CN202747760U - 电站锅炉一次风温度双向调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电站锅炉一次风温度双向调节系统，包括一次风温度双向调节换热器，一次风温度双向调节换热器包括依次连接的入口联箱、中间联箱和出口联箱，所述入口联箱、中间联箱和出口联箱间的受热面为水平蛇形管结构，所述入口联箱上端连接有辅汽联箱来的汽源管道，入口联箱的下端连接有汽机回热系统来的凝结水管道，所述出口联箱的上端连接有凝结水回水管道，出口联箱的下端连接有疏水管道。本实用新型的有益效果为：不仅能够解决等离子点火或微油点火技术要求的锅炉冷态启动磨煤机制粉问题，也能够解决运行中不向磨煤机制粉系统中加入冷风调整一次风温度问题；能够有效的降低锅炉排烟温度，提高锅炉热效率；同时提高了汽轮机组的经济性。

Description

电站锅炉一次风温度双向调节系统

技术领域

本实用新型涉及一种电站锅炉一次风温度双向调节系统。

背景技术

电站燃煤锅炉技术伴随着人类社会工业化发展向着大型化、高参数、自动化不断演进。直至目前的锅炉技术及系统，虽然经历了较长时期的技术演进历史，仍有一些不完善和待改进之处。电站锅炉运行中，进入磨煤机的热一次风温度是靠掺入一定量的冷风来调节温度以满足磨煤机和制粉系统对燃煤干燥的需要就是问题之一，现在国内外包括发达国家都仍然普遍采用这种传统的技术方式。

如图1所示，以中速磨煤机正压直吹式制粉系统为代表，为了使燃煤得到较好的干燥和制备，如图1 为现在锅炉一次风温度传统的掺入冷风的调节方式，经过一次风机4部分送入锅炉1尾部烟道的空气预热器2的一次风被加热成热一次风经热一次风管道14被送向中速磨煤机6，另一部分未经空气预热器2的冷一次风也被冷一次风管道15送向制粉系统。之后，热一次风经过热一次风门17，冷一次风经过冷一次风门18，在混合风门19前混合，再通过混合风门19、风量检测装置16进入中速磨煤机6；另一部分冷一次风经过密封风机8和密封风门9作为中速磨煤机6的密封风。原煤经给煤机5被送入中速磨煤机6干燥制粉，携带煤粉的一次风经过粗煤粉分离器7、煤粉一次风分配器10、隔绝门11被送入燃烧器12喷入炉膛，进行燃烧。送风机3送入锅炉1的空气预热器2的空气，加热后作为二次风被送入二次风箱13 ，分配向各个燃烧器12，进行助燃。这种传统技术方式的设计思想是，热一次风设计温度要比磨煤机要求入磨风温度高出一定幅度，以保证燃煤干燥的需要；但为了制粉系统的安全，又要求对一定的煤量配一定的合适风量，使磨煤机出、入口风温度不能过高。要满足运行中磨煤机的入口要求温度，在磨煤机入口风道，将热一次风中掺入一些冷一次风（或负压系统掺入环境冷风），掺入冷风是非常方便和容易实现的。这种一次风温度的调节方式，仍是现在国内外普遍采用的传统方式。但是，行内人都知道锅炉炉膛及相关系统进入冷风会影响锅炉排烟温度升高增加排烟热损失、降低锅炉热效率，已经成为行内的普遍常识。电站锅炉的炉膛漏风现象得到了人们的高度重视并有许多比较完善的技术措施。令人遗憾的是，用掺入冷风的方法来调节一次风温度以满足磨煤机和制粉要求，和炉膛进入冷风一样，同样会影响锅炉排烟温度升高增加排烟热损失、降低锅炉热效率的问题没有被人们普遍高度重视，更没有出现合理的技术措施和方法而形成有效改变。而且，随着锅炉大型化的发展，参数越高、容量越大，其热一次风的温度高出制粉系统允许值的幅度越大。实际运行中，为了调节入磨一次风温度，冷一次风掺入量和比例有增大趋势。研究资料表明，为数不少的锅炉掺入的冷一次风约为一次风量的20%左右，也有一些锅炉掺入冷一次风高达一次风量的30%—40%，严重导致锅炉排烟温度升高和热效率降低。

目前，对于直吹式制粉系统的锅炉，热一次风温是完全靠掺入冷风来调节，没有任何缓和、替代手段；对于中储式制粉系统的锅炉可以用增加三次风再循环的方式减少掺入冷风量，但很难做到完全不掺入冷风。也就是说，现有传统的锅炉烟风系统无法减少或取消掺入系统的冷风量。

另外， 电站燃煤锅炉冷态启动的传统点火方式是，利用布置在二次风中的大油枪燃烧火焰对整个炉膛加热升温，当炉内温度达到所用燃煤的着火温度时，锅炉的排烟温度也相应升高，通过空气预热器对一次风、二次风加热，也使磨煤机具备了启动制粉的条件。这种传统的锅炉点火方式需要燃用大量的紧缺、不可再生能源——燃油。2000年以来我国倡导将电站锅炉的等离子点火技术和微油点火技术作为重点推广的节能项目，以节约大量的锅炉点火用油。等离子点火技术是不用油、直接点燃煤粉的技术；微油点火技术是用少量的燃油、以粉代油的点火技术。这两个技术都要求在锅炉的冷态情况下，能尽早的启动磨煤机制粉。在技术推广中，为了冷态启动磨煤机制粉，需在磨煤机入口风道加装加热器，提高磨煤机入口一次风温度。经实践，冷炉启磨加热入磨一次风温度的方式有多种，有蒸汽加热器方式，也有燃油混合加热方式；对于蒸汽加热器可以布置在热一次风两侧主风道的任一旁路上，也可以装在所选磨入口分风道的旁路上；对于燃油式加热器可以安装在热一次风两侧主风道的任一侧主风道内，也可装在所选磨入口分风道的旁路风道内。

如前所述，运行中进入磨煤机的热一次风掺入一定量的冷风来调节温度，是减温过程。而微油点火、等离子点火的风道加热是对一次风的加热过程。两者的温度调整方向正好相反。因此，对现有技术应当进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电站锅炉一次风温度双向调节系统，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种电站锅炉一次风温度双向调节系统，包括一次风温度双向调节换热器，一次风温度双向调节换热器安装在热一次风管道上，所述一次风温度双向调节换热器包括垂直布置的、依次连接的入口联箱、中间联箱和出口联箱，所述入口联箱、中间联箱和出口联箱之间的受热面为蛇形管道结构，所述入口联箱的上端连接有辅汽联箱来的汽源管道，入口联箱的下端连接有汽轮机回热系统来的凝结水管道，所述出口联箱的上端连接有凝结水回水管道，出口联箱的下端连接有疏水管道。

所述热一次风管道上设有热一次风门和风量检测装置；所述汽源管道上设有供汽止回阀、供汽电动截止阀和供汽调节阀；所述汽轮机回热系统来的凝结水管道上设有凝结水供给调节阀、凝结水供水电动截止阀和凝结水供水止回阀；所述凝结水回水管道上设有凝结水回水电动截止阀；所述疏水管道疏水电动截止阀和疏水器，疏水器并联有疏水器旁路，疏水器旁路上设有疏水器旁通阀；所述疏水器的前后两端分别连接有疏水器前截止阀和疏水器后截止阀。

本实用新型的有益效果为：本实用新型不仅能够解决等离子点火和微油点火技术要求的锅炉冷态启动磨煤机制粉问题，也能够解决运行中不向磨煤机制粉系统中加入冷风调整一次风温度问题；能够有效的降低锅炉排烟温度，提高锅炉热效率，同时，汽机凝结水被加热后返回回热低压加热器凝结水系统，代替了一部分低压加热器的作用，成为汽轮机热系统的一个组成部分，排挤了部分汽轮机的回热抽汽，这部分被排挤的抽汽在汽轮机内继续膨胀做功。在燃料消耗量不变的情况下，可多做电功，提高了汽轮机组的经济性。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是电站锅炉传统一次风温度调节装置示意图；

图2是本实用新型实施例所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统的使用状态参考图；

图3是本实用新型实施例所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统布置在锅炉两侧的热一次风道上适当扩大布置断面的布置示意图；

图4是本实用新型实施例所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统布置在锅炉两侧的热一次风道上不扩大布置断面、加装旁路风管避免阻力增大示意图；

图5是本实用新型实施例所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统布置在锅炉两侧的热一次风道加装的旁路风道上避免阻力增大示意图；

图6是本实用新型实施例所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统布置在磨煤机入口一次风分支风道上示意图。

图7是本实用新型实施例所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统的汽水系统连接示意图；

图8是本实用新型实施例所述的电站锅炉一次风温度双向调节换热器的结构示意图。

图中：

1、锅炉；2、空气预热器；3、送风机；4、一次风机；5、给煤机；6、中速磨煤机；7、粗煤粉分离器；8、密封风机；9、密封风门；10、煤粉一次风分配器；11、隔绝门；12、燃烧器；13、二次风箱；14、热一次风管道；15、冷一次风管道；16、风量检测装置；17、热一次风门；18、冷一次风门；19、混合风门； 20、一次风温度双向调节换热器；21、供汽止回阀；22、供汽电动截止阀；23、供汽调节阀；24、疏水电动截止阀；25、疏水器前截止阀；26、疏水器；27、疏水器后截止阀；28、疏水器旁路阀；29、凝结水供给调节阀；30、凝结水供水电动截止阀；31、凝结水供水止回阀；32、凝结水回水电动截止阀；33、汽源管道；34、疏水管道；35、凝结水管道；36、凝结水回水管道。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型实施例所述的一种电站锅炉一次风温度双向调节系统，包括一次风温度双向调节换热器20，一次风温度双向调节换热器20安装在热一次风管道14上，如图8所示，所述一次风温度双向调节换热器20包括垂直布置、依次连接的入口联箱、中间联箱和出口联箱，所述入口联箱、中间联箱和出口联箱之间的受热面为蛇形管道结构，所述入口联箱的上端连接有辅汽联箱来的汽源管道33，入口联箱的下端连接有汽机回热系统来的凝结水管道35，所述出口联箱的上端连接有凝结水回水管道36，出口联箱的下端连接有疏水管道34。

所述热一次风管道14上设有热一次风门17和风量检测装置16；所述汽源管道33上设有供汽止回阀21、供汽电动截止阀22和供汽调节阀23；所述汽机来的凝结水管道35上设有凝结水供给调节阀29、凝结水供水电动截止阀30和凝结水供水止回阀31；所述凝结水回水管道36上设有凝结水回水电动截止阀32；所述疏水管道34疏水电动截止阀24和疏水器26，疏水器26并联有疏水器旁路及疏水器旁通阀28；所述疏水器26的前后两端分别连接有疏水器前截止阀25和疏水器后截止阀27。

具体使用时：如图2所示，在锅炉热一次风系统中加装一次风温度双向调节换热器20（取消原来冷一次风门18，混合风门19及相关管道）。在锅炉冷态进行等离子或微油点火时，从汽源管道33来的蒸汽，约300℃的蒸汽经过供汽调节阀23、供汽电动截止阀22、供汽止回阀21，从一次风温度双向调节换热器20的入口联箱的上端进入，一次风温度双向调节换热器20对一次风进行加热，其中蒸汽被冷却，被冷却的蒸汽或疏水从一次风温度双向调节换热器20出口联箱的下端排出，经过疏水电动截止阀24、疏水器前截止阀25、疏水器26、疏水器后截止阀27或疏水器旁路上的疏水器旁路阀28，通过疏水管道34排向疏水箱。通过电动调节阀调节蒸汽流量来控制调节一次风温度，满足启磨制粉要求。当点火完成后，供汽调节阀23、供汽电动截止阀22、疏水电动截止阀24严密关闭，一次风加热系统退出运行。当达到锅炉正常运行条件，一次风温度达设计值或以上，可投入一次风温度双向调节换热器20的冷却系统，打开凝结水来水管上的电动截止阀和凝结水回水管上的电动截止阀，从汽机回热系统凝结泵来凝结水约60℃左右，通过凝结水送水管道凝结水供给调节阀29、凝结水供水电动截止阀30、凝结水供水止回阀31，从一次风温度双向调节换热器20的进口联箱的下端进入，在换热器受热面中吸收热量，使一次风温度降低，被加热的凝结水约100℃左右，从一次风温度双向调节换热器20的出口联箱的上端排出，然后经凝结水回水电动截止阀32、凝结水回水管道36，回到汽机低压加热器回热系统被利用。可以通过调节汽机回热系统来的凝结水管道35上的凝结水供给调节阀29，用凝结水流量来控制一次风温度使之符合要求。

一次风温度双向调节换热器加热或冷却，如上所述，从而通过供汽电动截止阀22、疏水电动截止阀24、凝结水供水电动截止阀30、凝结水回水电动截止阀32进行相互切换。

本实用新型提供的电站锅炉一次风温度双向调节系统的布置方式和位置可以有多种。一种如图3所示，一次风温度双向调节换热器20布置在锅炉两侧的热一次风道上适当扩大布置断面的布置示意图，适当扩大换热器处的风道断面，是为了加装换热器后不使阻力增加过大，可较大幅度降低一次风温度。另一种如图4所示，一次风温度双向调节换热器20布置在锅炉两侧的热一次风道上不扩大布置断面、加装旁路风管避免阻力增大示意图，对加装换热器处的一次风道断面不增加，而是增加一个换热器旁路小风道，适于对一次风温度降低稍小。再一种如图5所示，一次风温度双向调节换热器20布置在锅炉两侧的热一次风道加装的旁路风道上避免阻力增大示意图，直接将换热器装在两侧热一次风道的旁路风道上，对原风道改变较小，适于冷一次风调节加入为5%—10%一次风量的锅炉。还有一种如图6所示，一次风温度双向调节换热器20布置在磨煤机入口一次风分支风道上示意图，可以根据每台磨煤机的不同出力、煤质情况分别调节换热器控制入磨一次风温度符合要求，可以完全改变调温方式，不用加入任何冷风，使冷风加入为零，但其设备投入成本较大。

一次风温度双向调节换热器20可根据锅炉实际情况分两组设置也可更多组设置，如图7所示，设置了从辅汽联箱来的汽源管道33分别供向各组一次风温度双向调节换热器20入口联箱的上端，疏水管道34分别连接各组出口联箱的下端并将疏水送往疏水箱；设置了汽机来的凝结水管道35分别送向各个一次风温度双向调节换热器20入口联箱的下端，而凝结水回水管道36分别连接各个一次风温度双向调节换热器20出口联箱的上端，被加热的凝结水通过回水母管被送回汽机回热系统的合适位置，以获取较高的回热效率。

可以根据每台锅炉的不同情况选择不同的热一次风温度双向调节换热器布置具体方式以取得最大的技术改造经济效益。

一次风温度双向调节换热器20不仅能够解决等离子点火和微油点火技术要求的锅炉冷态启动磨煤机制粉问题，也能够解决运行中不向磨煤机制粉系统中加入冷风调整一次风温度问题。能够有效的降低锅炉排烟温度，提高锅炉热效率；同时，汽机凝结水被加热返回回热低压加热器凝结水系统，代替了一部分低压加热器的作用，成为汽机热系统的一个组成部分，排挤了部分汽轮机的回热抽汽，这部分被排挤的抽汽在汽轮机内继续膨胀做功。在燃料消耗量不变的情况下，可多做电功，提高了汽轮机组的经济性。热一次风温度双向调节换热器选用汽机低压凝结水，温度低（一般为60~70℃），其出口水温为100℃左右，而热一次风温度通常高达300℃以上，换热器的传热温压很大，可大大缩小换热器的受热面积，减少金属消耗量，流通阻力较小。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电站锅炉一次风温度双向调节系统，包括一次风温度双向调节换热器（20），其特征在于：所述一次风温度双向调节换热器（20）安装在热一次风管道（14）上，一次风温度双向调节换热器（20）包括依次连接的入口联箱、中间联箱和出口联箱，所述入口联箱的上端连接有辅汽联箱来的汽源管道（33），所述入口联箱的下端连接有汽轮机回热系统来的凝结水管道（35），所述出口联箱的上端连接有凝结水回水管道（36），出口联箱的下端连接有疏水管道（34）。

2.根据权利要求1所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统，其特征在于：所述入口联箱、中间联箱和出口联箱为垂直布置，各个联箱之间的受热面为水平蛇形管道结构。

3.根据权利要求2所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统，其特征在于：所述热一次风管道（14）上设有热一次风门（17）和风量检测装置（16）。

4.根据权利要求3所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统，其特征在于：所述汽源管道（33）上设有供汽止回阀（21）、供汽电动截止阀（22）和供汽调节阀（23）。

5.根据权利要求4所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统，其特征在于：所述汽轮机回热系统来的凝结水管道（35）上设有凝结水供给调节阀（29）、凝结水供水电动截止阀（30）和凝结水供水止回阀（31）。

6.根据权利要求5所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统，其特征在于：所述凝结水回水管道（36）上设有凝结水回水电动截止阀（32）。

7.根据权利要求6所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统，其特征在于：所述疏水管道（34）上设有疏水电动截止阀（24）和疏水器（26），疏水器（26）并联有疏水器旁通阀（28）。

8.根据权利要求7所述的电站锅炉一次风温度双向调节系统，其特征在于：所述疏水器（26）的前后两端分别连接有疏水器前截止阀（25）和疏水器后截止阀（27）。

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