CN211902839U - 双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，包括原煤斗、给煤机、双进双出磨煤机、煤粉分离器、燃烧器、锅炉、空气预热器、除尘器、引风机和烟囱，原煤斗与给煤机连接，给煤机与双进双出磨煤机入口连接，双进双出磨煤机出口与煤粉分离器连接，煤粉分离器与燃烧器连接，燃烧器与锅炉入口连接，空气预热器设置于锅炉出口，且与除尘器连接，除尘器与引风机入口连接，引风机出口与烟囱连接；该系统还包括冷烟气管路和冷烟风机，冷烟气管路一端与引风机出口连接，另一端与冷烟风机入口连接，冷烟风机出口与双进双出磨煤机入口连接。本实用新型的系统及方法能从根本上解决双进双出磨煤机磨制高挥发分煤种停磨时易发生爆燃的问题。

Description

双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统

技术领域

本实用新型涉及一种双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统及工作方法，属于大型燃煤电厂磨煤机防爆的技术领域。

背景技术

燃用高挥发分煤种能有效提高锅炉燃烧的稳定性，降低干灰渣未燃尽碳损失，提高锅炉热效率，还可以降低省煤器出口氮氧化物排放浓度；最近几年各燃煤电厂加大了对国内烟煤、印尼烟煤和印尼褐煤等高挥发分煤种的采购；最终造成电厂入炉煤种挥发分较设计煤种挥发分偏高，这就给钢球磨煤机制粉系统带来了较大的安全隐患。双进双出磨煤机就是其中一种钢球磨煤机，因其连续作业率高、储存能力大、响应迅速、运行灵活性大、较低风煤比、能研磨各种硬度和磨蚀性强的煤种等优点，在燃煤电厂制粉系统中得到广泛应用。但双进双出磨煤机最大缺点之一就是不适合磨制高挥发分烟煤和褐煤，特别是磨煤机停运过程中，磨煤机内部存在一定粉量，抽粉过程中由于冷风风量较少，磨煤机内部钢球之间的存粉难以被完全抽取出去，存粉在磨煤机内部反复研磨，煤粉颗粒越来越细，且处于不断扰动状态，磨煤机爆燃风险较大。

针对双进双出磨煤机的这种特点，防止制粉系统爆燃是双进双出磨煤机安全运行的一项主要工作，特别是停磨过程中防止磨煤机爆燃更是一项待以解决的难题。为了解决上述问题，目前常用的方法主要有以下几种。

对易于积粉部位进行治理并增设防爆门。该种方法就是对容量风箱、分离器折向挡板、分离器人孔门死角、分离器回粉管、中心筒内壁、落煤管等易于积粉的位置进行治理，同时增设防爆门，以减少爆燃时对设备造成的损坏，但停磨过程种磨煤机筒体内钢球间存粉是无法解决的，不能从根本上解决双进双出磨煤机爆燃的问题。

加装CO探测系统。该种方法就是利用CO浓度仪预先诊断，提前采取措施。但爆燃是一瞬间的事情，可能CO浓度仪未及时反应爆燃就已发生，因此该方法也不能从根本上解决双进双出磨煤机爆燃的问题。

停磨时引入惰性气体。该方法是为了降低磨煤机内部氧含量，以达到防爆目的。常用的惰性气体有N₂和CO₂，该方法可预防磨煤机爆燃事故的发生。但该方法需要增加惰性气体存储罐、惰性气体减压蒸发装置，占地面积较大，还需要大量购买惰性气体，投资成本较高。

停磨时投用惰化蒸汽。该方法是最为常见的一种，投用惰化蒸汽不仅可以降低磨煤机内部氧含量，还可以提高磨煤机内水分，能防止磨煤机爆燃。目前磨煤机常采用的惰化蒸汽来源于辅助联箱过来的过热蒸汽，该蒸汽系统汽源压力及温度与磨煤机所需的惰化蒸汽压力及温度不匹配，蒸汽投运前需要对其进行减温减压处理；惰化蒸汽能提高磨煤机内水分，有利于防止磨煤机爆燃发生，但是水分也会对磨煤机设备有损坏，可能由于煤粉遇水后造成惰化蒸汽管道堵塞或磨煤机出口粉管堵塞现象发生，基于各种不利原因，有些电厂在停运磨煤机时不投运惰化蒸汽，从而无法实现磨煤机防爆功能。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，提供一种有效解决双进双出磨煤机磨制高挥发分煤种停磨时的爆燃问题的防爆系统。

为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：一种双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，包括原煤斗、给煤机、双进双出磨煤机、煤粉分离器、燃烧器、锅炉、空气预热器、除尘器、引风机和烟囱，所述原煤斗与给煤机连接，给煤机与双进双出磨煤机入口连接，双进双出磨煤机出口与煤粉分离器连接，所述煤粉分离器与燃烧器连接，燃烧器与锅炉入口连接，所述空气预热器设置于锅炉出口，且与除尘器连接，所述除尘器与引风机入口连接，引风机出口与烟囱连接；该系统还包括冷烟气管路和冷烟风机，所述冷烟气管路一端与引风机出口连接，另一端与冷烟风机入口连接，所述冷烟风机出口与双进双出磨煤机入口连接。

对上述技术方案的进一步设计为：所述冷烟气管路在靠近冷烟风机处设有冷烟风机前阀门，冷烟风机与双进双出磨煤机入口之间设有磨冷烟气入口阀门。

所述磨冷烟气入口阀门与双进双出磨煤机入口之间设有防爆门。

所述磨冷烟气入口阀门与防爆门之间的管路上连接有热一次风管路，热一次风管路上设有热一次风风门。

所述磨冷烟气入口阀门与防爆门之间的管路上还连接有冷一次风管路，冷一次风管路上设有冷一次风风门。

所述引风机出口处设有引风机出口烟气温度测量仪。

所述防爆门入口处设有磨入口混合风温度测量仪。

所述煤粉分离器出口处设有磨粉管风速计；所述双进双出磨煤机内设有氧量计。

所述防爆门与双进双出磨煤机入口之间设有并联的容量风管路和旁路风管路，所述容量风管路和旁路风管路上分别设有容量风风门和旁路风风门。

本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果为：

与现有技术中对易于积粉部位进行治理并增设防爆门以及加装CO探测系统预先诊断的方法相比，本实用新型提出一种双进双出磨煤机磨制高挥发分煤种防爆系统能从根本上解决双进双出磨煤机磨制高挥发分煤种停磨时易发生爆燃的问题。

本实用新型的系统与引入惰性气体不同，不需要购买惰性气体，占地面积小，成本低；与投运惰化蒸汽相比，加入的冷烟气不含大量水分，不会存在堵塞粉管等风险。

本专利提出的防爆系统能加大磨煤机通风量，降低磨煤机筒体内煤粉量，达到防止磨煤机爆燃的目的，同时相比总烟气量而言，引出的冷烟气量小，通过磨煤机后进入炉膛对锅炉热效率几乎无影响，由于通过磨煤机进入炉膛的烟气氧量低，能有效降低省煤器出口氮氧化物的排放浓度。

附图说明

图1是本实用新型双进双出磨煤机磨制高挥发分煤种防爆系统的结构示意图；

图2是本实用新型防爆系统冷烟气管路连接三台磨煤机示意图。

图中：1、原煤斗；2、给煤机；3、双进双出磨煤机；4、煤粉分离器；5、燃烧器；6、锅炉；7、空气预热器；8、除尘器；9、引风机；10、烟囱；11、冷烟气管路；12、冷烟风机前阀门；13、冷烟风机；14、磨冷烟气入口阀门；15、热一次风风门；16、冷一次风风门；17、防爆门；18、容量风风门；19、旁路风风门；20、引风机出口烟气温度测量仪；21、磨入口混合风温度测量仪；22、磨粉管风速计；23、氧量计；24、计算机；

3A、磨煤机A；3B、磨煤机B；3C、磨煤机C；14A、磨煤机A冷烟气入口阀门；14B、磨煤机B冷烟气入口阀门；14C、磨煤机C冷烟气入口阀门。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图1所示，本实施例的一种双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，包括原煤斗1、给煤机2、双进双出磨煤机3、煤粉分离器4、燃烧器5、锅炉6、空气预热器7、除尘器8、引风机9和烟囱10，所述原煤斗1与给煤机2连接，给煤机2通过估计管路与双进双出磨煤机3入口连接，双进双出磨煤机3出口与煤粉分离器4连接，所述煤粉分离器4出口与燃烧器5连接，燃烧器5与锅炉6入口连接，所述空气预热器7设置于锅炉6出口，且与除尘器8连接，所述除尘器8与引风机9入口连接，引风机9出口与烟囱10连接。本实施例中双进双出磨煤机3的两入口均连接有一给煤机2，两出口也均连接有一煤粉分离器4。

本实施例的双进双出磨煤机磨制高挥发分煤种防爆系统包括冷烟气流量调节系统及自动控制系统。

冷烟气流量调节系统包括冷烟气管路11和冷烟风机13。所述冷烟气管路11一端与引风机9出口连接，另一端与冷烟风机13入口连接，所述冷烟风机13出口与双进双出磨煤机3入口连接。

本实施例中，所述冷烟气管路11在靠近冷烟风机13处设有冷烟风机前阀门12，冷烟风机13与双进双出磨煤机3入口之间设有磨冷烟气入口阀门14，磨冷烟气入口阀门14与双进双出磨煤机3入口之间还设有防爆门17。

所述冷烟气管路11由引风机9出口引出，冷烟气经冷烟风机13抽出升压后，最终进入双进双出磨煤机3中。冷烟风机13出力可调，可实现进入磨煤机内部的冷烟气流量可调。冷烟气管路11安装有冷烟风机前阀门12以及磨冷烟气入口阀门14，两个阀门均为开全关阀，流量不可调。该系统设置的防爆门17，进一步保证设备的安全性。由于冷烟气取至引风机9后，烟气含粉尘少，且烟温较低，因此冷烟风机13工作环境良好，稳定性高。

所述自动控制系统包括，热一次风风门15、引风机出口烟气温度测量仪20、磨入口混合风温度测量仪21、磨粉管风速计22、氧量计23和计算机24。热一次风风门15、引风机出口烟气温度测量仪20、磨入口混合风温度测量仪21、磨粉管风速计22、氧量计23以及冷烟风机13均与计算机24相连，最终实现进入磨煤机内部的冷烟气流量满足要求且可自动控制，减少运行人员工作量。

所述磨冷烟气入口阀门14与防爆门17之间的管路上连接有热一次风管路，热一次风管路上设有热一次风风门15。所述磨冷烟气入口阀门14与防爆门17之间的管路上还连接有冷一次风管路，冷一次风管路上设有冷一次风风门16。

所述引风机9出口处设有引风机出口烟气温度测量仪20。防爆门17入口处设有磨入口混合风温度测量仪21。所述煤粉分离器4出口处设有磨粉管风速计22；所述双进双出磨煤机3内设有氧量计23。

所述防爆门17与双进双出磨煤机3入口之间还设有并联的容量风管路和旁路风管路，所述容量风管路和旁路风管路上分别设有容量风风门18和旁路风风门19。双进双出磨煤机具有两对称的研磨回路，一路为旁路风，旁路风的作用，一方面在混料箱内与原煤混合进行预干燥，另一方面保持煤粉管道内拥有足够的输送煤粉的风速；一路为容量风；容量风通过热风管、中心管进入磨机筒体内，输送并干燥筒体内的煤粉，风粉混合物通过中心管与中空管之间的环形管道被带出磨机。

本实施例的对象为一台330MW亚临界四角切圆燃烧锅炉配备的3台BBD4060B型双进双出钢球磨煤机，设计煤种干燥无灰基挥发份为35%，实际燃烧煤种干燥无灰基挥发份在40%左右，磨煤机在停运过程中经常发生爆燃现象，对设备损坏较大。现结合图1和图2具体说明本实施方式。原煤斗1中的原煤经过给煤机2进入双进双出磨煤机3中进行磨制，磨制出的煤粉经过煤粉分离器4后通过燃烧器5进入炉膛6中进行燃烧，炉膛内的烟气经过空气预热器7、除尘器8和引风机9，最终排出至烟囱10。

本实施例的磨煤机停运步骤如下：

步骤1：双进双出磨煤机3准备停运时，逐渐增开磨煤机冷一次风风门16，同时关小热一次风风门15，当磨入口混合风温度测量仪21测得温度与引风机出口烟气温度测量仪20测得温度相等时，计算机24会控制自动开启冷烟风机前阀门12以及磨冷烟气入口阀门14，同时冷烟风机13会自启，将引风机9出口的烟气经过升压后送入双进双出磨煤机3中。

步骤2：设置热一次风风门15每分钟关闭10%的关闭速率，计算机24根据该设定值，关小热一次风风门15直至全关，热一次风风门15在关闭的过程中，计算机24会根据磨粉管风速计22测得速度调节冷烟风机13出力，最终保持磨粉管风速计22测得速度不变。该过程冷一次风风门16保持不变。

步骤3：待热一次风风门15全关后，计算机24根据磨粉管风速计22测得速度以及氧量计23测得磨煤机系统氧量调节冷烟风机13出力，保证磨煤机粉管风速计22测得速度大于18m/s（运行规程要求）以及氧量计23测得磨煤机内部氧量小于16%（《煤粉制备制粉系统防爆规程》要求）。逐渐降低给煤机2出力，直至最低，关闭给煤机入口插板门，并停止给煤机，对磨煤机进行抽粉，抽粉完毕后，缓慢关闭磨煤机容量风21、旁路风22，停止磨煤机。

本实用新型的技术方案不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，包括原煤斗、给煤机、双进双出磨煤机、煤粉分离器、燃烧器、锅炉、空气预热器、除尘器、引风机和烟囱，所述原煤斗与给煤机连接，给煤机与双进双出磨煤机入口连接，双进双出磨煤机出口与煤粉分离器连接，所述煤粉分离器与燃烧器连接，燃烧器与锅炉入口连接，所述空气预热器设置于锅炉出口，且与除尘器连接，所述除尘器与引风机入口连接，引风机出口与烟囱连接；其特征在于：还包括冷烟气管路和冷烟风机，所述冷烟气管路一端与引风机出口连接，另一端与冷烟风机入口连接，所述冷烟风机出口与双进双出磨煤机入口连接。

2.根据权利要求1所述双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，其特征在于：所述冷烟气管路在靠近冷烟风机处设有冷烟风机前阀门，冷烟风机与双进双出磨煤机入口之间设有磨冷烟气入口阀门。

3.根据权利要求2所述双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，其特征在于：所述磨冷烟气入口阀门与双进双出磨煤机入口之间设有防爆门。

4.根据权利要求3所述双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，其特征在于：所述磨冷烟气入口阀门与防爆门之间的管路上连接有热一次风管路，热一次风管路上设有热一次风风门。

5.根据权利要求4所述双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，其特征在于：所述磨冷烟气入口阀门与防爆门之间的管路上还连接有冷一次风管路，冷一次风管路上设有冷一次风风门。

6.根据权利要求5所述双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，其特征在于：所述引风机出口处设有引风机出口烟气温度测量仪。

7.根据权利要求6所述双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，其特征在于：所述防爆门入口处设有磨入口混合风温度测量仪。

8.根据权利要求7所述双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，其特征在于：所述煤粉分离器出口处设有磨粉管风速计。

9.根据权利要求8所述双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，其特征在于：所述双进双出磨煤机内设有氧量计。

10.根据权利要求9所述双进双出磨煤机磨制高挥发份煤种防爆系统，其特征在于：所述防爆门与双进双出磨煤机入口之间设有并联的容量风管路和旁路风管路，所述容量风管路和旁路风管路上分别设有容量风风门和旁路风风门。

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