CN204176664U - 风扫磨和风扇磨结合的制粉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风扫磨和风扇磨结合的制粉系统，该系统将高水分劣质燃料经干燥管与高温炉烟/冷炉烟/热风混合介质接触被初步干燥，一并进入风扇中被研磨至很细的粒径，并与干燥介质进行深度换热，劣质燃料中的水分大幅下降，磨出口气粉混合物经粗粉分离器和收粉器进行气粉分离后，高含湿的乏气经水回收装置冷却冷凝降低湿度后再作为送粉介质把干燥后的劣质燃料送入锅炉内与普通煤粉进行掺烧。本系统能满足在大容量高参数燃煤电站锅炉上掺烧高水分劣质燃料的需要，具有高水分劣质燃料处理量大、系统热效率高的优势，可用于高水分褐煤、城市污水污泥和洗煤泥等劣质燃料的大规模资源化利用。

Description

风扫磨和风扇磨结合的制粉系统

技术领域

本实用新型属于火力发电技术领域，尤其涉及电站锅炉制粉系统技术。

背景技术

我国能源消费以煤炭为主的格局决定了电力生产在较长时间内仍将以火电为主。2013年全国煤炭产量完成37亿吨左右，煤炭消费量36.1亿吨左右，占一次能源消费的比重为65.7％，远远超过29.2％的世界平均水平。截至2013年年底，全国发电装机容量达到124738万千瓦，其中火电装机容量达86238万千瓦，占比69.1％；全年全国发电量52451亿千瓦时，其中火电发电量42184亿千瓦时，占比80.4％。火力发电用煤约占原煤消耗的50％左右。

火电的快速发展带来巨大的资源和环境保护压力。2012年，独立火电厂二氧化硫排放量为706.3万吨，占重点调查工业企业的39.8％；NOx排放量为981.6万吨，占重点调查工业企业的62.1％；烟(粉)尘排放量为144.2万吨，占重点调查工业企业排放量的15.1％。

我国煤炭资源分布严重不均，还增加了电煤供应的波动性。截至2010年底，全国煤炭保有查明资源储量13412亿吨。其中，山西、内蒙古、陕西和新疆四省区集中了全国近76％的煤炭储量；东部沿海发达地区的煤炭产量仅有11％。在煤炭资源贫乏的地区，特别是东部沿海地区，要满足火电机组的煤炭供应，必须从西部产煤大省或国外购入大量原煤。和富煤地区的坑口电厂不同，煤炭资源贫乏地区的电厂，电煤采购成为一项比较复杂的工作，在采购煤炭时需要综合考虑煤炭品质、煤炭价格、运输费用和采购周期等多种因素，最终购买性价比较高的煤炭，煤种的变化和煤质的波动都在所难免，难以保障锅炉长期稳定地燃用设计煤种。近年来，许多电厂为了降低发电成本，不断尝试在电站锅炉上掺烧低热值高水分的褐煤，取得了一定的成效。

火力发电除了以煤炭为燃料外，还可燃用各种废弃物，实现废弃物的减量化、资源化和无害化。例如采用流化床焚烧炉、炉排炉或回转窑焚烧炉处理城市生活垃圾、污泥和洗煤泥等废弃物，在我国得到了比较广泛的应用。然而，由于城市生活垃圾、污泥和洗煤泥等废弃物的水分高热值低，与大型电站锅炉的设计燃料性质一般相差很大，锅炉原有制粉系统很难适应这些废弃物的干燥和研磨要求，故很难在大型电厂中用作燃料。目前我国废弃物焚烧炉的容量远远小于大型电站锅炉，不能充分满足我国日益增长的废弃物的处置需求。

现有电厂锅炉的制粉系统一般根据设计燃料和校核燃料的特性进行选型。制粉系统的具体型式包括钢球磨煤机中间储仓式制粉系统、双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统、钢球磨直吹式制粉系统和风扇磨直吹式系统等。目前，国内电厂中一台锅炉通常只配一种型式的制粉系统。由于一种制粉系统只适用于特定的一类燃料，因此要在一台锅炉上掺烧两种性质差异很大的燃料时，就会受到制粉系统的限制而影响劣质燃料的掺烧比例。例如，在设计燃料为烟煤、采用钢球磨直吹式制粉系统的锅炉上，要大比例高效率掺烧高水分的褐煤或者污泥等废弃物就难以实现。

因此，发展新型制粉系统，适应普通煤炭和劣质燃料(如高水分低热值的褐煤、城市污水污泥和洗煤泥等)在电站锅炉上混烧的要求，是通过火力发电进行大规模劣质燃料资源化利用的重要基础，对于节约高品位燃料和促进环境保护有积极意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够满足在大容量高参数燃煤电厂中进行大规模低能耗掺烧高水分劣质燃料需要的新型制粉系统。该制粉系统既可进行常规的煤粉制备，还可同时进行高水分燃料的干燥、制粉、干燥剂乏气冷却冷凝和热量回收，克服现有常规燃煤电厂和焚烧厂中存在的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种风扫磨和风扇磨结合的制粉系统，包括给煤机、风扫磨、粗粉分离器、细粉分离器、换向器、螺旋输粉机、煤粉仓、第一给粉机、第一风粉混合器；所述给煤机、风扫磨、粗粉分离器、细粉分离器、换向器、螺旋输粉机、煤粉仓、第一给粉机、第一风粉混合器的进粉口依次连接；所述第一风粉混合气的进风口连接排粉风机的出风口，所述排粉风机的进风口连接细粉分离器的乏气出口，第一风粉混合器的出料口连接到锅炉的燃烧器；

其特征在于：还包括有高水分燃料给料机、干燥管、风扇磨、粗粉分离器、收粉器、木屑分离器、粉仓、水回收装置、乏气风机、第二给粉机、第二风粉混合器；

所述高水分劣质燃料给料机连接到干燥管的进料口，干燥管的出料口经风扇磨连接到粗粉分离器的进料口，粗粉分离器的出口连接到收粉器的进口，收粉器的出口依次经水回收装置、乏气风机连接到第二风粉混合器的进风口，所述收粉器的出粉口经木屑分离器连接到粉仓，粉仓连接到第二给粉机，第二给粉机连接到第二风粉混合器的进粉口，第二风粉混合器的出料口连接锅炉的燃烧器。

在本实用新型的具体实施方式中，所述锅炉外设有混合室，混合室的混合烟气出口连接到干燥管的干燥剂入口，混合室的热烟进口连接到锅炉的烟道上的高温炉烟抽取口；所述锅炉的烟道尾部设有除尘器，除尘器出口烟道连接冷烟风机，所述冷烟风机再连接到混合室的冷烟进口。

在本实用新型的具体实施方式中，所述锅炉的尾部烟道还设有空气预热器，所述空气预热器的空气进口连接送风机，出口热风管道分四路，第一路连接到二次风箱进口，二次风箱出口再连接到锅炉的燃烧器；第二路连接到混合室的热风进口，第三路连接到排粉风机的进风口，第四路连接到风扫磨的干燥剂入口。

在本实用新型的具体实施方式中，所述送风机的出风口分三路，第一路连接到空气预热器；第二路连接到排粉风机的进风口，第三路连接到风扫磨的干燥剂入口。

采用上述技术方案，高水分劣质燃料经干燥管与高温炉烟/冷炉烟/热风混合介质接触被初步干燥，一并进入风扇中被研磨至很细的粒径，并与干燥介质进行深度换热，劣质燃料中的水分大幅下降，磨出口气粉混合物经粗粉分离器和收粉器进行气粉分离后，高含湿的乏气经水回收装置冷却冷凝降低湿度后再作为送粉介质把干燥后的劣质燃料送入锅炉内与普通煤粉进行掺烧。该过程中高水分劣质燃料与高温烟气进行直接接触换热，可以显著提高干燥的速率和处理量，回收干燥乏气的余热，降低干燥能耗，

并减少劣质燃料带入锅炉的水分，从而降低锅炉出口烟气露点温度和排烟热损失，提高锅炉热效率；由于烟气中含氧量很低，故可以确保干燥系统的安全性，避免发生爆炸。

因此，本实用新型提出的风扫磨和风扇磨结合的制粉系统，能满足在大容量高参数燃煤电站锅炉上掺烧高水分劣质燃料的需要，具有高水分劣质燃料处理量大、系统热效率高的优势，可用于高水分褐煤、城市污水污泥和洗煤泥等劣质燃料的大规模资源化利用。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，在本实用新型的风扫磨和风扇磨结合的制粉系统中，给煤机21连接到风扫磨22，风扫磨22连接到粗粉分离器23，粗粉分离器23连接到细粉分离器24，细粉分离器24连接到换向器25，换向器25连接到螺旋输粉机26，螺旋输粉机26连接到煤粉仓27，煤粉仓27连接到第一给粉机28，第一给粉机28连接到第一风粉混合器29的进粉口，第一风粉混合器29的出料口连接到锅炉15的燃烧器9。第一风粉混合器29的进风口还连接到排粉风机30的出风口，排粉风机30的进风口同时连接到细粉分离器24的乏气出口、空气预热器19出口热风管道和送风机18出口冷风管道。

高水分劣质燃料给料机1连接到干燥管2的进料口，干燥管2的出料口连接到风扇磨3，风扇磨3连接到粗粉分离器4，粗粉分离器4连接到收粉器5的进料口，收粉器5的乏气出口连接到水回收装置6，水回收装置6连接到乏气风机7，乏气风机7连接到第二风粉混合器8的进风口，第二风粉混合器8的出料口连接到锅炉15的燃烧器9。收粉器5下部的出粉口连接到木屑分离器10，木屑分离器10连接到粉仓11，粉仓11连接到第二给粉机12，第二给粉机12连接到第二风粉混合器8的进粉口。干燥管2的干燥剂进口与混合室13的混合气体出口连通，混合室13的热烟进口连接到锅炉高温炉烟抽取口14，混合室13的冷烟进口连接冷烟风机16的出风口，冷烟风机16的进风口与除尘器17的出口连接，混合室13的热风进口连接空气预热器19。

空气预热器19进口连接到送风机18，空气预热器19出口热风管道分四路，第一路连接到二次风箱20，二次风箱20再与锅炉燃烧器9连接；第二路连接到混合室13的热风进口；第三路连接到排粉风机30的入口；第四路连接到风扫磨22的干燥剂入口。

送风机18的出口冷风管道分三路，第一路连接到空气预热器19的进气口，第二路连接到排粉风机30的入口，第三路连接到风扫磨22的干燥剂入口。

该风扫磨和风扇磨结合的制粉系统的工作原理为：

高水分劣质燃料经高水分劣质燃料给料机1输送到干燥管2，与来自混合室13的干燥剂接触并被初步干燥，然后和干燥剂一并进入风扇磨3，被进一步干燥并研磨至规定粒径，磨出口风粉混合物进入粗粉分离器4和收粉器5进行分离，合格的劣质燃料粉末经木屑分离器10进入粉仓11；分离后高含湿乏气进入水回收装置6中被冷却冷凝，其放出热量被回收，除湿后的乏气作为送粉介质，在风粉混合器8中与粉仓11下部所连给粉机12送来的劣质燃料粉末混合，并输送至锅炉燃烧器9。

原煤经给煤机21送入风扫磨22，风扫磨22出口的风粉混合物输送粗粉分离器23，大颗粒经分离后返回到风扫磨22，其余风粉混合物进入细粉分离器24，细粉分离器24分离出的煤粉经换向器25和螺旋输粉机26送入煤粉仓27，煤粉仓27中的煤粉经给粉机28进入风粉混合器29，由来自排粉风机30出口的送粉介质输送到锅炉15的燃烧器9。

送风机18从环境中吸入空气，送风机18出口冷风分三部分，部分冷风经空气预热器19加热为热风，部分冷风送至排粉风机30的入口，还有一部分送至风扫磨22。所述热风分为四路，第一路经二次风箱20到锅炉燃烧器9助燃，第二路与送风机18出口部分冷风、细粉分离器24出口乏气混合调温后作为输粉介质进入排粉风机30，第三路与送风机18出口部分冷风混合调温后作为干燥和输粉介质进入风扫磨22，第四路进入混合室13的热风进口，与高温烟气和冷烟混合形成干燥剂。

本系统实现了燃煤发电、高水分劣质燃料干燥和燃烧的有机结合，具有高效、节能、经济、环保的功能。该风扫磨和风扇磨结合的制粉系统具有以下特点：

(1)风扇磨系统和风扫磨系统配套使用，适用于高水分劣质燃料和无烟煤、贫煤或烟煤的混烧发电。

(2)该系统中高水分劣质燃料与高温烟气进行直接接触换热，可以显著提高干燥的速率，回收干燥乏气的余热，降低干燥能耗，并减少劣质燃料带入锅炉的水分，从而降低锅炉出口烟气露点温度和排烟热损失，提高锅炉热效率；由于烟气中含氧量很低，故可以确保干燥系统的安全性，避免发生爆炸。

(3)该系统的高水分劣质燃料处理能力可达100t/h以上，有利于实现高水分劣质燃料的大规模资源化利用水平。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种风扫磨和风扇磨结合的制粉系统，包括给煤机、风扫磨、粗粉分离器、细粉分离器、换向器、螺旋输粉机、煤粉仓、第一给粉机、第一风粉混合器；所述给煤机、风扫磨、粗粉分离器、细粉分离器、换向器、螺旋输粉机、煤粉仓、第一给粉机、第一风粉混合器的进粉口依次连接；所述第一风粉混合气的进风口连接排粉风机的出风口，所述排粉风机的进风口连接细粉分离器的乏气出口，第一风粉混合器的出料口连接到锅炉的燃烧器；

其特征在于：还包括有高水分燃料给料机、干燥管、风扇磨、粗粉分离器、收粉器、木屑分离器、粉仓、水回收装置、乏气风机、第二给粉机、第二风粉混合器；

所述高水分劣质燃料给料机连接到干燥管的进料口，干燥管的出料口经风扇磨连接到粗粉分离器的进料口，粗粉分离器的出口连接到收粉器的进口，收粉器的出口依次经水回收装置、乏气风机连接到第二风粉混合器的进风口，所述收粉器的出粉口经木屑分离器连接到粉仓，粉仓连接到第二给粉机，第二给粉机连接到第二风粉混合器的进粉口，第二风粉混合器的出料口连接锅炉的燃烧器。

2.根据权利要求1所述的风扫磨和风扇磨结合的制粉系统，其特征在于：所述锅炉外设有混合室，混合室的混合烟气出口连接到干燥管的干燥剂入口，混合室的热烟进口连接到锅炉的烟道上的高温炉烟抽取口；所述锅炉的烟道尾部设有除尘器，除尘器出口烟道连接冷烟风机，所述冷烟风机再连接到混合室的冷烟进口。

3.根据权利要求1所述的风扫磨和风扇磨结合的制粉系统，其特征在于：所述锅炉的尾部烟道还设有空气预热器，所述空气预热器的空气进口连接送风机，出口热风管道分四路，第一路连接到二次风箱进口，二次风箱出口再连接到锅炉的燃烧器；第二路连接到混合室的热风进口，第三路连接到排粉风机的进风口，第四路连接到风扫磨的干燥剂入口。

4.根据权利要求3所述的风扫磨和风扇磨结合的制粉系统，其特征在于：所述送风机的出风口分三路，第一路连接到空气预热器；第二路连接到排粉风机的进风口，第三路连接到风扫磨的干燥剂入口。