適用于w型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)及其方法。它包括煤粉制備系統(tǒng)、煤粉儲存系統(tǒng)、煤粉輸送系統(tǒng)、鍋爐本體、微油點火煤粉燃燒器、原燃燒器、煤粉分配器，煤粉制備系統(tǒng)、煤粉儲存系統(tǒng)、煤粉輸送系統(tǒng)、煤粉分配器、微油點火煤粉燃燒器、鍋爐本體順次相連，微油點火煤粉燃燒器安裝在鍋爐本體的前后拱上，煤粉輸送系統(tǒng)包括中間粉倉、電動閥門、輸粉絞龍、落料管、羅茨風機、風粉混合器、輸粉絞龍電機、一次風送風管。本發(fā)明不改動電廠原有的制粉系統(tǒng)，從而確保了原有制粉系統(tǒng)的安全性和可靠性，具有節(jié)油率高、系統(tǒng)簡單、設備投資和運行成本低等優(yōu)點，可廣泛用于W型火焰鍋爐點火以及低負荷穩(wěn)燃過程，具有一定的市場競爭力。
【專利說明】適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)及其方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及微油點火系統(tǒng)，尤其涉及一種適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)及其方法。
【背景技術】
[0002]我國煤炭資源總量豐富，據(jù)統(tǒng)計，全國預測煤炭儲量為2.6萬億噸，其中無煙煤占全國保有煤儲量的12%，且分布廣泛，全國大約有20多個省份都不同程度地擁有無煙煤資源。無煙煤通常具有煤化程度高、揮發(fā)分含量低和灰分含量高的特點，而高的煤化程度也使其巖相結構緊密而穩(wěn)定，孔隙率小，反應性低，因而在實際燃用過程中，無煙煤往往存在著火難、穩(wěn)定燃燒難和燃盡難的問題，需要的著火溫度和燃盡溫度較高、燃盡時間長。在20世紀90年代之前，國內(nèi)電站鍋爐燃燒無煙煤主要選用直流燃燒器四角切圓燃燒方式，并在如何強化無煙煤著火穩(wěn)燃方面做了多方面的研究，如預燃室、可調(diào)煤粉濃度燃燒器、火焰穩(wěn)定船式直流煤粉燃燒器、鈍體燃燒器、夾心風燃燒器、大速差同向射流燃燒器、百葉窗濃淡燃燒器、PAX燃燒器、花瓣燃燒器及敷設衛(wèi)燃帶等。這些燃燒方式或新型燃燒器的應用在改善無煙煤燃燒性能上均取得了一定進展，但是在鍋爐實際運行過程中，仍存在鍋爐熄火、飛灰可燃物高、爐膛結渣、換熱面爆管等問題。
[0003]針對無煙煤這類難著火穩(wěn)燃的劣質(zhì)煤，英、美等國發(fā)展了一種專門適宜于燃燒低揮發(fā)分煤種的W形火焰煤粉鍋爐，我國也相應在20世紀80年代末開始從國外引進這一類型的鍋爐。從設計理念上看，W型火焰鍋爐內(nèi)獨特的下射式燃燒方式有利于延長煤粉顆粒在爐內(nèi)停留時間而獲得較好燃盡率，燃燒區(qū)域四周敷設大量衛(wèi)燃帶和拱下形成高溫煙氣回流有助于無煙煤煤粉氣流的著火和穩(wěn)燃，而爐內(nèi)二次風的分級送入也有利于降低NOx的排放。由于W型火焰鍋爐具有這些特有的結構和燃燒組織形式，因而被認為是燃用無煙煤這類低揮發(fā)分煤種的較理想爐型。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國已投運和在建的W型火焰鍋爐數(shù)量已達130臺左右，占世界W型火焰鍋爐保有量的80%以上，總裝機容量超過41000MW。
[0004]由于W型火焰鍋爐燃用的煤種基本為無煙煤，而無煙煤的著火和穩(wěn)燃性能差，使得W型鍋爐新建機組調(diào)試、鍋爐機組啟動以及低負荷穩(wěn)燃耗油量普遍偏大。據(jù)相關資料統(tǒng)計，一臺600MW機組的W型火焰鍋爐一次冷態(tài)點火需消耗200-300噸燃料油。因此如何降低W型火焰鍋爐的啟動和低負荷穩(wěn)燃耗油量，成為提高電廠經(jīng)濟效益的有效途徑。國內(nèi)多家采用W型火焰技術的電廠對如何降低燃油消耗進行了摸索和探討，如降低鍋爐冷態(tài)啟動時間、改用揮發(fā)分高的燃煤作為啟動用煤、降低磨煤機啟停助燃用油以及采用微油點火技術等方面。
[0005]這些技術普遍存在節(jié)油率并不高、操作復雜、制粉系統(tǒng)故障及爐膛滅火等問題，t匕如采用煙煤等揮發(fā)分較高的煤種作為鍋爐的啟動用煤，由于未對制粉系統(tǒng)進行改進，仍采用磨制無煙煤的制粉系統(tǒng)，導致該系統(tǒng)在偏離設計工況下運行，容易引起制粉系統(tǒng)故障，嚴重時更會導致系統(tǒng)爆炸。另外，一些電廠采用了常規(guī)的微油點火技術，但是該技術一般應用于點燃揮發(fā)分較高的煤種，而直接用于點燃揮發(fā)分較低的無煙煤，會存在無煙煤難以迅速著火及穩(wěn)定燃燒的缺點，從而導致鍋爐熄火或者仍需投入大量油槍用于點火穩(wěn)燃。
[0006]針對以上問題，本發(fā)明在原有微油點火技術的基礎上，研發(fā)了適用于W型火焰鍋爐的微油點火技術。該技術提出了采用煙煤作為代油煤種，用微量的油點燃揮發(fā)分較高的煙煤，從而提高微油點火技術的可靠性，節(jié)油率可達90%以上。該技術的基礎是采用外購煙煤煤粉或者是現(xiàn)場自制煙煤煤粉作為點火用煤，不對原有無煙煤制粉系統(tǒng)進行改動，確保了制粉系統(tǒng)的安全性和可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對以上存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種集煤粉制備、儲存、輸送、燃燒于一體化的適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)及其方法。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)包括煤粉制備系統(tǒng)、煤粉儲存系統(tǒng)、煤粉輸送系統(tǒng)、鍋爐本體、微油點火煤粉燃燒器、原燃燒器、煤粉分配器，煤粉制備系統(tǒng)包括送風機和磨煤機，煤粉儲存系統(tǒng)包括袋式收塵器和煤粉倉，煤粉輸送系統(tǒng)包括中間粉倉、電動閥門、輸粉絞龍、落料管、羅茨風機、風粉混合器、輸粉絞龍電機、一次風送風管，送風機、磨煤機、袋式收塵器、煤粉倉、煤粉輸送系統(tǒng)、煤粉分配器、微油點火煤粉燃燒器、鍋爐本體順次相連，微油點火煤粉燃燒器、原燃燒器安裝在鍋爐本體的前后拱上，
所述的中間粉倉與輸粉絞龍通過管道連通，管道上安裝有電動閥門；輸粉絞龍的一端與輸粉絞龍電機連接，輸粉絞龍的出料口通過落料管與風粉混合器的中部連通，風粉混合器的一端通過送風管道與羅茨風機連接，風粉混合器的另一端與一次風送風管連接。
[0009]所述的風粉混合器呈文丘里管狀。
[0010]所述的微油點火煤粉燃燒器的一次風口通過煤粉分配器與煤粉輸送系統(tǒng)的一次風送風管連接；所述微油點火煤粉燃燒器的油槍進口和助燃風進口分別與電廠的油管路和一次風管相連接。
[0011]適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)的微油點火方法是:從原煤場通過輸送皮帶將原煤送至磨煤機磨制，磨制后的煤粉通過送風機輸送至袋式收塵器，袋式收塵器將煤粉過濾后通過下落管落入煤粉倉，乏氣則通過煙囪排入大氣，當煤粉投入燃燒時，打開電動閥門，同時啟動輸粉絞龍電機，中間粉倉中的煤粉連續(xù)旋轉輸送至輸粉絞龍的末端，并落入落料管中，煤粉由于自重下落至風粉混合器，羅茨風機產(chǎn)生的高壓風與煤粉在風粉混合器處混合，混合好后的風粉氣流通過一次風送風管進入煤粉分配器，煤粉分配器將煤粉氣流均分后分別通入相應的微油點火煤粉燃燒器，進入微油點火煤粉燃燒器的煤粉氣流受到高溫油火焰的沖擊加熱，揮發(fā)份快速析出，并被迅速引燃。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的有益效果是:
1.對于W型火焰鍋爐啟動點火燃油耗油量大的問題，本發(fā)明采用微油點火技術，用微量的油點燃大量的煤粉，從而實現(xiàn)“以煤代油”，點火節(jié)油率可達90%以上，并且具有低負荷穩(wěn)燃功能；
2.相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明單獨設置有煤粉制備、儲存和輸送系統(tǒng)，獨立于電廠原有的制粉系統(tǒng)，未對原有的制粉系統(tǒng)進行改動，從而確保了原有制粉系統(tǒng)的安全性和可靠性。
[0013]3.由于多數(shù)現(xiàn)有技術在原有制粉系統(tǒng)上磨制啟動用煤，因此由于原有制粉系統(tǒng)的局限性只能磨制低揮發(fā)份的煤種，從而導致整套系統(tǒng)的節(jié)油率不高。本發(fā)明由于采用了獨立的煤粉制備、儲存和輸送系統(tǒng)，因而可以磨制高揮發(fā)份的煙煤作為點火用煤，從而可以顯著提高整套系統(tǒng)的節(jié)油率。
[0014]4.本發(fā)明系統(tǒng)簡單，整個過程可實現(xiàn)自動控制，且投資少，運行成本低，具有一定的市場競爭力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)結構示意圖；
圖2是本發(fā)明煤粉輸送系統(tǒng)的結構示意圖；
圖中，煤粉制備系統(tǒng)1、煤粉儲存系統(tǒng)2、煤粉輸送系統(tǒng)3、鍋爐本體4、微油點火煤粉燃燒器5、原燃燒器6、送風機7、磨煤機8、袋式收塵器9、煤粉倉10、煤粉分配器11、中間粉倉31、電動閥門32、輸粉絞龍33、落料管34、羅茨風機35、風粉混合器36、輸粉絞龍電機37、一次風送風管38。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0017]如圖1和圖2所示，適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)包括煤粉制備系統(tǒng)1、煤粉儲存系統(tǒng)2、煤粉輸送系統(tǒng)3、鍋爐本體4、微油點火煤粉燃燒器5、原燃燒器6、煤粉分配器11，煤粉制備系統(tǒng)I包括送風機7和磨煤機8，煤粉儲存系統(tǒng)2包括袋式收塵器9和煤粉倉10,煤粉輸送系統(tǒng)3包括中間粉倉31、電動閥門32、輸粉絞龍33、落料管34、羅茨風機35、風粉混合器36、輸粉絞龍電機37、一次風送風管38，送風機7、磨煤機8、袋式收塵器9、煤粉倉10、煤粉輸送系統(tǒng)3、煤粉分配器11、微油點火煤粉燃燒器5、鍋爐本體4順次相連,微油點火煤粉燃燒器5、原燃燒器6安裝在鍋爐本體4的前后拱上，所述的中間粉倉31與輸粉絞龍33通過管道連通，管道上安裝有電動閥門32 ;輸粉絞龍33的一端與輸粉絞龍電機37連接，輸粉絞龍33的出料口通過落料管34與風粉混合器36的中部連通，風粉混合器36的一端通過送風管道與羅茨風機35連接，風粉混合器36的另一端與一次風送風管38連接。本發(fā)明不對W型鍋爐原燃燒器6進行改造，而是在部分油燃燒器位置安裝微油點火煤粉燃燒器。本發(fā)明煤粉制備系統(tǒng)I制備的煤粉進入煤粉儲存系統(tǒng)2儲存，后經(jīng)過煤粉輸送系統(tǒng)3送入微油點火煤粉燃燒器5燃燒。
[0018]本發(fā)明的微油點火煤粉燃燒器5安裝在鍋爐本體4前后拱上的油燃燒器位置，本發(fā)明的磨煤機具有體積小、效率高、易操作的優(yōu)點，可將入廠的煤塊磨成較細的顆粒送入煤粉儲存系統(tǒng)。本發(fā)明的收塵器采用廣泛用于水泥行業(yè)煤粉制備系統(tǒng)的袋式收塵器，該收塵器具有分離效率高、清灰控制靈活、阻力小、安全可靠等優(yōu)點。煤粉倉10采用現(xiàn)在已經(jīng)成熟的煤粉儲粉倉技術，該技術采用了防爆閥、流化風、N2惰性氣體保護、溫度和CO監(jiān)測等措施，能保證煤粉倉的安全可靠運行。
[0019]所述的風粉混合器36呈文丘里管狀。
[0020]所述的微油點火煤粉燃燒器5的一次風口通過煤粉分配器11與煤粉輸送系統(tǒng)3的一次風送風管38連接；所述微油點火煤粉燃燒器5的油槍進口和助燃風進口分別與電廠的油管路和一次風管相連接。[0021 ] 本發(fā)明的風粉混合器采用了文丘里管形狀，能保證供料均勻，且不會發(fā)生堵塞。本發(fā)明的送粉風機采用高壓羅茨風機，它可以滿足煤粉的遠距離輸送，從而可以為煤粉倉的布置位置提供更大的靈活性。
[0022]本發(fā)明的微油點火煤粉燃燒器5采用《貧煤微油冷態(tài)點火和超低負荷穩(wěn)燃燃燒器》(專利號:ZL200510049732.0)所述的燃燒器，該燃燒器的一次風口通過煤粉分配器11與煤粉輸送系統(tǒng)3的一次風送風管37連接。微油點火煤粉燃燒器的油槍進口和助燃風進口分別與電廠的油管路和一次風管相連接。該微油點火煤粉燃燒器為3級放大引燃方式，當煤粉被流線型濃淡分離裝置濃縮后，濃相煤粉通過I級燃燒室，煤粉受到高溫油火焰的沖擊加熱，揮發(fā)分快速析出，并被迅速引燃。第I級引燃的煤粉再引燃第2級和第3級煤粉，達到在冷爐狀態(tài)下，用微油點燃煤粉的目的。該微油點火煤粉燃燒器還采用了獨特的氣膜冷卻風設計，該冷卻風引自原有的二次風箱，無需增加新的管道。氣膜冷卻風與燃燒器壁面平行吹掃，能對壁面均勻冷卻，另外對一次風管的動力場影響極小，并且兼有防磨損作用。
[0023]適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)的微油點火方法是:從原煤場通過輸送皮帶將原煤送至磨煤機8磨制，磨制后的煤粉通過送風機7輸送至袋式收塵器9，袋式收塵器9將煤粉過濾后通過下落管落入煤粉倉10，乏氣則通過煙?排入大氣，在煤粉投入燃燒前，需將煤粉倉儲夠足夠的煤粉，當煤粉倉煤粉足夠一次鍋爐點火啟動用煤時，停止磨煤?？梢愿鶕?jù)一次點火啟動用煤量，設置多個煤粉倉，當煤粉投入燃燒時，打開電動閥門32，同時啟動輸粉絞龍電機37，中間粉倉31中的煤粉連續(xù)旋轉輸送至輸粉絞龍33的末端，并落入落料管34中，煤粉由于自重下落至風粉混合器36，羅茨風機35產(chǎn)生的高壓風與煤粉在風粉混合器36處混合，混合好后的風粉氣流通過一次風送風管38進入煤粉分配器11，煤粉分配器11將煤粉氣流均分后分別通入相應的微油點火煤粉燃燒器5，進入微油點火煤粉燃燒器5的煤粉氣流受到高溫油火焰的沖擊加熱，揮發(fā)份快速析出，并被迅速引燃，第I級引燃的煤粉再引燃第2級和第3級煤粉，從而達到在冷爐狀態(tài)下，用微油點燃煤粉的目的。
【權利要求】
1.一種適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)，其特征在于包括煤粉制備系統(tǒng)(I)、煤粉儲存系統(tǒng)(2 )、煤粉輸送系統(tǒng)(3 )、鍋爐本體(4 )、微油點火煤粉燃燒器(5 )、原燃燒器(6 )、煤粉分配器(11)，煤粉制備系統(tǒng)(I)包括送風機(7)和磨煤機(8)，煤粉儲存系統(tǒng)(2)包括袋式收塵器(9)和煤粉倉(10)，煤粉輸送系統(tǒng)(3)包括中間粉倉(31)、電動閥門(32)、輸粉絞龍(33)、落料管(34)、羅茨風機(35)、風粉混合器(36)、輸粉絞龍電機(37)、一次風送風管(38)，送風機(7)、磨煤機(8)、袋式收塵器(9)、煤粉倉(10)、煤粉輸送系統(tǒng)(3)、煤粉分配器(11)、微油點火煤粉燃燒器(5 )、鍋爐本體(4 )順次相連，微油點火煤粉燃燒器(5 )、原燃燒器(6)安裝在鍋爐本體(4)的前后拱上，所述的中間粉倉(31)與輸粉絞龍(33)通過管道連通，管道上安裝有電動閥門(32);輸粉絞龍(33)的一端與輸粉絞龍電機(37)連接，輸粉絞龍(33 )的出料口通過落料管(34 )與風粉混合器(36 )的中部連通，風粉混合器(36 )的一端通過送風管道與羅茨風機(35)連接，風粉混合器(36)的另一端與一次風送風管(38)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)，其特征在于所述的風粉混合器(36)呈文丘里管狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于W型火焰鍋爐的微油點火系統(tǒng)，其特征在于:所述的微油點火煤粉燃燒器(5)的一次風口通過煤粉分配器(11)與煤粉輸送系統(tǒng)(3)的一次風送風管(38)連接；所述微油點火煤粉燃燒器(5)的油槍進口和助燃風進口分別與電廠的油管路和一次風管相連接。
4.一種使用如權利要求1所述微油點火系統(tǒng)的微油點火方法，其特征在于它的步驟如下:從原煤場通過輸送皮帶將原煤送至磨煤機(8 )磨制，磨制后的煤粉通過送風機(7 )輸送至袋式收塵器(9)，袋式收塵器(9)將煤粉過濾后通過下落管落入煤粉倉(10)，乏氣則通過煙囪排入大氣，當煤粉投入燃燒時，打開電動閥門(32)，同時啟動輸粉絞龍電機(37)，中間粉倉(31)中的煤粉連續(xù)旋轉輸送至輸粉絞龍(33 )的末端，并落入落料管(34 )中，煤粉由于自重下落至風粉混合器(36)，羅茨風機(35)產(chǎn)生的高壓風與煤粉在風粉混合器(36)處混合，混合好后的風粉氣流通過一次風送風管(38 )進入煤粉分配器(11)，煤粉分配器(11)將煤粉氣流均分后分別通入相應的微油點火煤粉燃燒器(5)，進入微油點火煤粉燃燒器(5)的煤粉氣流受到高溫油火焰的沖擊加熱，揮發(fā)份快速析出，并被迅速引燃。
【文檔編號】F23D1/00GK103776028SQ201410024382
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權日:2014年1月20日
【發(fā)明者】謝輝, 王進卿, 池作和, 游國平 申請人:杭州浙大天元科技有限公司