CN206792839U - 一种新型磨煤机惰化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型磨煤机惰化系统，包括二氧化碳贮存装置、二氧化碳惰化装置、控制系统及多台磨煤机，二氧化碳贮存装置、二氧化碳惰化装置及多台磨煤机依次通过管道连接，管道包括第一管道、第二管道及分流管，第一管道连接二氧化碳贮存装置与二氧化碳惰化装置，第二管道连接二氧化碳惰化装置与分流管的入口，分流管的出口设有多个分支管道，第一管道上设有总控阀，第二管道上设有流量调节阀，分支管道上设有区域选择阀。本实用新型与传统的磨煤机惰化系统相比，避免了由于通入消防蒸汽、消防水而导致的磨煤机出口粉管微堵问题，并缩短了磨煤机再次启动时的暖磨时间，保证了磨煤机系统停运后及再启动时的安全可靠性。

Description

一种新型磨煤机惰化系统

技术领域

本实用新型涉及一种新型磨煤机惰化系统，属于磨煤制粉防爆技术领域。

背景技术

大型电厂制粉系统曾出现着火或爆炸事故，分析调查得知发生的大多数事故与磨煤机启动和停止有关，尤其是与磨煤机紧急停机有关，为此磨煤机应采用惰化运行方式，惰化介质有蒸汽、氮气等。目前大部分的电厂制粉系统磨煤机惰化介质为蒸汽，以保证磨煤机启动或停止时惰化运行，降低煤粉中的氧含量，喷射时间2-20分钟，磨煤机惰化蒸汽喷射的部位是磨煤机一次风总管和分离器入口处，惰化蒸汽压力0.689MPa，蒸汽温度179℃，其中主惰化2分钟，喷射蒸汽流量1972kg/h；辅助惰化20分钟，喷射蒸汽流量197kg/h。上述采用蒸汽惰化存在的问题是：启停磨煤机时，投入消防蒸汽初期，大量冷凝水喷入磨煤机，造成磨煤机分离器出口温度、磨煤机出口粉管煤粉浓度迅速降低，特别是消防蒸汽母管温度较低时，易引起磨煤机消防蒸汽管路中的冷凝水较多，随着冷凝水进入磨内会造成磨煤机出口粉管轻微堵塞的现象，既影响磨煤机的启动和正常运行，又可能造成甩汽温的现象。对磨煤机分离器的影响：投入消防蒸汽后，因为大量冷凝水进入磨煤机内，造成磨煤机分离器温度快速下降，随着通入消防蒸汽时间增长，磨煤机分离器温度会缓慢回升，这一过程大大增加了暖磨的时间，使启动磨煤机的时间延长了30至40分钟。

对煤粉浓度的影响：磨煤机启动后、给煤机启动后，煤粉浓度应该随着给煤量的增加而增加。现阶段由于进入磨煤机内的消防蒸汽冷凝水较多，造成磨煤机出口粉管微堵现象，随着给煤量的增加，磨煤机出口粉管浓度在一段时间内趋近与0，也就是说这段时间内，磨煤机没有出粉。由于磨煤机给煤量增加，其它磨煤机的给煤量随之减少，进入炉膛的煤量实际上是减少的，这就使燃水比失调，过热度降低，造成甩汽温，出口粉管微堵时间一般在2至5分钟。

停磨过程中的影响：停磨时投入消防蒸汽后，磨煤机分离器温度、煤粉浓度与启磨时变化一样都是迅速下降，由于停磨时磨煤机出力较大，投入消防蒸汽后磨煤机出口粉管微堵对汽温影响更大。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的不足，提供一种利用低压二氧化碳，低成本，安全可靠的新型磨煤机惰化系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型磨煤机惰化系统，包括二氧化碳贮存装置、二氧化碳惰化装置、控制系统及多台磨煤机，所述二氧化碳贮存装置、二氧化碳惰化装置及多台磨煤机依次通过管道连接，所述管道包括第一管道、第二管道及分流管，所述第一管道连接所述二氧化碳贮存装置与所述二氧化碳惰化装置，所述第二管道连接所述二氧化碳惰化装置与所述分流管的入口，所述分流管的出口上设有多个用于与每台所述磨煤机连接的分支管道，所述第一管道上设有总控阀，所述第二管道上设有流量调节阀，所述分支管道上设有区域选择阀；还包括与所述二氧化碳惰化装置并联的旁路二氧化碳管道，所述旁路二氧化碳管道上设有旁路电动阀，所述旁路二氧化碳管道的入口与所述总控阀与所述二氧化碳惰化装置之间的所述第一管道连接，所述旁路二氧化碳管路的出口与所述分流管连接。

本实用新型的有益效果是：流量调节阀自动调节二氧化碳流量，向被保护区磨煤机连续稳定地喷放二氧化碳气体，对磨煤机进行惰化保护；当二氧化碳惰化装置发生故障时，可打开旁路电动阀对磨煤机进行应急惰化。本实用新型无需消耗蒸汽，有效利用二氧化碳对绝大多数物质没有破坏作用、没有毒害，具有不导电、不玷污物品、没有水渍损失、容易被液化储存，在制造技术上的难度小，同时其价格便宜，不污染被保护区域环境等特点，因此用来做为磨煤机停运后的惰化介质，有效利用了二氧化碳的特点，通过低压二氧化碳惰化装置将液态二氧化碳气化后通入磨煤机内部，使磨煤机内部二氧化碳的体积分数达到65％以上，满足了磨煤机停机后的惰化要求，本实用新型与传统的磨煤机惰化系统相比，避免了由于通入消防蒸汽、消防水而导致的磨煤机出口粉管微堵问题，并缩短了磨煤机再次启动时的暖磨时间，保证了磨煤机系统停运后及再启动时的安全可靠性。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述第二管道上还设有流量计。

采用上述进一步方案的有益效果是，二氧化碳惰化装置在喷放二氧化碳过程中，流量计可记录二氧化碳气体的喷放流量。

进一步，所述控制系统包括DCS系统、报警控制器、执行控制器及惰化控制柜，所述DCS系统用于接收磨煤机的停运信号，并将该停运信号传递给所述报警控制器，所述报警控制器将报警信号传输给执行控制器，所述执行控制器用于控制总控阀的开启，同时发出惰化信号至惰化控制柜，所述惰化控制柜用于控制二氧化碳惰化装置的开启、用于调节流量调节阀及用于控制区域选择阀的开启。

采用上述进一步方案的有益效果是，DCS系统用于采集某磨煤机故障停机或正常停机时的停运信号，并将该信号传递给报警控制器，报警控制器将报警信号传输给执行控制器，所述执行控制器发出惰化信号至惰化控制柜，同时开启总控阀，所述惰化控制柜启动二氧化碳惰化装置并开启相应的磨煤机区域选择阀，二氧化碳惰化装置开始向相应的磨煤机的内部喷放二氧化碳气体。

进一步，所述分支管道上还设有信号反馈装置，所述信号反馈装置及时将磨煤机惰化信号反馈给所述报警控制器。

采用上述进一步方案的有益效果是，所述信号反馈装置在磨煤机惰化后将信号反馈到报警控制器，以确定二氧化碳惰化装置的运行状态。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型控制系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施的控制原理流程图；

1、第一管道；2、第二管道；3、分流管；4、分支管道；5、旁路二氧化碳管道；F1、总控阀；F2、流量调节阀；F3、旁路电动阀；F4、区域选择阀；FK、信号反馈装置；FT、流量计。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-图3所示，一种新型磨煤机惰化系统，包括二氧化碳贮存装置、二氧化碳惰化装置、控制系统及多台磨煤机，所述二氧化碳贮存装置、二氧化碳惰化装置及多台磨煤机依次通过管道连接，所述管道包括第一管道1、第二管道2及分流管3，所述第一管道连接所述二氧化碳贮存装置与所述二氧化碳惰化装置，所述第二管道连接所述二氧化碳惰化装置与所述分流管的入口，所述分流管的出口上设有用于与每台所述磨煤机连接的分支管道4，所述第一管道上设有总控阀F1，所述第二管道上设有流量调节阀F2，每个所述分支管道上分别设有区域选择阀F4；还包括与所述二氧化碳惰化装置并联的旁路二氧化碳管道5，所述旁路二氧化碳管道上设有旁路电动阀F3，所述旁路二氧化碳管道的入口与所述总控阀与所述二氧化碳惰化装置之间的所述第一管道连接，所述旁路二氧化碳管路的出口与所述分流管连接。当二氧化碳惰化装置发生故障时，可打开旁路电动阀对磨煤机进行应急惰化。

所述第二管道上还设有流量计FT。二氧化碳惰化装置在喷放二氧化碳过程中，流量计可记录二氧化碳气体的喷放流量。

所述控制系统包括DCS系统、报警控制器、执行控制器及惰化控制柜，所述DCS系统用于接收磨煤机的停运信号，并将该停运信号传递给所述报警控制器，所述报警控制器将报警信号传输给执行控制器，所述执行控制器用于控制总控阀的开启，同时发出惰化信号至惰化控制柜，所述惰化控制柜用于控制二氧化碳惰化装置的开启、用于调节流量调节阀及用于控制区域选择阀的开启。DCS系统用于采集某磨煤机故障停机或正常停机时的停运信号，并将该信号传递给报警控制器，报警控制器将报警信号传输给执行控制器，所述执行控制器发出惰化信号至惰化控制柜，同时开启总控阀，所述惰化控制柜自动启动二氧化碳惰化装置并开启相应的磨煤机区域选择阀，二氧化碳惰化装置开始向相应的磨煤机的内部喷放二氧化碳气体。

所述分支管道上还设有信号反馈装置FK，所述信号反馈装置及时将磨煤机惰化信号反馈给报警控制器。所述信号反馈装置在磨煤机惰化后将信号反馈到报警控制器，以确定二氧化碳惰化装置的运行状态。

所述二氧化碳贮存装置为液态二氧化碳储存容器，所述二氧化碳惰化装置为用于将液态二氧化碳气化成气态二氧化碳的气化器。

工作过程：当其中某磨煤机故障停机或正常停机时，该磨煤机的停运信号会通过DCS系统传输到报警控制器，报警控制器将报警信号传输给执行控制器，执行控制器发出惰化信号至惰化控制柜，同时开启总控阀，惰化控制柜会自动启动二氧化碳惰化装置，并开启相应的停运的磨煤机的区域选择阀，二氧化碳惰化装置开始向该磨煤机的内部喷放二氧化碳气体，二氧化碳贮存装置储存的是液态二氧化碳，液态二氧化碳通过第一管道进入到二氧化碳惰化装置内气化，二氧化碳惰化装置输出的气态二氧化碳进入到第二管道，第二管道上的流量计可检测流经第二管道的二氧化碳气体的流量，在喷放过程中，根据预先设定的喷放流量，可通过流量调节阀自动调节二氧化碳流量，向被保护区磨煤机连续稳定地喷放二氧化碳气体，对磨煤机进行惰化保护。设定的二氧化碳的喷放量可通过如下经验公式测算：

惰化二氧化碳用量计算方法见式：

M＝(1+K)×V÷T

式中：M为CO₂用量，单位kg；K为损失系数，取值为2；V为磨煤机容积，单位m³；T为常温常压下二氧化碳的比容，取1.977m³/kg。

当CO₂气体的体积分数达到65％时，就可以认为应用CO₂气体惰化是成功的。然而，为使磨煤机内部所有部分CO₂的体积分数至少达到65％，实际上喷射的CO₂气体在磨煤机大部分区域几乎要达到100％的饱和度。根据经验，在一台磨煤机内，使用约等于磨煤机内部总容量的3倍体积的CO₂气体，即上式中损失系数K取2。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型磨煤机惰化系统，其特征在于，包括二氧化碳贮存装置、二氧化碳惰化装置、控制系统及多台磨煤机，所述二氧化碳贮存装置、所述二氧化碳惰化装置及多台所述磨煤机依次通过管道连接，所述管道包括第一管道、第二管道及分流管，所述第一管道连接所述二氧化碳贮存装置与所述二氧化碳惰化装置，所述第二管道连接所述二氧化碳惰化装置与所述分流管的入口，所述分流管的出口设有多个用于对应与每台所述磨煤机连接的分支管道，所述第一管道上设有总控阀，所述第二管道上设有流量调节阀，所述分支管道上设有区域选择阀；还包括旁路二氧化碳管道，所述旁路二氧化碳管道上设有旁路电动阀，所述旁路二氧化碳管道与所述二氧化碳惰化装置并联，所述旁路二氧化碳管道的入口与所述总控阀与所述二氧化碳惰化装置之间的所述第一管道连接，所述旁路二氧化碳管路的出口与所述分流管连接。

2.根据权利要求1所述的新型磨煤机惰化系统，其特征在于，所述第二管道上还设有流量计。

3.根据权利要求1或2所述的新型磨煤机惰化系统，其特征在于，所述控制系统包括DCS系统、报警控制器、执行控制器及惰化控制柜，所述DCS系统用于接收磨煤机的停运信号，并将该停运信号传递给所述报警控制器，所述报警控制器将报警信号传输给执行控制器，所述执行控制器发出惰化信号至惰化控制柜，同时用于控制总控阀的开启，所述惰化控制柜用于控制二氧化碳惰化装置的开启、用于调节流量调节阀及用于控制区域选择阀的开启。

4.根据权利要求3所述的新型磨煤机惰化系统，其特征在于，所述分支管道上还设有信号反馈装置，所述信号反馈装置及时将磨煤机惰化信号反馈给所述报警控制器。