專(zhuān)利名稱(chēng)：一種乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種送粉系統(tǒng)，具體涉及一種乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉系統(tǒng)，屬于燃煤
鍋爐技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)現(xiàn)有的一些電廠煤粉鍋爐在燃用煙煤、貧煤和無(wú)煙煤時(shí)，廣泛采用中間煤粉 倉(cāng)、熱風(fēng)送粉系統(tǒng)(參見(jiàn)圖l)，在這些鍋爐中，乏氣作為三次風(fēng)，通常布置在燃燒器最上層， 其下布置一、二次風(fēng)噴口。三次風(fēng)的風(fēng)量約為總風(fēng)量15 20%，其中含有10 15%的煤粉。
三次風(fēng)的采用對(duì)鍋爐尾部NOx排放水平具有影響。三次風(fēng)噴入爐內(nèi)，其噴口區(qū)域 燃燒過(guò)量空氣系數(shù)高，常在2.0以上。雖然三次風(fēng)的引入，在某種程度上具有空氣分級(jí)燃燒 效果，使主燃區(qū)的空氣過(guò)量系數(shù)降低，增強(qiáng)主燃區(qū)還原性氣氛，有利于NOx的抑制和還原， 但是由于三次風(fēng)風(fēng)量有限，爐內(nèi)空氣分級(jí)基本上由一、二次風(fēng)配合完成，三次風(fēng)通常以較高 風(fēng)俗向下噴入，對(duì)主燃區(qū)的欠氧燃燒具有一定破壞作用。三次風(fēng)帶有煤粉，這些煤粉被噴入 一個(gè)高溫氧化性氣氛燃燒，增加了 N0x的生成量，抵消了爐內(nèi)整體分級(jí)燃燒效果。三次風(fēng)對(duì) N0x的綜合效果，是使N0x排放明顯增加，增加幅度與三次風(fēng)率的大小有關(guān)，其風(fēng)率越高N0x 生成量越大。 三次風(fēng)的采用對(duì)爐內(nèi)燃燒及汽溫調(diào)節(jié)具有影響。對(duì)于燃用高揮發(fā)分煙煤的鍋爐， 熱風(fēng)送粉系統(tǒng)雖然能夠改善煤粉在鍋爐爐內(nèi)燃燒的穩(wěn)定性，但其熱風(fēng)溫度過(guò)高時(shí)(大約 200°C )，將使噴口處煤粉混合物著火過(guò)早，引起噴口結(jié)渣、燒損，以及燃燒器區(qū)結(jié)渣的問(wèn)題， 特別是燃用易結(jié)渣煤質(zhì)時(shí)，結(jié)渣更為嚴(yán)重。另外，三次風(fēng)高速射入，使火焰殘余旋轉(zhuǎn)增大，爐 膛出口煙溫偏差較大，使過(guò)熱汽溫與再熱汽溫偏差大，汽溫調(diào)節(jié)困難。同時(shí)會(huì)使飛灰可燃物 含量增加。三次風(fēng)風(fēng)量較大時(shí)，風(fēng)速也增大，易擾亂爐內(nèi)正常的空氣動(dòng)力場(chǎng)，引起火焰貼墻 結(jié)渣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有熱風(fēng)送粉系統(tǒng)鍋爐存在NOx排放量較高、易結(jié)渣等由三次風(fēng) 引起的問(wèn)題，進(jìn)而提出一種乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉系統(tǒng)。 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明所述的乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì) 送粉系統(tǒng)包括排粉機(jī)、三次風(fēng)管道、三次風(fēng)管道控制閥、風(fēng)粉混合器、乏氣風(fēng)箱、熱風(fēng)管道、 一次風(fēng)管道、一次風(fēng)管道控制閥和一次風(fēng)送粉管道，所述送粉系統(tǒng)還包括乏氣管道快速關(guān) 斷閥、乏氣管道和乏氣熱風(fēng)混合器，所述三次風(fēng)管道的入口端、乏氣管道的入口端與排粉機(jī) 的輸出端均連通，三次風(fēng)管道的出口端與鍋爐上的三次風(fēng)噴口連通，三次風(fēng)管道上設(shè)置有 乏氣風(fēng)箱；熱風(fēng)管道的出口端與一次風(fēng)管道的入口端連通，所述乏氣熱風(fēng)混合器設(shè)置在一 次風(fēng)管道上，乏氣管道的出口端與乏氣熱風(fēng)混合器的乏氣噴管連通， 一次風(fēng)管道的出口端 與風(fēng)粉混合器的入口連通，風(fēng)粉混合器的出口與一次風(fēng)送粉管道的入口端連通， 一次風(fēng)送 粉管道的出口端與鍋爐上的燃燒器連通，一次風(fēng)管道的入口端上設(shè)置有一次風(fēng)管道控制閥，乏氣管道上設(shè)置有乏氣管道快速關(guān)斷閥，三次風(fēng)管道上設(shè)置有三次風(fēng)管道控制閥。
本發(fā)明的有益效果是 本發(fā)明提出把現(xiàn)有熱風(fēng)送粉改為乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉的方式，將乏氣與熱風(fēng)混 合后作為一次風(fēng)，可以有效降低燃燒器出口一次風(fēng)風(fēng)溫(控制正常乏氣送粉溫度)，防止易 結(jié)渣煤在噴口的結(jié)渣和回火燒損，同時(shí)能解決水冷壁附近的結(jié)渣問(wèn)題，對(duì)燃用高揮發(fā)分的 煙煤的燃燒穩(wěn)定性沒(méi)有影響。本發(fā)明最突出的優(yōu)點(diǎn)是，能夠大幅度減少主燃燒器區(qū)的供入 的空氣量，將有效保證主燃燒器區(qū)在低過(guò)量空氣系數(shù)下運(yùn)行，大幅度消減NOx的生成量。同 時(shí)對(duì)爐膛出口的煙溫偏差和組織合理的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)具有很大的作用。
三次風(fēng)減少能夠降低NOx的排放量，而乏氣送粉由于降低了主燃區(qū)的爐內(nèi)溫度， 也能夠降低N0x的排放量，本發(fā)明恰恰結(jié)合了以上兩個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于N0x的減排效果會(huì) 更顯著。三次風(fēng)置換一次風(fēng)后，被置換的熱空氣將由二次風(fēng)噴口和燃盡風(fēng)噴口供入，流經(jīng)空 氣預(yù)熱器的熱風(fēng)風(fēng)量不變，因此將不會(huì)影響鍋爐的排煙溫度。 本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)只需要將現(xiàn)有的熱風(fēng)送粉系統(tǒng)進(jìn)行改造即可，改造工作量小，投資 少，只需更換、增加部分管道及閥門(mén)，通過(guò)調(diào)整熱風(fēng)管道的熱風(fēng)門(mén)，改變混入的熱風(fēng)量，即可 實(shí)現(xiàn)所有磨煤機(jī)投運(yùn)、部分磨煤機(jī)投運(yùn)和無(wú)磨煤機(jī)投運(yùn)這三種方式之間的平穩(wěn)過(guò)渡，調(diào)節(jié) 方便，滿(mǎn)足鍋爐燃燒的安全性、穩(wěn)定性要求。因此，本發(fā)明將具有現(xiàn)實(shí)意義，將產(chǎn)生可觀的社 會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是目前電廠常用的中間儲(chǔ)倉(cāng)式鋼球磨煤機(jī)熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖(圖 中1-鍋爐、2-空氣預(yù)熱器、3-送風(fēng)機(jī)、4-給煤機(jī)、5-下降干燥管、6-磨煤機(jī)、7-木塊分離 器、8-粗粉分離器、9-防爆門(mén)、10-細(xì)粉分離器、ll-鎖氣器、12-木屑分離器、13-換向器、 14-吸潮管、15-螺旋輸粉機(jī)、16-煤粉倉(cāng)、17-給粉機(jī)、18-風(fēng)粉混合器、19- 一次風(fēng)機(jī)、20-乏 氣風(fēng)箱、21-排粉機(jī)、22-二次風(fēng)箱、23-主燃燒器、24-三次風(fēng)噴口 )； 圖2是將本發(fā)明所述送粉系統(tǒng)應(yīng)用在燃煤鍋爐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中l(wèi)-鍋 爐、16-煤粉倉(cāng)、18-風(fēng)粉混合器、20-乏氣風(fēng)箱、21-排粉機(jī)、23-主燃燒器、24-三次風(fēng)噴口、 25-快速關(guān)斷閥、26-三次風(fēng)管道、27-乏氣管道、28-熱風(fēng)管道、29-—次風(fēng)管道、30-—次風(fēng) 送粉管道、31，32-控制閥、33-乏氣熱風(fēng)混合器)； 圖3是熱風(fēng)管道28、一次風(fēng)管道29以及乏氣熱風(fēng)混合器33的連接關(guān)系示意圖；
圖4是乏氣熱風(fēng)混合器的主視圖，圖5是圖4的左視圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一 參見(jiàn)圖2 5，本實(shí)施方式所述的乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉系統(tǒng)包 括排粉機(jī)21、三次風(fēng)管道26、三次風(fēng)管道控制閥32、風(fēng)粉混合器18、乏氣風(fēng)箱20、熱風(fēng)管道 28、一次風(fēng)管道29、一次風(fēng)管道控制閥31和一次風(fēng)送粉管道30，所述送粉系統(tǒng)還包括乏氣 管道快速關(guān)斷閥25、乏氣管道27和乏氣熱風(fēng)混合器33，所述三次風(fēng)管道26的入口端、乏氣 管道27的入口端與排粉機(jī)21的輸出端均連通，三次風(fēng)管道26的出口端與鍋爐1上的三次 風(fēng)噴口 24連通，三次風(fēng)管道26上設(shè)置有乏氣風(fēng)箱20 ;熱風(fēng)管道28的出口端與一次風(fēng)管道 29的入口端連通，所述乏氣熱風(fēng)混合器33設(shè)置在一次風(fēng)管道29上，乏氣管道27的出口端與乏氣熱風(fēng)混合器33的乏氣噴管33-1連通，一次風(fēng)管道29的出口端與風(fēng)粉混合器18的 入口連通，風(fēng)粉混合器18的出口與一次風(fēng)送粉管道30的入口端連通，一次風(fēng)送粉管道30 的出口端與鍋爐1上的燃燒器23連通，一次風(fēng)管道29的入口端上設(shè)置有一次風(fēng)管道控制 閥31，乏氣管道27上設(shè)置有乏氣管道快速關(guān)斷閥25，三次風(fēng)管道26上設(shè)置有三次風(fēng)管道 控制閥32。 本實(shí)施方式所述的一種乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉送系統(tǒng)在使用時(shí)，煤粉倉(cāng)16的出 口與風(fēng)粉混合器18的入口連通。
具體實(shí)施方式
二參見(jiàn)圖3 5，本實(shí)施方式所述乏氣熱風(fēng)混合器33由乏氣噴管 33-1、熱風(fēng)管33-2、混合管33-3和密閉熱風(fēng)接收室33_4構(gòu)成，乏氣噴管33_1的一端插入密 閉熱風(fēng)接收室33-4內(nèi)，混合管33-3與乏氣噴管33-1同軸相對(duì)設(shè)置且混合管33_3的一端 與密閉熱風(fēng)接收室33-4連通，熱風(fēng)管33-2的一端與密閉熱風(fēng)接收室33-4連通。乏氣噴管 33-1的另一端與乏氣管道27連通，混合管33-3另一端、熱風(fēng)管33_2的另一端均與一次風(fēng) 管道29連通。乏氣熱風(fēng)混合器33的設(shè)計(jì)采用了引射器原理。由乏氣噴管33-l噴出的乏 氣作為高壓工作流體，來(lái)自熱風(fēng)管33-2的熱風(fēng)作為引射流體。乏氣與熱風(fēng)在混合管33-3 內(nèi)混合，不僅混合效果較好，還能有效匹配乏氣系統(tǒng)與二次風(fēng)系統(tǒng)的管道阻力。其它組成及 連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
實(shí)施例 實(shí)施例1 :鍋爐有兩層一次風(fēng)燃燒器，配備兩套制粉系統(tǒng)。每套系統(tǒng)包括原煤倉(cāng)、 給煤機(jī)、磨煤機(jī)、粗粉分離器、細(xì)粉分離器、排粉機(jī)及各種管道等組件。兩套制粉系統(tǒng)均正 常運(yùn)行。結(jié)合附圖2說(shuō)明本實(shí)施例。乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉系統(tǒng)包括控制閥25、乏氣管道 27、熱風(fēng)管道28、一次風(fēng)管道29、一次風(fēng)送粉管道30。關(guān)閉原三次風(fēng)控制閥，打開(kāi)乏氣管道 的控制閥，將排粉機(jī)出口的乏氣供入一次風(fēng)管道內(nèi)，同時(shí)根據(jù)一次風(fēng)風(fēng)速調(diào)整一次風(fēng)管道 的熱風(fēng)控制閥，達(dá)到乏氣與熱風(fēng)混合共同輸粉的目的。被置換的熱空氣由二次風(fēng)噴口或燃 盡風(fēng)噴口供入爐內(nèi)。乏氣管道與一次風(fēng)管道的連接遵照一臺(tái)排粉機(jī)供入同層四個(gè)一次風(fēng)噴 口的原則。為使系統(tǒng)正常運(yùn)行，乏氣與熱風(fēng)混合后的速度為26m/s左右。
實(shí)施例2 :鍋爐有兩層一次風(fēng)燃燒器，配備兩套制粉系統(tǒng)。每套系統(tǒng)包括原煤倉(cāng)、 給煤機(jī)、磨煤機(jī)、粗粉分離器、細(xì)粉分離器、排粉機(jī)及各種管道等組件。兩套制粉系統(tǒng)中只有 一套正常運(yùn)行，另一套停運(yùn)。結(jié)合附圖2說(shuō)明本實(shí)施例。乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉系統(tǒng)包括 控制閥25、乏氣管道27、熱風(fēng)管道28、一次風(fēng)管道29、一次風(fēng)送粉管道30。關(guān)閉三次風(fēng)管道 控制閥。同時(shí)關(guān)閉與停運(yùn)排粉機(jī)相對(duì)應(yīng)的乏氣管道上的控制閥，隔斷一次風(fēng)管道與制粉系 統(tǒng)，防止熱風(fēng)漏入制粉系統(tǒng)內(nèi)。打開(kāi)與運(yùn)行排粉機(jī)相對(duì)應(yīng)的新增排粉管上的控制閥，將排粉 機(jī)出口的乏氣供入一次風(fēng)管道內(nèi)，同時(shí)根據(jù)一次風(fēng)風(fēng)速關(guān)小一次風(fēng)管道的熱風(fēng)控制閥，達(dá) 到乏氣與熱風(fēng)混合共同輸粉的目的。乏氣管道與一次風(fēng)管道的連接遵照一臺(tái)排粉機(jī)供入同 層四個(gè)四只一次風(fēng)噴口的原則。停運(yùn)排粉機(jī)的乏氣管道對(duì)應(yīng)的一次風(fēng)管道中的煤粉輸粉方 式還原為原熱風(fēng)送粉方式，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)一次風(fēng)變?yōu)椴糠譃闊犸L(fēng)、部分為乏氣與熱風(fēng)混合 送粉方式。為使系統(tǒng)正常運(yùn)行，乏氣與熱風(fēng)混合后的速度為28m/s左右。
工作原理 本發(fā)明是在保持原熱風(fēng)送粉系統(tǒng)運(yùn)行特性不變的情況下，將每臺(tái)排粉機(jī)出口的排 粉管進(jìn)行改造更換，在維持原三次風(fēng)排粉管不變的條件下，增加若干根乏氣管道27，在一次
5風(fēng)給粉機(jī)之前引入一次風(fēng)管道內(nèi)，從而將乏氣管道27送來(lái)的乏氣與熱風(fēng)管道28送來(lái)的熱 風(fēng)混合，共同作為一次風(fēng)用于送粉。利用乏氣管道和一次風(fēng)管道上控制閥門(mén)，控制乏氣和熱 風(fēng)混合后的速度K為25-50m/s。在每根乏氣管道上安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)可調(diào)節(jié) 乏氣的流量，并可方便切換回到原熱風(fēng)送粉系統(tǒng)(當(dāng)乏氣管道27上的調(diào)節(jié)閥門(mén)均關(guān)閉時(shí)， 此時(shí)系統(tǒng)就變?yōu)楝F(xiàn)有的熱風(fēng)送粉系統(tǒng))。本發(fā)明有效地降低了燃燒器出口一次風(fēng)風(fēng)溫，防止 易結(jié)渣煤在噴口的結(jié)渣和回火燒損，同時(shí)能解決水冷壁附近的結(jié)渣問(wèn)題。其最突出的優(yōu)點(diǎn) 是，能夠大幅度減少主燃燒器區(qū)的供入的空氣量，有效保證主燃燒器區(qū)在低過(guò)量空氣系數(shù) 下運(yùn)行，大幅度消減N0x的生成量。同時(shí)對(duì)爐膛出口的煙溫偏差和組織合理的爐內(nèi)空氣動(dòng) 力場(chǎng)具有很大的作用(參見(jiàn)圖2)。 也可控制乏氣與熱風(fēng)混合后的速度K為35 45m/s，這樣可保證一次風(fēng)送粉管道 30內(nèi)的速度大于28m/s，在燃燒高灰分煤時(shí)，能夠有效解決管道堵塞問(wèn)題。
也可控制乏氣與熱風(fēng)混合后的速度K為30 40m/s，這樣可保證一次風(fēng)送粉管道 30內(nèi)的速度大于25m/s。
權(quán)利要求
一種乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉系統(tǒng)，所述送粉系統(tǒng)包括排粉機(jī)(21)、三次風(fēng)管道(26)、三次風(fēng)管道控制閥(32)、風(fēng)粉混合器(18)、乏氣風(fēng)箱(20)、熱風(fēng)管道(28)、一次風(fēng)管道(29)、一次風(fēng)管道控制閥(31)和一次風(fēng)送粉管道(30)，其特征在于所述送粉系統(tǒng)還包括乏氣管道快速關(guān)斷閥(25)、乏氣管道(27)和乏氣熱風(fēng)混合器(33)，所述三次風(fēng)管道(26)的入口端、乏氣管道(27)的入口端與排粉機(jī)(21)的輸出端均連通，三次風(fēng)管道(26)的出口端與鍋爐(1)上的三次風(fēng)噴口(24)連通，三次風(fēng)管道(26)上設(shè)置有乏氣風(fēng)箱(20)；熱風(fēng)管道(28)的出口端與一次風(fēng)管道(29)的入口端連通，所述乏氣熱風(fēng)混合器(33)設(shè)置在一次風(fēng)管道(29)上，乏氣管道(27)的出口端與乏氣熱風(fēng)混合器(33)的乏氣噴管(33-1)連通，一次風(fēng)管道(29)的出口端與風(fēng)粉混合器(18)的入口連通，風(fēng)粉混合器(18)的出口與一次風(fēng)送粉管道(30)的入口端連通，一次風(fēng)送粉管道(30)的出口端與鍋爐1上的燃燒器(23)連通，一次風(fēng)管道(29)的入口端上設(shè)置有一次風(fēng)管道控制閥(31)，乏氣管道(27)上設(shè)置有乏氣管道快速關(guān)斷閥(25)，三次風(fēng)管道(26)上設(shè)置有三次風(fēng)管道控制閥(32)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉系統(tǒng)，其特征在于所述乏氣 熱風(fēng)混合器(33)由乏氣噴管(33-1)、熱風(fēng)管(33-2)、混合管(33-3)和密閉熱風(fēng)接收室 (33-4)構(gòu)成，乏氣噴管(33-1)的一端插入密閉熱風(fēng)接收室(33-4)內(nèi)，混合管(33-3)與乏 氣噴管(33-1)同軸相對(duì)設(shè)置且混合管(33-3)的一端與密閉熱風(fēng)接收室(33-4)連通，熱風(fēng) 管(33-2)的一端與密閉熱風(fēng)接收室(33-4)連通。
全文摘要
一種乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉系統(tǒng)，它涉及一種送粉系統(tǒng)，屬于燃煤鍋爐技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明解決了現(xiàn)有熱風(fēng)送粉系統(tǒng)鍋爐存在NOx排放量較高、易結(jié)渣等問(wèn)題。三次風(fēng)管道的一端、乏氣管道的一端與排粉機(jī)的輸出端均連通，三次風(fēng)管道的另一端與鍋爐上的三次風(fēng)噴口連通，三次風(fēng)管道上設(shè)置有乏氣風(fēng)箱；熱風(fēng)管道的出口端、乏氣管道的另一端均與一次風(fēng)管道的一端連通，一次風(fēng)管道的另一端與風(fēng)粉混合器的入口連通，風(fēng)粉混合器的出口與一次風(fēng)送粉管道的一端連通。本發(fā)明能夠大幅度減少主燃燒器區(qū)的供入的空氣量，其原三次風(fēng)量將一并在上部燃盡風(fēng)噴口處供入，將有效保證主燃燒器區(qū)在低過(guò)量空氣系數(shù)下運(yùn)行，大幅度消減NOx的生成量。
文檔編號(hào)F23K3/00GK101725994SQ20101010686
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者孫紹增, 孫銳, 廖堅(jiān), 王正陽(yáng), 秦香彬, 趙義軍 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)