所述冷介质进口和所述热介质出口设于所述加热器的同一侧，所述冷介质出口和所述热介质进口设于所述加热器的同一侧。

在一些实施例中，所述供风系统还包括第一补风支管和第二补风支管，所述第一补风支管和所述第二补风支管均与所述补风主管连接，所述第一补风支管和所述第二补风支管分别与所述第一风管和所述第二风管连接。

在一些实施例中，所述第一调节阀、所述第二调节阀和所述第三调节阀中的至少一个为电动调节阀。

在一些实施例中，所述第一风管和所述第二风管中的至少一个上设有温度检测装置；和/或所述第一风管和所述第二风管中的至少一个上设有风速检测装置。

本发明实施例的燃煤机组包括锅炉和直吹式制粉系统；所述直吹式制粉系统为上述任一实施例所述的直吹式制粉系统进行制粉。

在一些实施例中，所述燃煤机组还包括与所述锅炉连接的蒸汽管，所述直吹式制粉系统为上述实施例中的直吹式制粉系统，该直吹式制粉系统包括加热器，所述加热器包括第一换热腔和第二换热腔，所述第一换热腔与所述补风主管连接，所述第二换热腔用于供加热蒸汽进入，所述第二换热腔与所述蒸汽管连接。

本发明实施例的直吹式制粉系统中，由第一容量风管和第二容量风管进入磨煤机的气流为磨煤机的容量风，由第一旁路风管和第二旁路风管进入第一给煤管和第二给煤管的气流为磨煤机的旁路风，由第一风管和第二风管进入锅炉的气流为一次风；其中，磨煤机所需的容量风以及锅炉所需一次风的风量均为定量。

当磨煤机的出口温度无法达到煤粉燃烧所需的最佳一次风温度时，向补风主管内通入温度高于旁路风的热风，并减少第一旁路风管和第二旁路风管的风量，为补风主管内的热风留出余量，使补风主管内的热风能够作为一次风进入第一风管和第二风管，从而在不改变磨煤机的容量风以及一次风的风量的同时，提高第一风管和第二风管输出的一次风温度，使其达到最佳的一次风温度，进而提高锅炉运行的稳燃性以及锅炉的经济性。

附图说明

图1是本发明一个实施例的直吹式制粉系统和蒸汽管的连接示意图。

图2是本发明一个实施例的直吹式制粉系统中供风系统与磨煤机的连接示意图。

图3是本发明一个实施例的直吹式制粉系统中的蒸汽管和补风主管与加热器的连接示意图。

附图标记：10、制粉系统；

1、磨煤机；11、第一进煤口；12、第二进煤口；13、第一出煤口；14、第二出煤口；

21、第一给煤机；211、第一给煤管；22、第二给煤机；221、第二给煤管；

31、第一风管；32、第二风管；

4、供风系统；41、第一容量风管；411、第四调节阀；42、第二容量风管；43、第一旁路风管；431、第一调节阀；44、第二旁路风管；441、第二调节阀；45、补风主管；451、第三调节阀；452、第一补风支管；453、第二补风支管；46、热风管；461、热风支管；462、第五调节阀；47、冷风管；471、冷风支管；48、混合风管；481、第一混合风管；482、第二混合风管；49、加热器；491、冷介质进口；492、冷介质出口；493、热介质进口；494、热介质出口；

51、温度检测装置；52、风速检测装置；

61、第一粗粉分离器；62、第二粗粉分离器；

20、蒸汽管；201、蒸汽支管；202、第六调节阀。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图3所示，本发明实施例的直吹式制粉系统10包括磨煤机1、第一给煤机21、第二给煤机22、第一风管31、第二风管32和供风系统4，磨煤机1具有第一进煤口11、第二进煤口12、第一出煤口13和第二出煤口14；第一给煤机21与第一进煤口11通过第一给煤管211连接，第二给煤机22与第二进煤口12通过第二给煤管221连接；第一风管31与第一出煤口13连接，第二风管32与第二出煤口14连接；供风系统4包括第一容量风管41、第二容量风管42、第一旁路风管43、第二旁路风管44和补风主管45，第一容量风管41与第一进煤口11连接，第二容量风管42与第二进煤口12连接，第一旁路风管43与第一给煤管211连接，第二旁路风管44与第二给煤管221连接，补风主管45与第一风管31和第二风管32中的至少一个连接。

本发明实施例的直吹式制粉系统10中，由第一容量风管41和第二容量风管42进入磨煤机1的气流为磨煤机1的容量风，由第一旁路风管43和第二旁路风管44进入第一给煤管211和第二给煤管221的气流为磨煤机1的旁路风，由第一风管31和第二风管32进入锅炉的气流为一次风；其中，磨煤机1所需的容量风以及锅炉所需一次风的风量均为定量。

当磨煤机1的出口温度无法达到煤粉燃烧所需的最佳一次风温度时，向补风主管45内通入温度高于旁路风的热风，并减少第一旁路风管43和第二旁路风管44的风量，为补风主管45内的热风留出余量，使补风主管45内的热风能够作为一次风进入第一风管31和第二风管32，从而在不改变磨煤机1的容量风以及一次风的风量的同时，提高第一风管31和第二风管32输出的一次风温度，使其达到最佳的一次风温度，进而提高锅炉运行的稳燃性和经济性。

可以理解的是，通过第一旁路风管43和第二旁路风管44可以实现对第一风管31和第二风管32内一次风速的调节，同时，第一旁路风管43和第二旁路风管44内的旁路风通入第一给煤管211和第二给煤管221内，可以起到干燥原煤的作用。此外，通过补风主管45也可以实现对第一风管31和第二风管32内风速的调节，以便在调节一次风温度的同时保持最佳的一次风速。

可以理解的是，如图1和图2所示，直吹式制粉系统10还包括第一粗粉分离器61和第二粗粉分离器62，第一粗粉分离器61设于第一出煤口13和第一风管31之间且与二者连接，第二粗粉分离器62设于第二出煤口14和第二风管32之间且与二者连接，即第一出煤口13排出的煤粉需经过第一粗粉分离器61进行筛分，筛分合格的煤粉进入第一风管31，不合格的煤粉送回磨煤机1，第二出煤口14排出的煤粉需经过第二粗粉分离器62进行筛分，筛分合格的煤粉进入第二风管32，不合格的煤粉送回磨煤机1。

在一些实施例中，供风系统4包括热风管46、冷风管47和混合风管48，热风管46与冷风管47均设于混合风管48的上游且均与混合风管48连接，第一容量风管41、第二容量风管42、第一旁路风管43和第二旁路风管44均设于混合风管48的下游且均与混合风管48连接；补风主管45与热风管46连接；第一旁路风管43设有第一调节阀431，第二旁路风管44设有第二调节阀441，补风主管45上设有第三调节阀451。

通过调节由热风管46进入混合风管48的风量以及由冷风管47进入混合风管48的风量可以调节混合风管48内的风速和风温，从而调节第一容量风管41、第二容量风管42、第一旁路风管43和第二旁路风管44的风速和风温。通过将补风主管45与热风管46连接，热风管46可以为补风主管45提供热风，无需为补风主管45单独设置气源，使得直吹式制粉系统10的结构更加简单。此外，通过第一调节阀431可以控制补风主管45内的风量，通过第二调节阀441和第三调节阀451可以控制磨煤机1的旁路风的风量，从而在磨煤机1的出口温度无法达到煤粉燃烧所需的最佳一次风温度时，可以控制第一旁路风管43和第二旁路风管44的风量减少，控制补风主管45的风量增加，以实现一次风温度的提升。

如图1所示，混合风管48的数量为两个，分别为第一混合风管481和第二混合风管482，第一混合风管481分别与第一容量风管41和第一旁路风管43连接，第二混合风管482分别与第二容量风管42和第二旁路风管44连接，换言之，第一混合风管481内的混合气流分别进入第一容量风管41和第一旁路风管43，第二混合风管482内的混合气流分别进入第二容量风管42和第二旁路风管44。可以理解的是，第一容量风管41和第二容量风管42上均设有第四调节阀411，第四调节阀411为电动调节阀，以便分别控制由第一进煤口11和第二进煤口12进入磨煤机1的容量风。

供风系统4还包括两个热风支管461和两个冷风支管471，两个热风支管461均与热风管46连接，两个冷风支管471均与冷风管47连接，其中，一个热风支管461和冷风支管471同时与第一混合风管481连接，另一个热风支管461和冷风支管471同时与第二混合风管482连接；换言之，热风管46内的气流分为两路分别进入两个热风支管461内，冷风管47内的气流分为两路分别进入两个冷风支管471内，位于第一进煤口11处的热风支管461和冷风支管471内的气流进入第一混合风管481内混合，位于第二进煤口12的热风支管461和冷风支管471内的气流也进入第二混合风管482内混合。

热风支管461和冷风支管471上均设有第五调节阀462，第五调节阀462为电动调节阀，以便控制进入混合风管48内的热风和冷风的比例，从而在一定范围内调节磨煤机1的出口处的风温和风速。

在一些实施例中，供风系统4还包括加热器49，加热器49与补风主管45连接，以对补风主管45内的气流进行加热。

由于热风管46内的风温受限于磨煤机1的出口温度，当磨煤机1的出口温度与煤粉燃烧所需的最佳一次风温度的差值较大时，通过热风管46进入补风主管45内的热风，其风温难以将一次风温度的提升至最佳一次风温度；通过设置加热器49，可以对进入补风主管45的气流单独加热，在不影响磨煤机1出口温度的同时，更方便控制补风主管45内的风温，从而更有利于对一次风温度的提升。

在一些实施例中，加热器49包括第一换热腔和第二换热腔，第一换热腔与补风主管45连接，第二换热腔用于供加热蒸汽进入。

补风主管45内的热风流经第一换热腔，蒸汽流经第二换热腔，蒸汽的热量传递至热风，从而实现补风主管45内的热风温度的提升。

在一些实施例中，如图3所示，加热器49包括冷介质进口491、冷介质出口492、热介质进口493和热介质出口494，冷介质进口491和冷介质出口492均与第一换热腔连通，热介质进口493和热介质出口494均与第二换热腔连通，冷介质进口491与补风主管45连接，冷介质出口492与第一风管31和第二风管32中的至少一个连接，热介质进口493用于供加热蒸汽进入；冷介质进口491和热介质出口494设于加热器49的同一侧，冷介质出口492和热介质进口493设于加热器49的同一侧。

通过以上设置，使得第二换热腔内蒸汽的流动方向与第一换热腔内热风的流动方向相反，以实现蒸汽和气流的对流换热，从而可以提高加热器49的传热系数，最大限度的提高热风的温度。

可选地，补风主管45包括第一管段和第二管段，第二管段设于第一管段的下游，第一管段与冷介质进口491连接，第二管段与冷介质出口492连接，从而可使补风主管45内的热风流经第一换热腔；可以理解的是，补风主管45上的第三调节阀451设于第一管段上。

在一些实施例中，供风系统4还包括第一补风支管452和第二补风支管453，第一补风支管452和第二补风支管453均与补风主管45连接，第一补风支管452和第二补风支管453分别与第一风管31和第二风管32连接。通过设置第一补风支管452和第二补风支管453，可以同时实现对第一风管31和第二风管32内风温的调节，更加方便。

在一些实施例中，第一调节阀431、第二调节阀441和第三调节阀451中的至少一个为电动调节阀。通过将第一调节阀431、第二调节阀441和第三调节阀451设为电动调节阀，更容易实现对于第一旁路风管43、第二旁路风管44和补风主管45的流量的自动控制，从而提高直吹式制粉系统10的自动化程度。

在一些实施例中，第一风管31和第二风管32中的至少一个上设有温度检测装置51；和/或第一风管31和第二风管32中的至少一个上设有风速检测装置52。

通过温度检测装置51可以实时检测第一风管31和第二风管32内的风温，通过风速检测装置52可以实时检测第一风管31和第二风管32内的风速，以便及时获知一次风温度和一次风速，在一次风温度和一次风速出现异常时及时作出调整。

如图1所示，本发明实施例的燃煤机组包括锅炉和直吹式制粉系统10；直吹式制粉系统10为上述任一实施例的直吹式制粉系统10进行制粉。

采用上述任一实施例中的直吹式制粉系统10时，当磨煤机1的出口温度无法达到煤粉燃烧所需的最佳一次风温度时，可以减少第一旁路风管43和第二旁路风管44的旁路风量，为补风主管45内的热风留出余量，使补风主管45的热风能够作为一次风补入第一风管31和第二风管32，从而在不改变磨煤机1的容量风以及一次风的风量的同时，提高第一风管31和第二风管32输出的一次风温度，使其达到最佳一次风温度，以提高锅炉运行的稳燃性和经济性。

在一些实施例中，燃煤机组还包括与锅炉连接的蒸汽管20，直吹式制粉系统10为上述实施例中的直吹式制粉系统10，该直吹式制粉系统10包括加热器49，加热器49包括第一换热腔和第二换热腔，第一换热腔与补风主管45连接，第二换热腔用于供加热蒸汽进入，第二换热腔与蒸汽管20连接。

通过将与锅炉连接的蒸汽管20内的蒸汽引入加热器49内，用于对补风主管45内的热风进行加热，无需针对加热器49单独设置蒸汽设备，更加方便，使得燃煤机组的结构更加简单。

可选地，蒸汽管20内的蒸汽可以为再热蒸汽，再热蒸汽作为加热器49的热源放热后，其温度和压力降低，随后可将该部分再热蒸汽送入对应的抽汽回热系统继续利用。

可选地，蒸汽管20上连接有蒸汽支管201，蒸汽支管201的一端与蒸汽管20连接，另一端与第二换热腔连接，从而将蒸汽引入第二换热腔；蒸汽支管201上设有第六调节阀202，第六调节阀202为电动调节阀，以便调节进入第二换热腔内的蒸汽量。

此外，采用上述任一实施例中的直吹式制粉系统10进行制粉时，当燃用烟煤时，控制一次风温度不高于160℃，燃用贫煤时，控制一次风温度不高于230℃，燃用无烟煤时，控制一次风温度不高于260℃，从而可以适应不同煤种的燃烧要求。但是，当燃用的烟煤的挥发分高于35％时，需将补风主管45完全关闭，仅通过第一旁路风管43和第二旁路风管44对一次风进行调节，防止风温过高导致煤粉在输送管道(例如第一风管31、第二风管32)内发生自燃。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种直吹式制粉系统(10)，其特征在于，包括：

磨煤机(1)，所述磨煤机(1)具有第一进煤口(11)、第二进煤口(12)、第一出煤口(13)和第二出煤口(14)；

第一给煤机(21)和第二给煤机(22)，所述第一给煤机(21)与所述第一进煤口(11)通过第一给煤管(211)连接，所述第二给煤机(22)与所述第二进煤口(12)通过第二给煤管(221)连接；

第一风管(31)和第二风管(32)，所述第一风管(31)与所述第一出煤口(13)连接，所述第二风管(32)与所述第二出煤口(14)连接；

供风系统(4)，所述供风系统(4)包括第一容量风管(41)、第二容量风管(42)、第一旁路风管(43)、第二旁路风管(44)和补风主管(45)，所述第一容量风管(41)与所述第一进煤口(11)连接，所述第二容量风管(42)与所述第二进煤口(12)连接，所述第一旁路风管(43)与所述第一给煤管(211)连接，所述第二旁路风管(44)与所述第二给煤管(221)连接，所述补风主管(45)与所述第一风管(31)和所述第二风管(32)中的至少一个连接。

2.根据权利要求1所述的直吹式制粉系统(10)，其特征在于，所述供风系统(4)包括热风管(46)、冷风管(47)和混合风管(48)，所述热风管(46)与所述冷风管(47)均设于所述混合风管(48)的上游且均与所述混合风管(48)连接，所述第一容量风管(41)、所述第二容量风管(42)、所述第一旁路风管(43)和所述第二旁路风管(44)均设于所述混合风管(48)的下游且均与所述混合风管(48)连接；

所述补风主管(45)与所述热风管(46)连接；

所述第一旁路风管(43)设有第一调节阀(431)，所述第二旁路风管(44)设有第二调节阀(441)，所述补风主管(45)上设有第三调节阀(451)。

3.根据权利要求2所述的直吹式制粉系统(10)，其特征在于，所述供风系统(4)还包括加热器(49)，所述加热器(49)与所述补风主管(45)连接，以对所述补风主管(45)内的气流进行加热。

4.根据权利要求3所述的直吹式制粉系统(10)，其特征在于，所述加热器(49)包括第一换热腔和第二换热腔，所述第一换热腔与所述补风主管(45)连接，所述第二换热腔用于供加热蒸汽进入。

5.根据权利要求4所述的直吹式制粉系统(10)，其特征在于，所述加热器(49)包括冷介质进口(491)、冷介质出口(492)、热介质进口(493)和热介质出口(494)，所述冷介质进口(491)和所述冷介质出口(492)均与所述第一换热腔连通，所述热介质进口(493)和所述热介质出口(494)均与所述第二换热腔连通，所述冷介质进口(491)与所述补风主管(45)连接，所述冷介质出口(492)与所述第一风管(31)和所述第二风管(32)中的至少一个连接，所述热介质进口(493)用于供所述加热蒸汽进入；

所述冷介质进口(491)和所述热介质出口(494)设于所述加热器(49)的同一侧，所述冷介质出口(492)和所述热介质进口(493)设于所述加热器(49)的同一侧。

6.根据权利要求1所述的直吹式制粉系统(10)，其特征在于，所述供风系统(4)还包括第一补风支管(452)和第二补风支管(453)，所述第一补风支管(452)和所述第二补风支管(453)均与所述补风主管(45)连接，所述第一补风支管(452)和所述第二补风支管(453)分别与所述第一风管(31)和所述第二风管(32)连接。

7.根据权利要求2所述的直吹式制粉系统(10)，其特征在于，所述第一调节阀(431)、所述第二调节阀(441)和所述第三调节阀(451)中的至少一个为电动调节阀。

8.根据权利要求1-7任一项所述的直吹式制粉系统(10)，其特征在于，所述第一风管(31)和所述第二风管(32)中的至少一个上设有温度检测装置(51)；和/或

所述第一风管(31)和所述第二风管(32)中的至少一个上设有风速检测装置(52)。

9.一种燃煤机组，其特征在于，包括：

锅炉；

直吹式制粉系统(10)，所述直吹式制粉系统(10)为权利要求1-8任一项所述的直吹式制粉系统(10)进行制粉。

10.根据权利要求9所述的燃煤机组，其特征在于，所述燃煤机组还包括与所述锅炉连接的蒸汽管(20)，所述直吹式制粉系统(10)为权利要求4所述的直吹式制粉系统(10)，所述第二换热腔与所述蒸汽管(20)连接。