CN215570570U - 一种风粉加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种风粉加热系统，设有蒸汽管路、导热液循环回路和风粉管路；导热液循环回路内流通的导热液依次流经动力泵、蒸汽换热器、风粉加热器，通过动力泵提供导热液流动的动力，在导热液流动的过程中产生热交换，温度较低的导热液流经蒸汽换热器时，与蒸汽管路中的蒸汽产生热交换，吸收蒸汽的热量提高温度；升温后的导热液继续流动，在风粉加热器中与风粉管路中的风粉进行热交换，使风粉温度升高，导热液的温度降低，从而对风粉进行加热升温，提高风粉进入锅炉前的温度；由于风粉加热器位于磨煤机的出口侧，因此导热液不会提高磨煤机运行温度，可将风粉加热到更高的温度；由于导热液在常压状态下运行，降低运行的风险和维护难度。

Description

一种风粉加热系统

技术领域

本实用新型涉及火力发电技术领域，更进一步涉及一种风粉加热系统。

背景技术

一次风通过磨煤机时带出煤粉，形成一次风粉气流进入炉膛，通过卷吸周围高温烟气并接受火焰的辐射获得热量，使煤粉满足着火条件；煤粉着火需要达到特定的着火温度，提升一次风粉初温可以直接减少煤粉着火所需吸收的热量，从而有效提升锅炉稳燃性能，同时可以提升燃料的燃尽率，提高锅炉效率。

现有的一次风加热技术通常采用提升进入磨煤机热一次风温度的方式，受制于磨煤机安全防爆要求，热一次风最高温度有一定限制，因此磨煤机出口一次风粉温度提升幅度有限，不能明显提升锅炉稳燃性能及效率。

近些年广义回热理论得到快速发展，出现了采用蒸汽直接加热磨煤机出口一次风粉的技术；该技术采用低品质汽轮机抽汽加热一次风粉，在提升一次风粉温度的同时，减少了高品质燃煤的消耗，提升了系统的能量利用效率，实现了广义回热节能。但受到蒸汽换热特性的限制，未得到广泛应用：蒸汽热能主要以汽化潜热形式存在，汽化潜热的释放发生在蒸汽凝结阶段，在凝结阶段蒸汽温度基本不变；蒸汽凝结温度受蒸汽压力影响，蒸汽压力较低时凝结温度偏低，即蒸汽热源长期处于较低温度，与一次风粉温差偏小，难以将一次风粉加热至预期温度；蒸汽压力较高时，则会使每一个换热器都成为压力容器，增大了系统运行风险，维护管理难度大大增加。

因此，如何增加风粉温度提升幅度并降低加热风粉时的运行风险，是目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种风粉加热系统，利用导热液对风粉进行加热，更有效率地实现加热，导热液常压运行可以降低高压条件产生的风险，具体方案如下：

一种风粉加热系统，包括蒸汽管路、导热液循环回路和风粉管路；

所述导热液循环回路上设置动力泵、蒸汽换热器、风粉加热器；所述蒸汽换热器用于在所述蒸汽管路和所述导热液循环回路之间换热；所述风粉加热器用于在所述导热液循环回路和所述风粉管路之间换热；所述风粉加热器位于磨煤机的出口侧；

所述导热液循环回路内部流通导热液，通过所述动力泵提供循环动力；所述蒸汽管路的两端分别连接汽轮机和机组回热系统，所述蒸汽管路从所述汽轮机中抽取蒸汽，蒸汽通过所述蒸汽换热器对所述导热液循环回路中的导热液加热升温，蒸汽在所述蒸汽换热器中放热后形成疏水，疏水进入所述机组回热系统；

所述导热液循环回路中流通的导热液通过所述风粉加热器对所述风粉管路中的风粉加热升温，提高进入锅炉的风粉温度。

可选地，所述机组回热系统包括除氧器、低压加热器、凝汽器。

可选地，所述蒸汽换热器和所述风粉加热器采用逆流布置。

可选地，所述导热液循环回路上设置储液箱，所述储液箱位于所述动力泵和所述风粉加热器之间。

可选地，所述汽轮机和所述蒸汽换热器之间设置用于调节蒸汽流量的流量调节阀。

可选地，所述风粉加热器位于所述风粉管路内部，风粉从所述风粉加热器的外表面流过，导热液从所述风粉加热器的内部流过。

可选地，所述风粉加热器的外表面设置换热翅片。

可选地，所述蒸汽管路的蒸汽从所述蒸汽换热器的外管中流过，所述导热液循环回路中的导热液从所述蒸汽换热器的内管中流过。

本实用新型提供一种风粉加热系统，设有蒸汽管路、导热液循环回路和风粉管路；导热液循环回路内流通的导热液依次流经动力泵、蒸汽换热器、风粉加热器，通过动力泵提供导热液流动的动力，在导热液流动的过程中产生热交换，温度较低的导热液流经蒸汽换热器时，与蒸汽管路中的蒸汽产生热交换，吸收蒸汽的热量提高温度；从汽轮机中引出的蒸汽进入蒸汽管路中，蒸汽在蒸汽换热器中放热降温后形成疏水，进入机组回热系统；升温后的导热液继续流动，在风粉加热器中与风粉管路中的风粉进行热交换，使风粉温度升高，导热液的温度降低，从而对风粉进行加热升温，提高风粉进入锅炉前的温度；由于风粉加热器位于磨煤机的出口侧，因此导热液不会提高磨煤机运行温度，可将风粉加热到更高的温度，增加风粉温度提升幅度；由于导热液循环回路内流通的导热液在常压状态下运行，降低运行的风险和维护难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的风粉加热系统的结构示意图。

图中包括：

蒸汽管路1、汽轮机11、机组回热系统12、流量调节阀13、导热液循环回路2、动力泵21、蒸汽换热器22、风粉加热器23、储液箱24、风粉管路3、磨煤机31、锅炉32。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种风粉加热系统，利用导热液对风粉进行加热，更有效率地实现加热，导热液常压运行可以降低高压条件产生的风险。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本实用新型的风粉加热系统进行详细的介绍说明。

如图1所示，为本实用新型提供的风粉加热系统的结构示意图；本实用新型的风粉加热系统包括蒸汽管路1、导热液循环回路2和风粉管路3，导热液在导热液循环回路2内部循环流动，不断地循环升温和降温，实现热量转移；导热液通常采用导热油，在常压状态下运行。风粉管路3位于磨煤机31和锅炉32之间，磨煤机31将原煤磨碎形成煤粉，一次风经过磨煤机31时将煤粉带出进入风粉管路3，风粉管路3用于向锅炉32内部输送含有煤粉的一次风粉。

导热液循环回路2上设置动力泵21、蒸汽换热器22、风粉加热器23；蒸汽换热器22位于蒸汽管路1和导热液循环回路2的交叉点，利用蒸汽换热器22在蒸汽管路1和导热液循环回路2之间进行热交换；蒸汽管路1的两端分别连接汽轮机11和机组回热系统12，汽轮机11排出的热蒸汽进入蒸汽管路1，沿蒸汽管路1流动，热蒸汽在蒸汽换热器22中进行热交换，将热量转移到导热液循环回路2内的导热液中，热蒸汽放热后形成疏水，疏水进入机组回热系统12进行后续的处理；风粉加热器23位于导热液循环回路2和风粉管路3的交叉点，利用风粉加热器23在导热液循环回路2和风粉管路3之间进行热交换。

风粉加热器23位于磨煤机31的出口侧，在煤粉移出磨煤机31之后再进行加热。

导热液循环回路2内部流通导热液，通过动力泵21提供循环动力，导热液依次经过动力泵21、蒸汽换热器22和风粉加热器23，蒸汽换热器22和风粉加热器23起到热交换的作用；蒸汽管路1中流通的蒸汽温度较高，当蒸汽流经蒸汽换热器22时对导热液循环回路2中的导热液加热升温，流经蒸汽换热器22之后蒸汽的温度降低形成疏水，进入除氧器12，导热液的温度升高。温度升高的导热液继续沿导热液循环回路2流动，当流经风粉加热器23时，温度较高的导热液通过风粉加热器23对风粉管路3中的风粉加热升温，在风粉进入锅炉之前提高风粉初温，风粉进入锅炉32时吸收的热量更少，煤粉更容易着火燃烧，提升锅炉的稳燃性能。

由于风粉加热器位于磨煤机的出口侧，因此导热液不会影响磨煤机的运行温度，不需要考虑磨煤机31的防爆安全问题，可将风粉加热到更高的温度；由于导热液循环回路2内流通的导热液在常压状态下运行，相对于传统的利用蒸汽直接加热一次风粉的方式，不需要在风粉管路3上设置压力容器，从而降低运行的风险和维护难度。

在上述方案的基础上，本实用新型的机组回热系统12包括除氧器、低压加热器、凝汽器，根据压力不同选取以对疏水进行处理。除氧器用于去除溶解于液体中的氧及其它气体，防止造成腐蚀。低压加热器利用在汽轮机内做过部分功的蒸汽，提高水的温度，减少了汽轮机排往凝汽器中的蒸汽量，降低了能源损失，提高了热力系统的循环效率。凝汽器将蒸汽冷凝液化。

蒸汽换热器22和风粉加热器23采用逆流布置，也即在蒸汽换热器22中蒸汽的流动方向与导热液的流动方向相反，在风粉加热器23中风粉的流动方向与导热液的流动方向相反，以提高换热温差，实现充分的热交换。

如图1所示，在导热液循环回路2上还设置储液箱24，储液箱24位于动力泵21和风粉加热器23之间，导热液流经风粉加热器23后释放热量，温度降低之后的导热液进入储液箱24，以起到缓冲的作用，动力泵21从储液箱24抽取导热液建立循环。

在汽轮机11和蒸汽换热器22之间设置用于调节蒸汽流量的流量调节阀13，以调节换热量，从而保证持续稳定地向导热液提供热量。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，本实用新型的风粉加热器23位于风粉管路3内部，导热液从风粉加热器23的内部流过，风粉流经风粉加热器23时直接与风粉加热器23的外表面接触，以使热量更好地向风粉传递。

更进一步，为了进一步提升换热效率，在风粉加热器23的外表面设置换热翅片，增大风粉加热器23与风粉的接触面积，进一步提升热量的传递效率。风粉加热器23可采用管状或者薄板状，换热翅片位于管状结构或板状结构的外表面。

蒸汽换热器22采用管壳式换热器，蒸汽管路1的蒸汽从蒸汽换热器22的外管中流过，导热液循环回路2中的导热液从蒸汽换热器22的内管中流过，根据导热液循环回路2所需的热量调节流量调节阀13的开度，以提供合适流量的热蒸汽。

结合上述内容，采用本实用新型提供的风粉加热系统，可以实现以下效果：

1.一次风粉温度显著提升：采用磨煤机后一次风粉加热方式，避免磨煤机安全防爆限制，一次风粉温度提升潜力大；一次风粉与风粉加热器外表面直接接触，换热面积大，换热效果好。

2.锅炉稳燃性能提升：一次风粉温度提升后，煤粉着火热减少，锅炉稳燃性能提升，对煤种的适应性增强。

3.机组经济性能提升：一次风粉温度提升后，煤粉燃尽率提升，燃烧热损失减少，锅炉效率提升；采用能量品质较低的汽轮机抽汽加热一次风粉，减少了能量品质较高的燃煤消耗量，实现汽轮机-锅炉能量耦合，提升机组能量利用率，实现机组经济性能提升。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种风粉加热系统，其特征在于，包括蒸汽管路(1)、导热液循环回路(2)和风粉管路(3)；

所述导热液循环回路(2)上设置动力泵(21)、蒸汽换热器(22)、风粉加热器(23)；所述蒸汽换热器(22)用于在所述蒸汽管路(1)和所述导热液循环回路(2)之间换热；所述风粉加热器(23)用于在所述导热液循环回路(2)和所述风粉管路(3)之间换热；所述风粉加热器(23)位于磨煤机(31)的出口侧；

所述导热液循环回路(2)内部流通导热液，通过所述动力泵(21)提供循环动力；所述蒸汽管路(1)的两端分别连接汽轮机(11)和机组回热系统(12)，所述蒸汽管路(1)从所述汽轮机(11)中抽取蒸汽，蒸汽通过所述蒸汽换热器(22)对所述导热液循环回路(2)中的导热液加热升温，蒸汽在所述蒸汽换热器(22)中放热后形成疏水，疏水进入所述机组回热系统(12)；

所述导热液循环回路(2)中流通的导热液通过所述风粉加热器(23)对所述风粉管路(3)中的风粉加热升温，提高进入锅炉(32)的风粉温度。

2.根据权利要求1所述的风粉加热系统，其特征在于，所述机组回热系统(12)包括除氧器、低压加热器、凝汽器。

3.根据权利要求1所述的风粉加热系统，其特征在于，所述蒸汽换热器(22)和所述风粉加热器(23)采用逆流布置。

4.根据权利要求1所述的风粉加热系统，其特征在于，所述导热液循环回路(2)上设置储液箱(24)，所述储液箱(24)位于所述动力泵(21)和所述风粉加热器(23)之间。

5.根据权利要求1所述的风粉加热系统，其特征在于，所述汽轮机(11)和所述蒸汽换热器(22)之间设置用于调节蒸汽流量的流量调节阀(13)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的风粉加热系统，其特征在于，所述风粉加热器(23)位于所述风粉管路(3)内部，风粉从所述风粉加热器(23)的外表面流过，导热液从所述风粉加热器(23)的内部流过。

7.根据权利要求6所述的风粉加热系统，其特征在于，所述风粉加热器(23)的外表面设置换热翅片。

8.根据权利要求6所述的风粉加热系统，其特征在于，所述蒸汽管路(1)的蒸汽从所述蒸汽换热器(22)的外管中流过，所述导热液循环回路(2)中的导热液从所述蒸汽换热器(22)的内管中流过。

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