CN218972702U - 燃煤锅炉及其热一次风换热系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种燃煤锅炉及其热一次风换热系统，该燃煤锅炉系统的热一次风加热系统包括空气预热器、制粉系统、热一次风管路、热一次风旁通管路、换热管路以及至少一个热管，热一次风管路连通在空气预热器的热一次风进口和制粉系统之间，热一次风旁通管路的进口和出口沿热一次风管路中的气体输送方向间隔地连通于热一次风管路，热管的蒸发段位于热一次风管路中、冷凝段位于换热管路中，通过热管将热一次风旁通管路中的热量传递出去，能够降低通入制粉系统的热一次风的温度，进而减少冷一次风的掺入，增加热一次风的通入，提高空气预热器对排烟温度的利用率，降低排烟的温度，降低机组供电耗煤，提升锅炉运行经济性。

Description

燃煤锅炉及其热一次风换热系统

技术领域

本公开涉及燃煤锅炉系统技术领域，具体地，涉及一种燃煤锅炉及其热一次风换热系统。

背景技术

目前，火电厂中的燃煤锅炉的发电仍然是主要的发电方式之一，燃煤锅炉产生的烟气中携带了大量的热量，在现有技术中，使用空气预热器对烟气中携带的热量进行利用仍然是对燃煤锅炉排烟余热利用的一种重要的利用方式，使用空气预热器对冷风进行加热，然后通入制粉系统的磨煤机，热一次风的温度一般可高达330℃～360℃，而由于制粉系统安全性的考虑，磨煤机入口的温度一般要求不超过290℃，因此，制粉系统一般都会设置冷一次风旁路，当磨煤机入口的风温度过高时，会通入冷一次风，在通入磨煤机的总一次风的风量不变的情况下，通入冷一次风的量增加，相应的经过空气预热器的热一次风量就会减少，造成空气预热器将烟气中的热量置换出来的少，排烟的温度升高，机组供电耗煤增加，锅炉运行经济性降低。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种燃煤锅炉及其热一次风换热系统，燃煤锅炉系统的热一次风加热系统能够降低通入制粉系统的热一次风的温度，进而减少冷一次风的掺入，增加热一次风的通入，提高空气预热器对排烟温度的利用率，降低排烟的温度，降低机组供电耗煤，提升锅炉运行经济性。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供了一种燃煤锅炉的热一次风换热系统，包括：空气预热器；

制粉系统；

热一次风管路，连通在所述空气预热器的热一次风出口和所述制粉系统之间；

热一次风旁通管路，所述热一次风旁通管路的进口和出口沿所述热一次风管路中的气体输送方向间隔地连通于所述热一次风管路；

换热管路，用于供冷却介质流通；以及

至少一个热管，所述热管的蒸发段位于所述热一次风管路中、冷凝段位于所述换热管路中。

可选地，所述热管的数量为多个且沿所述热一次风旁通管路中的气体输送方向间隔地连接于所述热一次风旁通管路。

可选地，所述热一次风旁通管路的部分管壁和所述换热管路的部分管壁贴合且形成贴合区域，所述至少一个热管穿设在所述贴合区域中。

可选地，所述热一次风旁通管路上设置有位于所述贴合区域的上游和/或下游的风量调节门。

可选地，所述热一次风旁通管路上设置有位于所述贴合区域的上游和/或下游的关断门。

可选地，所述制粉系统包括磨煤机，所述热一次风管路与所述磨煤机的进风口连通，所述磨煤机的进风口处设置有温度传感器。

可选地，所述热一次风换热系统还包括控制器，所述控制器分别与所述温度传感器、所述风量调节门以及所述关断门信号连接。

可选地，所述热一次风旁通管路上设置有增压风机和风压传感器，所述控制器分别与所述增压风机和所述风压传感器信号连接。

可选地，所述换热管路上设置有位于所述贴合区域的上游和/或下游的控制阀。

本公开另一方面提供了一种燃煤锅炉，包括上述的热一次风换热系统。

通过上述技术方案，通过热管将热一次风旁通管路中的热量传递出去，降低热一次风中携带的热量，从而降低热一次风旁通管路中的热一次风的温度，经过热管降温后的热一次风旁通管路中的热一次风经过热一次风旁通管路的出口汇入到热一次风管路中，能够降低热一次风管路中热一次风的温度，由此通入制粉系统的热一次风的温度降低，能够减少甚至避免冷一次风的掺入量，在通入制粉系统的总一次风量不变的情况下，冷一次风的掺入量的减少，就能够增加热一次风的通入量，热一次风的通入量增加，能够提高空气预热器对排烟温度的利用率，降低排烟的温度，降低机组供电耗煤，提升锅炉运行经济性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开示例性实施方式中提供的燃煤锅炉的热一次风换热系统的框架结构示意简图；

附图标记说明

1-炉膛；2-空气预热器；3-一次风机；4-热一次风管路；5-关断门；6-风量调节门；7-热一次风旁通管路；8-热管；9-控制阀；10-换热管路；11-制粉系统。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，附图中的箭头的指向表示相应的管路中工作介质的流动方向，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指部件或结构本身轮廓的内、外。“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。

参考图1所示，本公开第一方面提供了一种燃煤锅炉的热一次风换热系统，包括空气预热器2、制粉系统11、热一次风管路4、热一次风旁通管路7以及至少一个热管8。热一次风管路4连通在空气预热器2的热一次风出口和制粉系统11之间，热一次风旁通管路7的进口和出口沿热一次风管路4中的气体输送方向间隔地连通于热一次风管路4，换热管路10用于供冷却介质流通，热管8的蒸发段位于热一次风管路4中、冷凝段位于换热管路10中。

在上述实施方式中，空气预热器2的烟气入口与燃煤锅炉的炉膛1的烟道出口连通，烟气由空气预热器2的烟气入口进入空气预热器2，空气预热器2的空气入口与一次风机3连通，一次风机3将空气由空气入口通入空气预热器2，空气预热器2将烟气中的热量置换到通过一次风机3通入空气预热器2的空气中，以使空气形成热一次风，热一次风管路4连通在空气预热器2的热一次风出口以及制粉系统11之间，热一风能够通过热一次风管路4通入到制粉系统11中，在热一次风管路4上设置热一次风旁通管路7，热一次风旁通管路7的进口和出口沿热一风管路中的气体输送方向间隔地连通于热一次风管路4，热一次风管路4中的热一次风能够自热一次风管路4中由热一次风旁通管路7的进口进入热一次风旁通管路7中，然后由热一次风旁通管路7的出口重新排出到热一次风管路4中。另外，热管8的蒸发段位于热一次风管路4中、冷凝段位于用于供冷却介质流通的换热管路10中，当热一次风旁通管路7中通过热一次风时，热一次风经过换热管8，换热管8将热一次风旁通管路7中的热量置换到换热管路10的冷却介质中，以减少热一次风旁通管路7中热一次风所携带的热量，从而降低热一次风旁通管路7中的热一次风的温度，经过热管8后的热一次风旁通管路7中的热一次风经过热一次风旁通管路7的出口汇入到热一次风管路4中，能够降低热一次风管路4中热一次风的温度，通入制粉系统11的热一次风的温度降低，则能够减少冷一次风的掺入量，在通入制粉系统11的总一次风量不变的情况下，冷一次风的掺入量的减少，就能够增加热一次风的通入量，热一次风的通入量增加，能够提高空气预热器2对排烟温度的利用率，降低排烟的温度，降低机组供电耗煤，提升锅炉运行经济性。

参考图1所示，在一些实施方式中，热管8的数量为多个且沿热一次风旁通管路7中的气体输送方向间隔地连接于热一次风旁通管路7。

在上述实施方式中，多个热管8沿热一次风旁通管路7中的气体输送方向间隔设置在热一次风旁通管路7，多个热管8同时将热一次风旁通管路7中的热一次风所携带的热量置换到换热管路10的冷却介质中，能够提高将热一次风旁通管路7中的热一次的热量置换到换热管路10中的冷却介质的换热效率。

参考图1所示，在一些实施方式中，热一次风旁通管路7的部分管壁和换热管路10的部分管壁贴合且形成贴合区域，至少一个热管8穿设在贴合区域中。

在上述实施方式中，热一次风旁通管路7的部分管壁与换热管路10的部分管壁贴合，能够形成贴合区域，热一次风旁通管路7与换热管路10通过贴合区域进行热量置换，能够进一步提高热一次风旁通管路7中的热一次风与换热管路10中的冷却介质的热量交换效率。在一些实施方式中，热一次风旁通管路7上设置有位于贴合区域的上游和/或下游的风量调节门6。

在上述实施方式中，贴合区域的上游或下游是按照热一次风旁通管路7中的热一次风的流通方向确认的，热一次风旁通管路7的贴合区域与热一次风旁通管路7的进口之间为贴合区域的上游，热一次风旁通管路7的贴合区域与热一次风旁通管路7的出口之间为贴合区域的下游。

在一些实施方式中，风量调节门6设于热一次风旁通管路7的贴合区域的上游，能够控制进入热一次风旁通管路7中的热一次风的风量，以改变经过热管8的热一次风的风量，进而改变热一次风置换到换热管路10中冷却介质的热量，以对热一次风温度的改变量进行调节。

在另一些实施方式中，参考图1所示，风量调节门6设于热一次风旁通管路7的贴合区域的下游，能够对由热一风旁通管路中的热一次风排出到热一次风管路4中的量进行调节，进而能够对热一次风的温度改变量进行调节。

此外，可在热一次风旁通管路7的贴合区域的上游以及下游均设置风量调节门6，设置在贴合区域上游的风量调节门6能够调节由热一次风管路4进入到热一次风旁通管路7的热一次风的量；设置在贴合区域下游的风量调节门6能够调节由热一次风旁通管路7进入到热一次风管路4的热一次风的量。通过分别设置在贴合区域上下游的两个风量调节门6的配合能够控制进入热一次风旁通管路7中的热一次风在热一次风旁通管路7中停留的时间，以改变热一风旁通管路中的热一次风的换热率。

在一些实施方式中，热一次风旁通管路7上设置有位于贴合区域的上游和/或下游的关断门5。

在上述实施方式中，参考图1所示，在热一风旁通管路的贴合区域的上游和下游设置关断门5，能够在不需要使用热一次风旁通管路7时将关断门5关闭，以使热一次风不再由热一风管路进入热一次风旁通管路7。

在一些实施方式中，制粉系统11包括磨煤机，热一次风管路4与磨煤机的进风口连通，磨煤机的进风口处设置有温度传感器。

在上述实施方式中，磨煤机的进风口处设置有温度传感器，能够检测磨煤机进风口处的温度传感器，热一次风管路4与磨煤机的进风口连通，热一次风用于干燥和输送煤粉。

在一些实施方式中，热一次风换热系统还包括控制器，控制器分别与温度传感器、风量调节门6以及关断门5信号连接，温度传感器设置在磨煤机的入口，可根据温度传感器检测到的磨煤机入口的温度对风量调节门6以及关断门5进行控制。

在另一些实施方式中，可在热一次风管路4与空气预热器2连通处设置温度传感器，此处的温度传感器可与控制器连通，用于检测空气预热器2输送到热一次风管路4入口的热一次风的温度，

本公开示例性地描述热一次风换热系统的至少部分工作过程，一次风机3将空气输送到空气预热器2中，然后利用烟道排出的烟气对空气进行加热，以形成热一次风，热一次风由空气预热器2排出并进入与空气预热器2连通的热一次风管路4中，通过设置在热一次风管路4与空气预热器2连通处的温度传感器对空气预热器2输出的热一次风进行检测，根据空气预热器2输出的热一次风的温度判断是否开启设置在热一次风旁通管路7的进口处以及出口处的关断门5，若空气预热器2排出的热一次风的温度符合磨煤机的入口处的温度要求，则控制关断门5处于关断状态，以使热一次风管路4中的热一次风直接由热一次风管路4输送到磨煤机的入口，若空气预热器2排出的热一次风的温度不符合磨煤机的入口处温度要求，则打开热一次风旁通管路7的进口处以及出口处的关断门5，进入热一风旁通管路中的热一次风经过设置在热一次风旁通管路7中的热管8将部分热量置换到换热管路10的冷却介质中，然后再由热一次风旁通管路7的出口汇入到热一次风管路4中，经过热一次风旁通管路7的热一风以及直接由热一风管路输送的热一次风经过汇合后通入与热一次风管路4连通的磨煤机中，用于干燥和输送煤粉。在磨煤机的入口处设置温度传感器，用以检测磨煤机的入口处的风温，然后将检测到的风温信号传输给控制器，控制器根据风温信号对风量调节门6进行控制，以控制进入热一次风旁通管路7的热一次风的风量。

此外，在一些实施方式中，热一次风旁通管路7上设置有增压风机(图中未示出)和风压传感器(图中未示出)，控制器分别与增压风机和风压传感器信号连接。风压传感器可设置在热一次风旁通管路7的出口处，用于检测热一次风旁通管路7的出口处的风压，增压风机可设置在热一次风旁通管路7的入口，用于将热一次风管路4中的热一次风吹进热一次风旁通管路7中，以保证热一次风旁通管路7中的风压。

在一些实施方式中，换热管路10上设置有位于贴合区域的上游和/或下游的控制阀9。

在上述实施方式中，换热管路10的上游为换热管路10的进口与换热管路10的贴合区域之间的区域，换热管路10的下游为换热管路10的贴合区域与换热管路10出口之间的区域。换热管路10在贴合区域的上游和/或下游设置控制阀9能够对经过贴合区域的冷却介质的量进行控制，图1示例性地示出了换热管路10在贴合区域的上游和下游均设置控制阀9的实施方式。另外，换热管路10的进口和出口可根据实际需求连通于燃煤锅炉中能够提供冷却介质的管路中，例如，换热管路10可连通于燃煤锅炉的汽轮机抽汽系统中，以用于辅助加热汽轮机抽汽系统中的凝结水或给水等；或者，也可以单独为该换热管路10提供冷却介质，例如冷却水，换热升温后的冷却水也可用于例如生活供暖等。本公开不限于此。

本公开第二方面提供了一种燃煤锅炉，包括上述的热一次风换热系统，且具有上述的热一次风换热系统的所有有益效果，本公开在此不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种燃煤锅炉的热一次风换热系统，其特征在于，包括：

空气预热器；

制粉系统；

热一次风管路，连通在所述空气预热器的热一次风出口和所述制粉系统之间；

热一次风旁通管路，所述热一次风旁通管路的进口和出口沿所述热一次风管路中的气体输送方向间隔地连通于所述热一次风管路；

换热管路，用于供冷却介质流通；以及

至少一个热管，所述热管的蒸发段位于所述热一次风管路中、冷凝段位于所述换热管路中。

2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉的热一次风换热系统，其特征在于，所述热管的数量为多个且沿所述热一次风旁通管路中的气体输送方向间隔地连接于所述热一次风旁通管路。

3.根据权利要求1所述的燃煤锅炉的热一次风换热系统，其特征在于，所述热一次风旁通管路的部分管壁和所述换热管路的部分管壁贴合且形成贴合区域，所述至少一个热管穿设在所述贴合区域中。

4.根据权利要求3所述的燃煤锅炉的热一次风换热系统，其特征在于，所述热一次风旁通管路上设置有位于所述贴合区域的上游和/或下游的风量调节门。

5.根据权利要求4所述的燃煤锅炉的热一次风换热系统，其特征在于，所述热一次风旁通管路上设置有位于所述贴合区域的上游和/或下游的关断门。

6.根据权利要求5所述的燃煤锅炉的热一次风换热系统，其特征在于，所述制粉系统包括磨煤机，所述热一次风管路与所述磨煤机的进风口连通，所述磨煤机的进风口处设置有温度传感器。

7.根据权利要求6所述的燃煤锅炉的热一次风换热系统，其特征在于，所述热一次风换热系统还包括控制器，所述控制器分别与所述温度传感器、所述风量调节门以及所述关断门信号连接。

8.根据权利要求7所述的燃煤锅炉的热一次风换热系统，其特征在于，所述热一次风旁通管路上设置有增压风机和风压传感器，所述控制器分别与所述增压风机和所述风压传感器信号连接。

9.根据权利要求3所述的燃煤锅炉的热一次风换热系统，其特征在于，所述换热管路上设置有位于所述贴合区域的上游和/或下游的控制阀。

10.一种燃煤锅炉，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的热一次风换热系统。

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