專利名稱：一種用于中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤粉燃燒技術(shù)，具體說(shuō)就是一種用于中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤的裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)有著豐富的煤炭資源，從無(wú)煙煤、煙煤到貧煤和褐煤等種類較多，但主要以煙煤為主。東北地區(qū)原國(guó)有煤礦較多，這些煤礦多以煙煤為主，目前開(kāi)采量逐年萎縮，直接影響電煤的供應(yīng)。另外，煙煤的價(jià)格也逐年提高，煙煤的價(jià)格已經(jīng)達(dá)到500元/噸(收到基低位發(fā)熱量為18800kJ/kg，折合標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)約為645元/噸)的程度，超高壓鍋爐的運(yùn)行實(shí)踐表明當(dāng)標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)在615元/噸以上時(shí)，火力發(fā)電企業(yè)就出現(xiàn)虧損。在此形勢(shì)下，東北地區(qū)的一些中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃用煙煤已屬于虧本經(jīng)營(yíng)，并且經(jīng)常出現(xiàn)煤炭供應(yīng)緊張的問(wèn)題。隨著國(guó)內(nèi)煤炭市場(chǎng)的日益開(kāi)放，煤炭市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，發(fā)電成本高低已經(jīng)成為火力發(fā)電廠在電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求得生存和發(fā)展的決定因素，同時(shí)，隨著電力市場(chǎng)節(jié)能調(diào)度運(yùn)行的大力發(fā)展，為了降低成本、節(jié)能增效，目前大多數(shù)火力發(fā)電企業(yè)正在積極拓寬煤炭供應(yīng)渠道，用最低的發(fā)電成本參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。在我國(guó)的內(nèi)蒙古東部地區(qū)，擁有豐富的褐煤資源，無(wú)論是從開(kāi)采能力，還是從煤炭?jī)r(jià)格，均引起了各火力發(fā)電企業(yè)的高度重視。這類褐煤具有高水分、低揮發(fā)分、低熱值、低灰熔點(diǎn)的特點(diǎn)。相比煙煤，褐煤具有如下優(yōu)勢(shì)從價(jià)格角度看，褐煤價(jià)格是較低的，為220 230元/噸(收到基低位發(fā)熱量12500kJ/kg，折合標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)約為470元/噸)，與煙煤相比標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)相差175元/噸。雖有上漲趨勢(shì)，但與煙煤相比還是有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。從煤炭?jī)?chǔ)量看褐煤的儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煙煤，褐煤已探明儲(chǔ)量在1200億噸以上，主要分布在東北地區(qū)和云南省，僅霍林河煤礦就擁有100億噸以上的儲(chǔ)量。褐煤的特性是揮發(fā)分高(> 45% )，屬于自燃著火爆炸，中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)的乏氣含氧量較高的時(shí)，極易發(fā)生自然、著火、甚至爆炸，安全問(wèn)題十分突出；全水分高(30% 41 ，采用熱風(fēng)作為干燥劑，磨煤機(jī)出口溫度僅為55°C左右，制粉系統(tǒng)干燥出力嚴(yán)重不足；灰熔點(diǎn)低(1100 1200°C )，水冷壁的燃燒器區(qū)域易于結(jié)渣，導(dǎo)致?tīng)t膛出口溫度偏高，過(guò)熱器和再熱器的減溫水量偏大，嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。由于燃煤特性改變， 煙煤鍋爐燃燒褐煤可能會(huì)帶來(lái)一系列安全和技術(shù)問(wèn)題，其中制粉系統(tǒng)防爆、干燥能力不足、 鍋爐結(jié)渣以及因褐煤熱值低使機(jī)組帶不上滿負(fù)荷最為普遍。中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤技術(shù)的研究，有效地防止制粉系統(tǒng)的爆炸，同時(shí)又大幅度提高了制粉系統(tǒng)的干燥能力，并緩解或消除了鍋爐嚴(yán)重結(jié)渣。對(duì)拓寬電廠燃煤范圍，緩解電煤緊張，節(jié)能增效，促進(jìn)電力工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義和實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤的裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它是由鍋爐、燃燒器和管道系統(tǒng)組成的，鍋爐分別連接燃燒器和管道系統(tǒng)，管道系統(tǒng)包括冷爐煙風(fēng)機(jī)、冷爐煙管道、冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)、高溫爐煙管道、干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)、干燥劑管道和落煤管，冷爐煙風(fēng)機(jī)連接冷爐煙管道，冷爐煙管道連接冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)，冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)連接高溫爐煙管道，高溫爐煙管連接干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)，干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)連接干燥劑管道，干燥劑管道連接落煤管。本實(shí)用新型還有以下技術(shù)特征(1)所述的燃燒器設(shè)置一次風(fēng)噴口、溫風(fēng)輔助風(fēng)噴口和組合二次風(fēng)噴口，一次風(fēng)噴口、溫風(fēng)輔助風(fēng)噴口位于燃燒器上部，組合二次風(fēng)噴口位于燃燒器下部。(2)所述的高溫爐煙管道設(shè)置高溫爐煙抽取口和打渣孔，高溫爐煙管道連接熱風(fēng)管道，熱風(fēng)管道上設(shè)置熱風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)。(3)所述的干燥劑管道上面設(shè)置含氧容積濃度測(cè)點(diǎn)。本實(shí)用新型一種用于中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤的裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn) 1)、中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)高溫爐煙干燥技術(shù)，高溫爐煙干燥技術(shù)采用“高溫爐煙+冷爐煙+熱風(fēng)” 做干燥劑，當(dāng)磨煤機(jī)磨制全水為30% 41%高水分褐煤時(shí)，干燥劑混合溫度可達(dá)550°C，磨煤機(jī)出口溫度為65°C以上，與“熱風(fēng)+溫風(fēng)”做干燥劑相比，中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)干燥出力提高 30%以上。2)、根據(jù)《煤粉制備系統(tǒng)防爆規(guī)程》中的規(guī)定“只要保持制粉系統(tǒng)中含氧容積濃度低于16%，則任何煤種都不可能發(fā)生爆炸”。當(dāng)制粉系統(tǒng)采用“熱風(fēng)+溫風(fēng)”做干燥劑時(shí)，磨煤機(jī)出口乏氣含氧容積濃度為20. 8%，制粉系統(tǒng)存在爆炸隱患。而高溫爐煙干燥技術(shù)采用“高溫爐煙+冷爐煙+熱風(fēng)”做干燥劑，磨煤機(jī)出口乏氣含氧量小于16%，完全杜絕或消除了制粉系統(tǒng)的爆炸隱患。3)、防結(jié)渣褐煤型煤粉燃燒技術(shù)，通過(guò)降低一次風(fēng)單只噴口的熱功率，采用中溫(或低溫)輔助風(fēng)增強(qiáng)一次風(fēng)的剛性，改善煤粉燃燒器區(qū)域的氧化性氣氛，合理布置設(shè)計(jì)一二次風(fēng)出口氣流的假想切圓直徑及邊排風(fēng)，同時(shí)采用低溫燃燒技術(shù)，降低爐膛火焰中心的溫度(約降低100°C左右)，減輕或避免煤粉燃燒器區(qū)域的結(jié)渣。同時(shí)， 由于采用了煙氣再循環(huán)技術(shù)，NOx排放量也可降低15% 20%左右。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的燃燒器主視圖；圖3為圖2的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1 結(jié)合圖1、圖2，本實(shí)用新型一種用于中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤的裝置，它是由鍋爐(15)、燃燒器(16)和管道系統(tǒng)(18)組成的，鍋爐(15)分別連接燃燒器和管道系統(tǒng)(18)，管道系統(tǒng)(18)包括冷爐煙風(fēng)機(jī)O)、冷爐煙管道(3)、冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén) (7)、高溫爐煙管道(17)、干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)(9)、干燥劑管道(6)和落煤管(11)，冷爐煙風(fēng)機(jī) (2)連接冷爐煙管道(3)，冷爐煙管道(3)連接冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)(7)，冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)(7)連接高溫爐煙管道(17)，高溫爐煙管(17)連接干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)(9)，干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)(9)連接干燥劑管道(6)，干燥劑管道(6)連接落煤管(11)。本實(shí)用新型還有以下技術(shù)特征所述的燃燒器(16)設(shè)置一次風(fēng)噴口(12)、溫風(fēng)輔助風(fēng)噴口(1 和組合二次風(fēng)噴口(14)，一次風(fēng)噴口(12)、溫風(fēng)輔助風(fēng)噴口(13)位于燃燒器(16)上部，組合二次風(fēng)噴口 (14)位于燃燒器(16)下部。所述的高溫爐煙管道(17)設(shè)置高溫爐煙抽取口(1)和打渣孔(5)，高溫爐煙管道 (17)連接熱風(fēng)管道G)，熱風(fēng)管道(4)上設(shè)置熱風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)(8)。所述的干燥劑管道(6)上面設(shè)置含氧容積濃度測(cè)點(diǎn)(10)。實(shí)施例2 結(jié)合圖1、圖2，中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)高溫爐煙干燥技術(shù)提高制粉系統(tǒng)干燥出力和降低乏氣中含氧容積濃度的原理是利用排粉機(jī)抽吸能力，在磨煤機(jī)入口形成900Pa 的負(fù)壓，在冷灰斗拐點(diǎn)的標(biāo)高位置處的兩側(cè)墻各開(kāi)一個(gè)高溫爐煙抽取口，在高溫爐煙抽取口抽取溫度為950°C的高溫爐煙，高溫爐煙的含氧容積濃度約為3% 6%左右。高溫爐煙的抽取量大小由磨煤機(jī)入口負(fù)壓控制。當(dāng)高溫爐煙抽取口出現(xiàn)結(jié)渣時(shí)，通過(guò)打渣孔可以除渣。在距高溫爐煙抽取口 1. 5m處設(shè)計(jì)布置冷爐煙管道，冷爐煙的溫度約為120°C左右，冷爐煙的含氧容積濃度約為6% 8%左右，冷爐煙是由冷爐煙風(fēng)機(jī)在引風(fēng)機(jī)出口抽取，然后通過(guò)冷爐煙管道送入高溫爐煙管道，與高溫爐煙混合成冷爐煙。冷爐煙量的大小由冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)控制。送風(fēng)機(jī)送出的由空氣預(yù)熱器出口引出的熱風(fēng)，溫度為340°C左右，熱風(fēng)的含氧容積濃度約為20.8%，熱風(fēng)量的大小由熱風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)控制。熱風(fēng)經(jīng)過(guò)熱風(fēng)道與高溫爐煙、冷爐煙混合后，由“高溫爐煙+冷爐煙+熱風(fēng)”組成干燥劑。此時(shí)，通過(guò)干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)的開(kāi)度，使干燥劑的溫度在400 550°C范圍可以調(diào)節(jié)，干燥劑的含氧容積濃度在8% 12%范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)，干燥劑的含氧容積濃度由含氧容積濃度測(cè)點(diǎn)10測(cè)出。由“高溫爐煙+冷爐煙+熱風(fēng)”組成的干燥劑，在落煤管與高水分褐煤混合預(yù)干燥， 進(jìn)入磨煤機(jī)時(shí)，干燥劑與褐煤混合后的溫度小于380°C，滿足磨煤機(jī)軸瓦的溫度要求。干燥劑、褐煤混合物經(jīng)過(guò)磨煤機(jī)的磨制和干燥過(guò)程，磨煤機(jī)出口乏氣溫度為60 65°C，煤粉水分在8% 12%左右，乏氣中的含氧容積濃度小于16%。在中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)采用高溫爐煙干燥技術(shù)可以提高干燥劑的溫度，增加制粉系統(tǒng)的干燥出力，為中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤時(shí)提供了較大的磨煤出力。保證干燥劑中的含氧容積濃度低于16%，完全杜絕或消除了中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)磨制高揮發(fā)分褐煤時(shí)的爆炸隱患。防結(jié)渣褐煤型煤粉燃燒器包括一次風(fēng)噴口、溫風(fēng)輔助風(fēng)噴口、組合二次風(fēng)噴口、 一、二次風(fēng)出口假想切圓直徑。防結(jié)渣褐煤型煤粉燃燒器燃燒低灰熔點(diǎn)褐煤時(shí)防止結(jié)渣的原理是煙煤燃燒器的一次風(fēng)噴口噴口的熱功率為34. 85麗，同樣量的煤粉從一個(gè)噴口噴出，熱量較為集中，極易形成局部高溫區(qū)，導(dǎo)致結(jié)渣的形成。而防結(jié)渣褐煤型煤粉燃燒技術(shù)的一次風(fēng)噴口由上、下一次風(fēng)噴口組成，同樣量的煤粉上、下一次風(fēng)噴口各承擔(dān)50%，其熱功率為17. 425麗。提高了一次風(fēng)噴口區(qū)域的溫度均勻程度，降低了燃燒器區(qū)域避面的熱負(fù)荷，抑制了結(jié)渣形成。溫風(fēng)輔助風(fēng)噴口的溫風(fēng)作為輔助風(fēng)，速度高、密度大、溫度低，一方面可以防止氣流的偏斜，同時(shí)對(duì)偏斜、熾熱的一次風(fēng)煤粉氣流起冷卻作用，且增強(qiáng)一次風(fēng)的剛性。另一方面增加燃燒器水冷壁區(qū)域的氧化性氣氛濃度，與熱風(fēng)作為輔助風(fēng)相比，防結(jié)渣效果更好。組合二次風(fēng)噴口改變了煤粉燃燒器的凈間距，完全杜絕了煤粉燃燒器噴口的結(jié)渣。煙煤鍋爐燃燒褐煤時(shí)的煤粉燃燒器爐內(nèi)假想切圓直徑與爐膛截面的當(dāng)量直徑比為 0. 025 0. 04，在四角切圓燃燒鍋爐中，隨著假想切圓直徑的減小，實(shí)際切圓直徑也隨之大大減小，切圓小會(huì)使燃燒器出口兩側(cè)夾角差變小，火焰偏斜的可能性變小，不易產(chǎn)生一次風(fēng)煤粉氣流貼邊，完全可以避免或減輕造成熾熱的煤粉氣流直接沖刷水冷壁而產(chǎn)生結(jié)渣。
權(quán)利要求1.一種用于中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤的裝置，它是由鍋爐(15)、燃燒器(16) 和管道系統(tǒng)(18)組成的，其特征在于鍋爐(15)分別連接燃燒器(16)和管道系統(tǒng)(18)，管道系統(tǒng)(18)包括冷爐煙風(fēng)機(jī)O)、冷爐煙管道(3)、冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)(7)、高溫爐煙管道(17)、 干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)(9)、干燥劑管道(6)和落煤管(11)，冷爐煙風(fēng)機(jī)(2)連接冷爐煙管道(3)， 冷爐煙管道(3)連接冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)(7)，冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)(7)連接高溫爐煙管道(17)，高溫爐煙管(17)連接干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)(9)，干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)(9)連接干燥劑管道(6)，干燥劑管道 (6)連接落煤管(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤的裝置，其特征在于所述的燃燒器(16)設(shè)置一次風(fēng)噴口(12)、溫風(fēng)輔助風(fēng)噴口(1 和組合二次風(fēng)噴口 (14)，一次風(fēng)噴口(12)、溫風(fēng)輔助風(fēng)噴口(13)位于燃燒器(16)上部，組合二次風(fēng)噴口(14) 位于燃燒器(16)下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤的裝置，其特征在于所述的高溫爐煙管道(17)設(shè)置高溫爐煙抽取口(1)和打渣孔(5)，高溫爐煙管道 (17)連接熱風(fēng)管道G)，熱風(fēng)管道(4)上設(shè)置熱風(fēng)調(diào)節(jié)門(mén)(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤的裝置，其特征在于所述的干燥劑管道(6)上面設(shè)置含氧容積濃度測(cè)點(diǎn)(10)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于中儲(chǔ)倉(cāng)制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐燃燒褐煤的裝置。它是由鍋爐、燃燒器和管道系統(tǒng)組成的，鍋爐分別連接燃燒器和管道系統(tǒng)，管道系統(tǒng)包括冷爐煙風(fēng)機(jī)、冷爐煙管道、冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)、高溫爐煙管道、干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)、干燥劑管道和落煤管，冷爐煙風(fēng)機(jī)連接冷爐煙管道，冷爐煙管道連接冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)，冷爐煙調(diào)節(jié)門(mén)連接高溫爐煙管道，高溫爐煙管連接干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)，干燥劑量調(diào)節(jié)門(mén)連接干燥劑管道，干燥劑管道連接落煤管。本實(shí)用新型采用中溫或低溫輔助風(fēng)增強(qiáng)一次風(fēng)的剛性，改善煤粉燃燒器區(qū)域的氧化性氣氛，采用低溫燃燒技術(shù)，降低爐膛火焰中心的溫度，減輕或避免煤粉燃燒器區(qū)域的結(jié)渣。采用煙氣再循環(huán)技術(shù)，NOx排放量可降低15％～20％左右。
文檔編號(hào)F23K3/00GK202032601SQ201120122768
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者張永剛, 成慶剛, 朱廷旺, 李陽(yáng) 申請(qǐng)人:李陽(yáng)