低*損旁路型一次風(fēng)溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于燃煤鍋爐的送風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低損旁路型一次風(fēng)溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，熱一次風(fēng)旁路6為在空預(yù)器出口風(fēng)道4上增設(shè)的旁路，由旁路引風(fēng)機(jī)7驅(qū)動(dòng)，空預(yù)器出口風(fēng)道4的旁路出口為熱一次風(fēng)道5，其中的熱風(fēng)流向制粉系統(tǒng)，空氣預(yù)熱器1與空氣預(yù)熱器入口煙道8和空氣預(yù)熱器出口煙道9相連；空氣預(yù)熱器冷風(fēng)入口風(fēng)道3中安裝有一次風(fēng)機(jī)2；所述熱一次風(fēng)旁路6上裝有旁路熱風(fēng)冷卻器組10，通過需供能冷源入口管道11和需供能冷源出口管道12與需供能冷源相連。本實(shí)用新型可有效調(diào)節(jié)熱一次風(fēng)溫度，緩解“摻冷風(fēng)”的需求，削減一次風(fēng)溫調(diào)節(jié)過程中非必要的損，并可實(shí)現(xiàn)排煙余熱的回收、提質(zhì)與利用，有助于機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的提高。
【專利說明】
低煙損旁路型一次風(fēng)溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于燃煤鍋爐的送風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低煙損旁路型一次風(fēng)溫 調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃煤機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中，鍋爐排煙溫度常高于設(shè)計(jì)值，有的鍋爐甚至可以達(dá)到160 °C左右。排煙超溫意味著鍋爐熱損失升高。排煙超溫的一個(gè)直接原因是空預(yù)器沒有充分地 發(fā)揮換熱能力，根據(jù)國標(biāo)GB10184-88,將導(dǎo)致鍋爐效率的降低，影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。隨著機(jī) 組容量的加大，鍋爐熱一次風(fēng)溫不僅足以滿足制粉系統(tǒng)出力的需要，而且常常超出制粉系 統(tǒng)干燥出力的需要。鍋爐熱一次風(fēng)溫過高則會(huì)影響制粉系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。
[0003] 在實(shí)際熱力系統(tǒng)中，出于制粉系統(tǒng)安全防爆的需要，為了控制磨煤機(jī)出口的風(fēng)粉 溫度，制粉系統(tǒng)均設(shè)計(jì)了冷一次風(fēng)旁路裝置。這種冷一次風(fēng)旁路裝置的思路是，當(dāng)磨煤機(jī)出 口風(fēng)粉溫度偏高時(shí)，則開大一次風(fēng)冷風(fēng)旁路的風(fēng)門，增加冷一次風(fēng)的流量，以降低磨煤機(jī)的 入口風(fēng)溫度（即空預(yù)器出口風(fēng)溫）。從而提高制粉系統(tǒng)的安全性。采用了 "摻冷風(fēng)"的空預(yù)器 系統(tǒng)，由于混合過程溫差較大，將產(chǎn)生較大的畑損失。反而對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性不利。同時(shí)由于爐 膛燃燒所需空氣量相對(duì)固定，摻冷風(fēng)意味著空預(yù)器冷源質(zhì)量流量進(jìn)一步減少，排煙溫度將 繼續(xù)升高。經(jīng)傳熱計(jì)算可得，由于摻冷風(fēng)引起的鍋爐排煙溫度升高幅度在5_10°C范圍內(nèi)，機(jī) 組供電煤耗將增加 lg/kWh以上。因此，理論上常規(guī)熱一次風(fēng)調(diào)溫思路（8卩"摻冷風(fēng)"方案）的 經(jīng)濟(jì)性并不理想。
[0004] 同時(shí)，高參數(shù)燃煤機(jī)組空預(yù)器的兩個(gè)出口均存在超溫現(xiàn)象，雖然熱一次風(fēng)溫度和 排煙溫度互為共輒，但實(shí)際上難以利用其自身的耦合關(guān)系自然調(diào)節(jié)二者溫度。因此，適當(dāng)引 入新冷源工質(zhì)以調(diào)節(jié)熱一次風(fēng)溫度，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和安全性的提高具有重大的實(shí)際意義。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 為了靈活、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)排煙溫度和熱一次風(fēng)溫度，保證制粉系統(tǒng)的安全性，緩解 "摻冷風(fēng)"的需求，削減一次風(fēng)溫調(diào)節(jié)過程中非必要的煙損，有效提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，本實(shí) 用新型提出了一種低嫻損旁路型一次風(fēng)溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括:空氣預(yù)熱器1、一次風(fēng)機(jī)2、空氣 預(yù)熱器入口風(fēng)道3、空氣預(yù)熱器出口風(fēng)道4、熱一次風(fēng)道5、熱一次風(fēng)旁路6、旁路引風(fēng)機(jī)7、空 氣預(yù)熱器入口煙道8、空氣預(yù)熱器出口煙道9;
[0006] 其中，熱一次風(fēng)旁路6為在空預(yù)器出口風(fēng)道4上增設(shè)的旁路，由旁路引風(fēng)機(jī)7驅(qū)動(dòng)， 其流量可調(diào)節(jié)；
[0007] 空預(yù)器出口風(fēng)道4的旁路出口為熱一次風(fēng)道5，其中的熱風(fēng)流向制粉系統(tǒng)，流量由 爐膛燃燒需求確定；
[0008] 空氣預(yù)熱器1與空氣預(yù)熱器入口煙道8和空氣預(yù)熱器出口煙道9相連；
[0009] 空氣預(yù)熱器冷風(fēng)入口風(fēng)道3中安裝有一次風(fēng)機(jī)2。
[0010] 所述熱一次風(fēng)旁路6上裝有旁路熱風(fēng)冷卻器組10,通過需供能冷源入口管道11和 需供能冷源出口管道12與需供能冷源相連。
[0011] 所述空氣預(yù)熱器入口煙道8與鍋爐內(nèi)的省煤器相連。
[0012]所述空氣預(yù)熱器出口煙道9與電除塵設(shè)備相連。
[0013] 所述熱一次風(fēng)旁路6的熱能直接供給廠外耗熱冷源。
[0014] 與現(xiàn)有設(shè)備的送風(fēng)裝置相比，本發(fā)明帶來的技術(shù)效果有：
[0015] 1.可以有效降低并靈活控制熱一次風(fēng)溫，提高制粉系統(tǒng)的運(yùn)行安全性，有效緩解 甚至消除"摻冷風(fēng)"的需求，避免了不必要的換熱畑損；
[0016] 2.優(yōu)化了空氣預(yù)熱器的節(jié)能水平。以熱力學(xué)第二定律的觀點(diǎn)，熱一次風(fēng)、排煙的溫 度得以控制，可以大幅降低空預(yù)器傳熱溫差，從而有效降低了的傳熱畑損；
[0017] 3.旁路熱一次風(fēng)的合理使用，可以直接降低汽輪機(jī)熱耗，亦可實(shí)現(xiàn)其他經(jīng)濟(jì)價(jià)值； 由于旁路熱一次風(fēng)能級(jí)遠(yuǎn)高于排煙余熱，因此可轉(zhuǎn)化的經(jīng)濟(jì)效益高于傳統(tǒng)排煙余熱利用；
[0018] 4.在控制熱一次風(fēng)溫度的同時(shí)，可以在一定程度上緩解褐煤機(jī)組排煙超溫的現(xiàn) 象；
[0019] 5.系統(tǒng)簡單，便于實(shí)施，投資需求有限;產(chǎn)出靈活，便于因地制宜。
【附圖說明】
[0020] 圖1為低j：用損旁路型一次風(fēng)溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)核心組件圖示。
[0021] 圖2為低畑損旁路型一次風(fēng)溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)具體應(yīng)用示例圖示。其中，1-空氣預(yù)熱器； 2-一次風(fēng)機(jī);3-空氣預(yù)熱器入口風(fēng)道;4-空氣預(yù)熱器出口風(fēng)道;5-熱一次風(fēng)道;6-熱一次風(fēng) 旁路；7-旁路引風(fēng)機(jī);8-空氣預(yù)熱器入口煙道;9-空氣預(yù)熱器出口煙道；10-旁路熱風(fēng)冷卻 器;11-需供能冷源入口管道;12-需供能冷源出口管道。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖，對(duì)實(shí)施例作詳細(xì)說明。
[0023] 本實(shí)用新型提出了一種低煙損旁路型一次風(fēng)溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如圖1所示，包括:空氣 預(yù)熱器1、一次風(fēng)機(jī)2、空氣預(yù)熱器入口風(fēng)道3、空氣預(yù)熱器出口風(fēng)道4、熱一次風(fēng)道5、熱一次 風(fēng)旁路6、旁路引風(fēng)機(jī)7、空氣預(yù)熱器入口煙道8、空氣預(yù)熱器出口煙道9;
[0024] 其中，熱一次風(fēng)旁路6為在空預(yù)器出口風(fēng)道4上增設(shè)的旁路，由旁路引風(fēng)機(jī)7驅(qū)動(dòng)， 其流量可調(diào)節(jié)；
[0025] 空預(yù)器出口風(fēng)道4的旁路出口為熱一次風(fēng)道5，其中的熱風(fēng)流向制粉系統(tǒng)，流量由 爐膛燃燒需求確定；
[0026] 空氣預(yù)熱器1與空氣預(yù)熱器入口煙道8和空氣預(yù)熱器出口煙道9相連；
[0027] 空氣預(yù)熱器冷風(fēng)入口風(fēng)道3中安裝有一次風(fēng)機(jī)2。
[0028] 如圖2所示，熱一次風(fēng)旁路6上裝有旁路熱風(fēng)冷卻器組10,通過需供能冷源入口管 道11和需供能冷源出口管道12與需供能冷源相連。
[0029] 所述空氣預(yù)熱器入口煙道8與鍋爐內(nèi)的省煤器相連。
[0030] 所述空氣預(yù)熱器出口煙道9與電除塵設(shè)備相連。
[0031 ]所述熱一次風(fēng)旁路6的熱能亦可直接供給廠外耗熱冷源。
[0032] 所述熱一次風(fēng)旁路的風(fēng)流量控制方法包括：
[0033] 當(dāng)一次風(fēng)溫度過低時(shí)，則停止增加熱一次風(fēng)旁路的風(fēng)流量；
[0034] 當(dāng)排煙溫度接近酸露點(diǎn)時(shí)，則停止增加熱一次風(fēng)旁路的風(fēng)流量。
[0035] 空氣預(yù)熱器后設(shè)置熱一次風(fēng)旁路，通過擋板調(diào)節(jié)熱風(fēng)流量，利用旁路風(fēng)機(jī)保持風(fēng) 壓。熱一次風(fēng)超溫時(shí)，提高一次風(fēng)機(jī)引入的冷空氣流量即可自然降低熱一次風(fēng)溫度。超過爐 膛燃燒所需的熱空氣可通過熱一次風(fēng)旁路引出，作為能級(jí)水平遠(yuǎn)高于排煙余熱的熱源，用 途廣泛。例如引入汽輪機(jī)汽水系統(tǒng)中，可以直接降低汽輪機(jī)熱耗。旁路熱一次風(fēng)不必顧慮磨 損和低溫腐蝕，相關(guān)換熱部件可以選擇成本更低的換熱材料。
[0036] 由于旁路熱一次風(fēng)參數(shù)較高，其應(yīng)用方式并不局限于參與回?zé)幔纯筛鶕?jù)需要使 之與其他相關(guān)冷源進(jìn)行換熱。這樣利用雖然可能無法直接優(yōu)化熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，但可以實(shí)現(xiàn) 全廠意義上的能級(jí)匹配，可提升機(jī)組整體的煙?效率。
[0037]旁路熱一次風(fēng)流量可由以下因素綜合確定：1. 一次風(fēng)溫度。一次風(fēng)超溫或處于正 常范圍但有裕量時(shí)，可以考慮增加旁路風(fēng)流量。2.排煙溫度。排煙超溫需要降低排煙溫度或 可以降低排煙溫度時(shí)，也可以考慮增加旁路風(fēng)流量。3.為維持熱一次風(fēng)流量的穩(wěn)定，通過一 次風(fēng)機(jī)2與旁路引風(fēng)機(jī)7的流量應(yīng)同步調(diào)節(jié)。
[0038]本實(shí)用新型控制系統(tǒng)原理簡單，可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱一次風(fēng)溫度快速有效的調(diào)控，基本可 替代常規(guī)的"摻冷風(fēng)"方案，有利于機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)有利于降低空預(yù)器系統(tǒng)的換熱煙 損，結(jié)合旁路熱一次風(fēng)的合理利用，最終可達(dá)到有效提高全廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的目的。
[0039] 與現(xiàn)有設(shè)備的送風(fēng)裝置相比，本實(shí)用新型帶來的技術(shù)效果有：
[0040] 1.可以有效降低并靈活控制熱一次風(fēng)溫，提高制粉系統(tǒng)的運(yùn)行安全性，有效緩解 甚至消除"摻冷風(fēng)"的需求，避免了不必要的換熱畑損；
[0041] 2.優(yōu)化了空氣預(yù)熱器的節(jié)能水平。以熱力學(xué)第二定律的觀點(diǎn)，熱一次風(fēng)、排煙的溫 度得以控制，可以大幅降低空預(yù)器傳熱溫差，從而有效降低了的傳熱煙損；
[0042] 3.旁路熱一次風(fēng)的合理使用，可以直接降低汽輪機(jī)熱耗，亦可實(shí)現(xiàn)其他經(jīng)濟(jì)價(jià)值； 由于旁路熱一次風(fēng)能級(jí)遠(yuǎn)高于排煙余熱，因此可轉(zhuǎn)化的經(jīng)濟(jì)效益高于傳統(tǒng)排煙余熱利用；
[0043] 4.在控制熱一次風(fēng)溫度的同時(shí)，可以在一定程度上緩解褐煤機(jī)組排煙超溫的現(xiàn) 象；
[0044] 5.系統(tǒng)簡單，便于實(shí)施，投資需求有限;產(chǎn)出靈活，便于因地制宜。
[0045] 此實(shí)施例僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的 變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低畑損旁路型一次風(fēng)溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括:空氣預(yù)熱器（1)、一次風(fēng)機(jī) (2)、空氣預(yù)熱器入口風(fēng)道（3)、空氣預(yù)熱器出口風(fēng)道（4)、熱一次風(fēng)道（5)、熱一次風(fēng)旁路 (6)、旁路引風(fēng)機(jī)(7)、空氣預(yù)熱器入口煙道(8)、空氣預(yù)熱器出口煙道(9); 其中，熱一次風(fēng)旁路(6)為在空預(yù)器出口風(fēng)道(4)上增設(shè)的旁路，由旁路引風(fēng)機(jī)（7)驅(qū) 動(dòng)，其流量可調(diào)節(jié)； 空預(yù)器出口風(fēng)道(4)的旁路出口為熱一次風(fēng)道(5)，其中的熱風(fēng)流向制粉系統(tǒng)，流量由 爐膛燃燒需求確定； 空氣預(yù)熱器（1)與空氣預(yù)熱器入口煙道(8)和空氣預(yù)熱器出口煙道(9)相連； 空氣預(yù)熱器冷風(fēng)入口風(fēng)道(3)中安裝有一次風(fēng)機(jī)(2)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述熱一次風(fēng)旁路(6)上裝有旁路熱風(fēng)冷卻 器組(10)，通過需供能冷源入口管道(11)和需供能冷源出口管道(12)與需供能冷源相連。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣預(yù)熱器入口煙道(8)與鍋爐內(nèi)的省 煤器相連。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣預(yù)熱器出口煙道(9)與電除塵設(shè)備 相連。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述熱一次風(fēng)旁路(6)的熱能直接供給廠外 耗熱冷源。
【文檔編號(hào)】F23L15/00GK205481096SQ201620077805
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月26日
【發(fā)明人】孫楊, 李驚濤, 趙鐵錚, 任婷
【申請(qǐng)人】華北電力大學(xué)