專利名稱：摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐送粉系統(tǒng)的防爆處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于發(fā)電安全的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種在摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐熱風(fēng)送粉系統(tǒng)上的防爆處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，東北地區(qū)由于煙煤資源逐漸枯竭和煤炭用量迅猛增加，使得一些機(jī)組不得不摻燒蘊(yùn)藏豐富且價(jià)格較低的褐煤。由于摻燒的褐煤揮發(fā)分高、水分大、著火溫度低，屬易燃易爆煤種，與揮發(fā)分和熱值均較低的設(shè)計(jì)煤種特性差異較大。燃用劣質(zhì)煙煤時(shí)，為了保證煤粉穩(wěn)定著火，采用熱風(fēng)送粉。運(yùn)行過(guò)程中，因?yàn)樗头巯到y(tǒng)結(jié)構(gòu)特殊、管路較長(zhǎng)，存在積粉部位和流動(dòng)死區(qū)，以及由此引發(fā)的陰燃，中儲(chǔ)式煙煤鍋爐送粉系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生堵管、燃燒、燃燒器燒損甚至爆炸問(wèn)題，至今沒(méi)有有效的防爆措施。因此中儲(chǔ)式送粉系統(tǒng)一直存在著爆炸的隱患，成為長(zhǎng)期困擾電廠安全運(yùn)行的技術(shù)難題。由于送粉系統(tǒng)燃燒、爆炸具有隨機(jī)性、突發(fā)性以及不可控等特點(diǎn)，危害極大，一旦發(fā)生，容易造成設(shè)備的損壞以及非計(jì)劃停機(jī)事故，甚至人身傷亡事故。因此，燃用劣質(zhì)煙煤中儲(chǔ)式鍋爐送粉系統(tǒng)如何有效防爆成為亟待解決的課題。對(duì)于燃用低熱值、低揮發(fā)分、高灰分劣質(zhì)煙煤的鍋爐，為確保摻燒褐煤的安全可靠和大比例摻燒，熱風(fēng)送粉系統(tǒng)增設(shè)調(diào)溫風(fēng)系統(tǒng)。制粉系統(tǒng)爆炸原因制粉系統(tǒng)通常情況下存在著大量懸浮狀態(tài)的煤粉，且其濃度均處于易爆炸范圍， 此時(shí)若局部出現(xiàn)火源，粉塵就會(huì)被立即點(diǎn)燃，火焰將以極大的速度在煤粉空氣混合物中傳播，使制粉系統(tǒng)內(nèi)局部壓力瞬間升高，并導(dǎo)致系統(tǒng)破壞的事故，稱為制粉系統(tǒng)爆炸。(1)揮發(fā)分越高越容易發(fā)生爆炸對(duì)于煤粉和空氣混合物，當(dāng)燃料揮發(fā)分Vdaf<10%時(shí)，一般沒(méi)有自燃和爆炸的危險(xiǎn)； 當(dāng)燃料揮發(fā)分Vdaf > 20%時(shí)，燃料揮發(fā)分析出和著火溫度均較低，容易發(fā)生自燃和爆炸事故。(2)煤粉濃度處于易爆炸范圍煤粉爆炸與濃度、粒度有關(guān)，煙煤氣粉混合物濃度在0. 32 4kg/m3范圍內(nèi)均會(huì)發(fā)生爆炸，而濃度在1. 2 ^ig/m3范圍時(shí)爆炸危險(xiǎn)性最大。在制粉系統(tǒng)中，氣粉混合物中煤粉濃度一般為0. 4 0. mcg/m3，煤粉平均粒徑約為 30 μ m，正處于易爆炸的范圍。(3)初溫對(duì)煤粉爆炸具有重要的影響溫度越高，煤粉進(jìn)行放熱反應(yīng)的速度越快，由于煤具有一定的隔熱性，熱量的釋放可能大于散熱，于是溫度會(huì)進(jìn)一步升高，使煤粉可能達(dá)到自燃溫度。隨著溫度的升高，煤粉發(fā)生爆炸的范圍變寬。(4)積粉自燃無(wú)法避免[0016]由于制粉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且煤中含有一定的水分，制粉系統(tǒng)積粉無(wú)法避免，凡是發(fā)生煤粉沉積的地方，就能成為氣粉混合物自燃和爆炸的發(fā)源地。煤粉沉積后就開(kāi)始氧化， 放出熱量促使其溫度升高，隨之又加快氧化、放熱、升溫，達(dá)到自燃溫度開(kāi)始自燃，一旦條件具備就點(diǎn)燃粉塵引發(fā)爆炸。因此，積粉、自燃是制粉系統(tǒng)爆炸的主要誘因，且具有隨機(jī)性、突發(fā)性的特點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實(shí)用新型提供一種摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐送粉系統(tǒng)的防爆處理系統(tǒng)，其目的是解決以往的中儲(chǔ)式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)一直存在著爆炸的隱患的問(wèn)題。技術(shù)方案本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐送粉系統(tǒng)的防爆處理系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括與爐膛連接的熱一次風(fēng)母管，在熱一次風(fēng)母管上設(shè)置有冷一次風(fēng)管。冷一次風(fēng)管連接至冷一次風(fēng)機(jī)出口。熱一次風(fēng)母管為兩根，兩根熱一次風(fēng)母管分設(shè)于爐膛的兩側(cè)，冷一次風(fēng)管也為兩根，兩根冷一次風(fēng)管也分設(shè)于爐膛的兩側(cè)并分別連接至兩側(cè)的熱一次風(fēng)母管。優(yōu)點(diǎn)及效果本實(shí)用新型提供一種摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐送粉系統(tǒng)的防爆處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括與爐膛連接的熱一次風(fēng)母管，在熱一次風(fēng)母管上設(shè)置有內(nèi)部風(fēng)壓高于熱一次風(fēng)管風(fēng)壓的冷一次風(fēng)管。該項(xiàng)技術(shù)開(kāi)發(fā)了既能適應(yīng)劣質(zhì)煙煤熱風(fēng)送粉，又能適應(yīng)摻燒褐煤送粉系統(tǒng)防爆技術(shù)，確定了加入壓力冷風(fēng)防止制粉系統(tǒng)爆炸的關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)送粉系統(tǒng)防爆具有普遍指導(dǎo)意義。該項(xiàng)技術(shù)解決了中儲(chǔ)式送粉系統(tǒng)長(zhǎng)期存在的防爆問(wèn)題，杜絕了制粉系統(tǒng)爆炸造成的人身傷害事故和重大設(shè)備損壞，安全意義十分重大，社會(huì)效益顯著。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為投入調(diào)溫風(fēng)系統(tǒng)對(duì)一次風(fēng)粉溫度的影響對(duì)比示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐送粉系統(tǒng)的防爆處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括與爐膛1連接的熱一次風(fēng)母管2，在熱一次風(fēng)母管2上設(shè)置有冷一次風(fēng)管3，冷一次風(fēng)管3的內(nèi)部風(fēng)壓高于熱一次風(fēng)母管2。冷一次風(fēng)管3連接至冷一次風(fēng)機(jī)出口，通過(guò)冷一次風(fēng)管3控制煤粉混合物溫度。熱一次風(fēng)母管2為兩根，兩根熱一次風(fēng)母管2分設(shè)于爐膛1的兩側(cè)，冷一次風(fēng)管3 也為兩根，兩根冷一次風(fēng)管3也分設(shè)于爐膛1的兩側(cè)并分別連接至兩側(cè)的熱一次風(fēng)管2。對(duì)于摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐，原設(shè)計(jì)采用熱風(fēng)送粉方式，熱風(fēng)溫度約 320°C，一次風(fēng)粉混合物溫度在200°C以上。按此條件，摻燒褐煤后極易發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸。既然在送粉管道內(nèi)，積粉自燃無(wú)法避免，通過(guò)研究采用控制溫度的方式來(lái)抑制煤粉的放熱反應(yīng)，使積粉無(wú)法達(dá)到自燃溫度。《火力發(fā)電廠煤和制粉系統(tǒng)防爆設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》 中第4. 1. 8條規(guī)定，燃用褐煤鍋爐的送粉溫度一般不能高于100°C。改造中按照這一指標(biāo)控制摻燒高揮發(fā)分煤后的風(fēng)粉混合物溫度。為了解決原始方案存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐送粉系統(tǒng)的防爆處理系統(tǒng)，本實(shí)用新型的工作原理為利用冷一次風(fēng)風(fēng)壓高的特點(diǎn)， 直接通過(guò)冷一次風(fēng)管3接入熱一次風(fēng)母管2，使冷一次風(fēng)管3輸送的冷風(fēng)與熱一次風(fēng)母管2 內(nèi)的熱風(fēng)混合，并通過(guò)冷一次風(fēng)量控制送粉系統(tǒng)(控制)風(fēng)粉混合物溫度，使其不超過(guò)ioo°c 達(dá)到防爆要求。在冷一次風(fēng)機(jī)出口與熱一次風(fēng)母管之間存在壓差，通過(guò)這個(gè)壓差實(shí)現(xiàn)壓力冷風(fēng)的送入。壓力冷風(fēng)溫度約為20°C。在一次風(fēng)管道內(nèi)劣質(zhì)煙煤與褐煤的混煤煤粉水分為6%。風(fēng)粉混合物溫度不超過(guò)100°C。渾江發(fā)電公司送粉系統(tǒng)防爆技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)例渾江發(fā)電公司2X 1025t/h亞臨界壓力自然循環(huán)固態(tài)排渣鍋爐，采用單爐膛倒U型布置。制粉系統(tǒng)采用中間儲(chǔ)倉(cāng)式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，配置4臺(tái)鋼球磨煤機(jī)。鍋爐采用四角切圓燃燒方式，共布置有4層燃燒器，其中3層設(shè)有大油槍。原設(shè)計(jì)采用雙通道煤粉燃燒器。采用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。燃用通化地區(qū)劣質(zhì)煙煤。中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)防爆技術(shù)于2009年3月在渾江發(fā)電公司2X 1025t/h鍋爐實(shí)驗(yàn)， 改造后效果良好，至今未發(fā)生一起爆炸事故。本實(shí)用新型的送粉系統(tǒng)改造計(jì)算原理原設(shè)計(jì)采用熱風(fēng)送粉方式，熱風(fēng)溫度為352°C，當(dāng)摻燒易著火和燃盡的褐煤，過(guò)高的風(fēng)粉混合溫度會(huì)對(duì)鍋爐運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。為確保摻燒褐煤后燃燒器的安全，減少鍋爐結(jié)焦因素，將制粉系統(tǒng)原有的熱風(fēng)送粉系統(tǒng)改造為“熱風(fēng)+冷風(fēng)”方式送粉系統(tǒng)。設(shè)計(jì)計(jì)算主要參數(shù)見(jiàn)表1。表1送粉系統(tǒng)改造計(jì)算
權(quán)利要求1.一種摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐送粉系統(tǒng)的防爆處理系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括與爐膛(1)連接的熱一次風(fēng)母管(2)，在熱一次風(fēng)母管(2)上設(shè)置有冷一次風(fēng)管 (3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐送粉系統(tǒng)的防爆處理系統(tǒng)， 其特征在于冷一次風(fēng)管(3)連接至冷一次風(fēng)機(jī)出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐送粉系統(tǒng)的防爆處理系統(tǒng)， 其特征在于熱一次風(fēng)母管(2)為兩根，兩根熱一次風(fēng)母管(2)分設(shè)于爐膛(1)的兩側(cè)，冷一次風(fēng)管(3)也為兩根，兩根冷一次風(fēng)管(3)也分設(shè)于爐膛(1)的兩側(cè)并分別連接至兩側(cè)的熱一次風(fēng)母管(2)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種摻燒褐煤的中儲(chǔ)式劣質(zhì)煤粉鍋爐送粉系統(tǒng)的防爆處理系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括與爐膛連接的熱一次風(fēng)母管，在熱一次風(fēng)母管上設(shè)置有冷一次風(fēng)管。通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)改造，提高了鍋爐的安全防爆能力以及對(duì)煤種的適應(yīng)能力。
文檔編號(hào)F23K3/02GK202216270SQ20112026340
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者冷杰, 劉學(xué)增, 吳惠文, 吳景興, 吳炬, 宋大勇, 徐憲斌, 李彥龍, 梁明文, 王文生, 紀(jì)宏舜, 蘇東, 蔣翀, 袁德權(quán), 鄒天舒, 高繼錄 申請(qǐng)人:東北電力科學(xué)研究院有限公司