專利名稱：一種基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高鍋爐穩(wěn)燃性能的方法和加熱風(fēng)粉氣流溫度的裝置，尤其涉及利用提高煤粉氣流溫度的增強(qiáng)鍋爐穩(wěn)燃性能和煤種適應(yīng)性的裝置。
背景技術(shù)：
煤粉燃燒作為重要的電力生產(chǎn)方式，提高其燃燒性能具有十分重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。由于電廠實(shí)際燃用煤種經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變化，而不同煤種間燃燒特性差異較大，因此電站鍋爐經(jīng)常出現(xiàn)鍋爐結(jié)焦、滅火等問題，進(jìn)而影響發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際煤種， 及時(shí)進(jìn)行適當(dāng)燃燒調(diào)整，優(yōu)化煤粉燃燒是解決此類問題的根本方法。鍋爐燃燒的煤粉是煤經(jīng)過破碎和研磨而成的細(xì)微粉末，其懸浮在空氣流中被噴入爐膛，在數(shù)秒或更短的時(shí)間內(nèi)燃盡。燃燒優(yōu)化就是使煤粉火焰在離開噴燃設(shè)備一定距離處穩(wěn)定住，一方面保證煤粉燃燒器的運(yùn)行安全，一方面使煤粉及時(shí)燃燒，提高煤粉燃燼率。根據(jù)煤粉燃燒理論，燃燒過程的強(qiáng)化可采取諸如熱力、濃度、空氣動(dòng)力學(xué)以及其他一些旨在加強(qiáng)釋熱和減少散熱的很多措施。目前較常采用的強(qiáng)化燃燒途徑有(I)采用預(yù)燃室燃燒器、鈍體燃燒器、濃淡燃燒器等可強(qiáng)化著火的煤粉燃燒器，加強(qiáng)高溫?zé)煔饣亓骱吞岣呙悍蹪舛仍黾俞専崃浚?2)增加煤粉細(xì)度；(3)優(yōu)化燃燒配風(fēng)方式；(4)增加衛(wèi)燃帶，減少反應(yīng)區(qū)中的散熱量。分析其燃燒機(jī)理可知，上述強(qiáng)化燃燒方法又大致可分為兩類(I)強(qiáng)化風(fēng)粉氣流換熱，使煤粉氣流盡快達(dá)到著火溫度；途徑(I)中的預(yù)燃室燃燒器、途徑(3)和途徑(4)均是通過提高煤粉氣流入爐環(huán)境溫度，提高風(fēng)粉氣流的升溫速率，增強(qiáng)風(fēng)粉氣流的著火能力。(2)強(qiáng)化煤粉中揮發(fā)份的析出。途徑(I)中的濃淡燃燒技術(shù)和途徑(2)就是分別利用加大煤粉濃度和減小煤粉顆粒細(xì)度的方法強(qiáng)化煤粉中揮發(fā)份的析出，進(jìn)而達(dá)到降低風(fēng)粉氣流著火溫度，強(qiáng)化燃燒的目的。另外對(duì)比不同制粉系統(tǒng)形式的鍋爐，特別是熱風(fēng)送粉和乏氣送粉兩種制粉形式的鍋爐，可以最直觀的得到，風(fēng)粉溫度的提高對(duì)爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定有利的結(jié)論。綜合以上分析并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況可知，雖然風(fēng)粉溫度是影響煤粉燃燒的重要因素，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行中，限于制粉系統(tǒng)安全防爆的要求，煤粉氣流溫度的調(diào)整幅度有限，以致實(shí)際中其強(qiáng)化燃燒的作用無法得到應(yīng)用。因此本發(fā)明提出了一種爐前風(fēng)粉加熱裝置，使風(fēng)粉氣流溫度脫離制粉系統(tǒng)限制，方便實(shí)現(xiàn)獨(dú)立調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化煤粉燃燒，提高鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于提高爐前風(fēng)粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，它利用煤粉燃燒理論，采用特別設(shè)計(jì)的風(fēng)粉氣流加熱裝置，擺脫了制粉系統(tǒng)對(duì)煤粉氣流溫度的限制，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)粉氣流溫度的單獨(dú)控制；風(fēng)粉氣流加熱裝置還強(qiáng)化了煤粉富集和揮發(fā)份析出，利于降低風(fēng)粉氣流著火溫度?？傊景l(fā)明完善了電站鍋爐燃燒調(diào)整手段，達(dá)到了強(qiáng)化煤粉燃燒的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，它包括煤粉氣流加熱裝置，煤粉氣流加熱裝置安裝在爐前煤粉管道上，在煤粉管道上還安裝有測(cè)量煤粉氣流加熱裝置前后的煤粉氣流溫度的測(cè)量元件，煤粉氣流加熱裝置和測(cè)量元件均與顯示控制裝置連接。所述煤粉氣流加熱裝置采用外部熱源加熱裝置筒體，熱量經(jīng)筒體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)，以對(duì)流換熱方式完成加熱煤粉氣流的換熱過程。筒體加熱裝置可采用電加熱或蒸汽加熱兩種方式。沿筒體內(nèi)壁設(shè)計(jì)有沿氣流方向布置的旋轉(zhuǎn)肋片。肋片是一種懸臂梁結(jié)構(gòu)，類似兩塊旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流板，可設(shè)計(jì)肋片的長(zhǎng)度、旋轉(zhuǎn)步長(zhǎng)及出入口角度等參數(shù)以控制煤粉氣流旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，進(jìn)而起到強(qiáng)化換熱、富集煤粉和強(qiáng)化煤粉揮發(fā)份析出等作用。本發(fā)明在風(fēng)粉管道上安裝新型煤粉氣流加熱裝置，利用測(cè)量的風(fēng)粉氣流參數(shù)和煤質(zhì)情況，在顯示儀表單元內(nèi)完成煤粉氣流溫度參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示及控制。顯示控制單元可對(duì)測(cè)量單元進(jìn)行參數(shù)設(shè)定及修正，完成煤粉流量溫度選擇計(jì)算及利用溫度測(cè)量系統(tǒng)控制加熱系統(tǒng)運(yùn)行。沿氣流方向布置的旋轉(zhuǎn)肋片在筒體內(nèi)組成強(qiáng)化傳熱和煤粉富集裝置，由于氣固兩相流中固相較為靠近管道壁面，所以在壁面處增加強(qiáng)制軸向旋轉(zhuǎn)裝置，必然使大量固相顆粒沿肋片旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，這一方面增加了肋片出口的煤粉富集現(xiàn)象，也同時(shí)增加了煤粉與管道壁面碰撞的機(jī)會(huì)，進(jìn)而提高了傳熱效率。新型基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，組合了風(fēng)粉氣流的溫度測(cè)量和加熱裝置，利用旋轉(zhuǎn)肋片結(jié)構(gòu)強(qiáng)化了煤粉富集及換熱過程。本發(fā)明的有益效果為
I、建立了獨(dú)立的風(fēng)粉氣流溫度控制系統(tǒng)，通過可控的爐前煤粉氣流溫度，提高鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，提高鍋爐煤種適應(yīng)性能及機(jī)組運(yùn)行的安全性。2、給出了新型風(fēng)粉氣流加熱裝置形式。3、合理的風(fēng)粉氣流加熱裝置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)爐前風(fēng)粉管內(nèi)煤粉氣流快速升溫及煤粉富集，促進(jìn)煤粉中揮發(fā)份的析出，提高燃燒器出口煤粉氣流的著火及穩(wěn)燃能力。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為煤粉氣流加熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖3為圖2左視圖。其中，I.顯示控制裝置，2.煤粉氣流加熱裝置，3.加熱段前煤粉氣流溫度測(cè)量元件，4.加熱段后煤粉氣流溫度測(cè)量元件，5.煤粉氣流管道，6.加熱腔室，7.肋片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖I所示，一種基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，它包括煤粉氣流加熱裝置2 (風(fēng)粉氣流加熱裝置)，煤粉氣流加熱裝置2安裝在煤粉氣流管道5 (爐前風(fēng)粉管道)上，在煤粉氣流管道5上還安裝有測(cè)量煤粉氣流加熱裝置2前后的煤粉氣流溫度的測(cè)量元件3、4，煤粉氣流加熱裝置2和測(cè)量元件均3、4與顯示控制裝置I連接。如圖2所示，所述煤粉氣流加熱裝置2為電加熱裝置。煤粉氣流加熱裝置2至少包括加熱腔室6，加熱腔室6位于在煤粉氣流管道5的筒體外部，肋片7安裝在筒體內(nèi)部。如圖3所示，沿筒體內(nèi)壁還設(shè)有沿氣流方向布置的旋轉(zhuǎn)的肋片7。肋片7是一種懸臂梁結(jié)構(gòu)。在管道內(nèi)部布置肋片7，出口和入口不再一個(gè)方向，類似導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)。氣流的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生肋片7出口處煤粉的富集，也增加了煤粉顆粒與壁面碰撞的機(jī)會(huì)，提高煤粉氣流傳熱效率，強(qiáng)化煤粉富集和利于揮發(fā)份析出。肋片7可以強(qiáng)化煤粉富集和利于揮發(fā)份析出。本發(fā)明在風(fēng)粉管道上安裝新型煤粉氣流加熱裝置2，利用測(cè)量的風(fēng)粉氣流參數(shù)和煤質(zhì)情況，在顯示控制裝置內(nèi)完成煤粉氣流溫度參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示及控制。
權(quán)利要求
1.一種基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，其特征是，它包括煤粉氣流加熱裝置，煤粉氣流加熱裝置安裝在爐前煤粉管道上，在煤粉管道上還安裝有測(cè)量煤粉氣流加熱裝置前后的煤粉氣流溫度的測(cè)量元件，煤粉氣流加熱裝置和測(cè)量元件均與顯示控制裝置連接。
2.如權(quán)利要求I所述的基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，其特征是，所述煤粉氣流加熱裝置為電加熱裝置或蒸汽加熱裝置。
3.如權(quán)利要求I所述的基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，其特征是，沿筒體內(nèi)壁還設(shè)有沿氣流方向布置的旋轉(zhuǎn)的肋片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于提高爐前煤粉氣流溫度的鍋爐穩(wěn)燃裝置，它利用煤粉強(qiáng)化燃燒理論，采用合理的風(fēng)粉氣流加熱裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)爐前風(fēng)粉管內(nèi)煤粉氣流快速升溫，進(jìn)而促進(jìn)煤粉中揮發(fā)份的析出，提高燃燒器出口煤粉氣流的著火及穩(wěn)燃能力，并提高鍋爐的燃煤適應(yīng)性。其結(jié)構(gòu)為它包括煤粉氣流管道，在煤粉氣流管道的筒體上安裝有煤粉氣流加熱裝置，筒體上還安裝有測(cè)量煤粉氣流加熱裝置前后的煤粉氣流溫度的測(cè)量元件，煤粉氣流加熱裝置和測(cè)量元件均與顯示控制裝置連接。
文檔編號(hào)F23D1/00GK102588961SQ20121008350
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者牛蔚然, 邱燕 申請(qǐng)人:山東電力研究院