風掃磨和風扇磨結合的制粉系統的製作方法
2023-05-29 18:08:31
風掃磨和風扇磨結合的制粉系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種風掃磨和風扇磨結合的制粉系統，該系統將高水分劣質燃料經乾燥管與高溫爐煙/冷爐煙/熱風混合介質接觸被初步乾燥，一併進入風扇中被研磨至很細的粒徑，並與乾燥介質進行深度換熱，劣質燃料中的水分大幅下降，磨出口氣粉混合物經粗粉分離器和收粉器進行氣粉分離後，高含溼的乏氣經水回收裝置冷卻冷凝降低溼度後再作為送粉介質把乾燥後的劣質燃料送入鍋爐內與普通煤粉進行摻燒。本系統能滿足在大容量高參數燃煤電站鍋爐上摻燒高水分劣質燃料的需要，具有高水分劣質燃料處理量大、系統熱效率高的優勢，可用於高水分褐煤、城市汙水汙泥和洗煤泥等劣質燃料的大規模資源化利用。
【專利說明】風掃磨和風扇磨結合的制粉系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於火力發電【技術領域】，尤其涉及電站鍋爐制粉系統技術。
【背景技術】
[0002]我國能源消費以煤炭為主的格局決定了電力生產在較長時間內仍將以火電為主。2013年全國煤炭產量完成37億噸左右，煤炭消費量36.1億噸左右，佔一次能源消費的比重為65.7%，遠遠超過29.2%的世界平均水平。截至2013年年底，全國發電裝機容量達到124738萬千瓦，其中火電裝機容量達86238萬千瓦，佔比69.1 全年全國發電量52451億千瓦時，其中火電發電量42184億千瓦時，佔比80.4%。火力發電用煤約佔原煤消耗的50%左右。
[0003]火電的快速發展帶來巨大的資源和環境保護壓力。2012年，獨立火電廠二氧化硫排放量為706.3萬噸，佔重點調查工業企業的39.8% ；NOx排放量為981.6萬噸，佔重點調查工業企業的62.1% ;煙(粉)塵排放量為144.2萬噸，佔重點調查工業企業排放量的15.
[0004]我國煤炭資源分布嚴重不均，還增加了電煤供應的波動性。截至2010年底，全國煤炭保有查明資源儲量13412億噸。其中，山西、內蒙古、陝西和新疆四省區集中了全國近76%的煤炭儲量；東部沿海發達地區的煤炭產量僅有11%。在煤炭資源貧乏的地區，特別是東部沿海地區，要滿足火電機組的煤炭供應，必須從西部產煤大省或國外購入大量原煤。和富煤地區的坑口電廠不同，煤炭資源貧乏地區的電廠，電煤採購成為一項比較複雜的工作，在採購煤炭時需要綜合考慮煤炭品質、煤炭價格、運輸費用和採購周期等多種因素，最終購買性價比較高的煤炭，煤種的變化和煤質的波動都在所難免，難以保障鍋爐長期穩定地燃用設計煤種。近年來，許多電廠為了降低發電成本，不斷嘗試在電站鍋爐上摻燒低熱值高水分的褐煤，取得了一定的成效。
[0005]火力發電除了以煤炭為燃料外，還可燃用各種廢棄物，實現廢棄物的減量化、資源化和無害化。例如採用流化床焚燒爐、爐排爐或迴轉窯焚燒爐處理城市生活垃圾、汙泥和洗煤泥等廢棄物，在我國得到了比較廣泛的應用。然而，由於城市生活垃圾、汙泥和洗煤泥等廢棄物的水分高熱值低，與大型電站鍋爐的設計燃料性質一般相差很大，鍋爐原有制粉系統很難適應這些廢棄物的乾燥和研磨要求，故很難在大型電廠中用作燃料。目前我國廢棄物焚燒爐的容量遠遠小於大型電站鍋爐，不能充分滿足我國日益增長的廢棄物的處置需求。
[0006]現有電廠鍋爐的制粉系統一般根據設計燃料和校核燃料的特性進行選型。制粉系統的具體型式包括鋼球磨煤機中間儲倉式制粉系統、雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統、鋼球磨直吹式制粉系統和風扇磨直吹式系統等。目前，國內電廠中一臺鍋爐通常只配一種型式的制粉系統。由於一種制粉系統只適用於特定的一類燃料，因此要在一臺鍋爐上摻燒兩種性質差異很大的燃料時，就會受到制粉系統的限制而影響劣質燃料的摻燒比例。例如，在設計燃料為煙煤、採用鋼球磨直吹式制粉系統的鍋爐上，要大比例高效率摻燒高水分的褐煤或者汙泥等廢棄物就難以實現。
[0007]因此，發展新型制粉系統，適應普通煤炭和劣質燃料(如高水分低熱值的褐煤、城市汙水汙泥和洗煤泥等)在電站鍋爐上混燒的要求，是通過火力發電進行大規模劣質燃料資源化利用的重要基礎，對於節約高品位燃料和促進環境保護有積極意義。
實用新型內容
[0008]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠滿足在大容量高參數燃煤電廠中進行大規模低能耗摻燒高水分劣質燃料需要的新型制粉系統。該制粉系統既可進行常規的煤粉製備，還可同時進行高水分燃料的乾燥、制粉、乾燥劑乏氣冷卻冷凝和熱量回收，克服現有常規燃煤電廠和焚燒廠中存在的不足。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型採用如下的技術方案:
[0010]一種風掃磨和風扇磨結合的制粉系統，包括給煤機、風掃磨、粗粉分離器、細粉分離器、換向器、螺旋輸粉機、煤粉倉、第一給粉機、第一風粉混合器；所述給煤機、風掃磨、粗粉分離器、細粉分離器、換向器、螺旋輸粉機、煤粉倉、第一給粉機、第一風粉混合器的進粉口依次連接；所述第一風粉混合氣的進風口連接排粉風機的出風口，所述排粉風機的進風口連接細粉分離器的乏氣出口，第一風粉混合器的出料口連接到鍋爐的燃燒器；
[0011]其特徵在於:還包括有高水分燃料給料機、乾燥管、風扇磨、粗粉分離器、收粉器、木肩分離器、粉倉、水回收裝置、乏氣風機、第二給粉機、第二風粉混合器；
[0012]所述高水分劣質燃料給料機連接到乾燥管的進料口，乾燥管的出料口經風扇磨連接到粗粉分離器的進料口，粗粉分離器的出口連接到收粉器的進口，收粉器的出口依次經水回收裝置、乏氣風機連接到第二風粉混合器的進風口，所述收粉器的出粉口經木肩分離器連接到粉倉，粉倉連接到第二給粉機，第二給粉機連接到第二風粉混合器的進粉口，第二風粉混合器的出料口連接鍋爐的燃燒器。
[0013]在本實用新型的【具體實施方式】中，所述鍋爐外設有混合室，混合室的混合煙氣出口連接到乾燥管的乾燥劑入口，混合室的熱煙進口連接到鍋爐的煙道上的高溫爐煙抽取口 ；所述鍋爐的煙道尾部設有除塵器，除塵器出口煙道連接冷煙風機，所述冷煙風機再連接到混合室的冷煙進口。
[0014]在本實用新型的【具體實施方式】中，所述鍋爐的尾部煙道還設有空氣預熱器，所述空氣預熱器的空氣進口連接送風機，出口熱風管道分四路，第一路連接到二次風箱進口，二次風箱出口再連接到鍋爐的燃燒器；第二路連接到混合室的熱風進口，第三路連接到排粉風機的進風口，第四路連接到風掃磨的乾燥劑入口。
[0015]在本實用新型的【具體實施方式】中，所述送風機的出風口分三路，第一路連接到空氣預熱器；第二路連接到排粉風機的進風口，第三路連接到風掃磨的乾燥劑入口。
[0016]採用上述技術方案，高水分劣質燃料經乾燥管與高溫爐煙/冷爐煙/熱風混合介質接觸被初步乾燥，一併進入風扇中被研磨至很細的粒徑，並與乾燥介質進行深度換熱，劣質燃料中的水分大幅下降，磨出口氣粉混合物經粗粉分離器和收粉器進行氣粉分離後，高含溼的乏氣經水回收裝置冷卻冷凝降低溼度後再作為送粉介質把乾燥後的劣質燃料送入鍋爐內與普通煤粉進行摻燒。該過程中高水分劣質燃料與高溫煙氣進行直接接觸換熱，可以顯著提高幹燥的速率和處理量，回收乾燥乏氣的餘熱，降低乾燥能耗，
[0017]並減少劣質燃料帶入鍋爐的水分，從而降低鍋爐出口煙氣露點溫度和排煙熱損失，提高鍋爐熱效率；由於煙氣中含氧量很低，故可以確保乾燥系統的安全性，避免發生爆炸。
[0018]因此，本實用新型提出的風掃磨和風扇磨結合的制粉系統，能滿足在大容量高參數燃煤電站鍋爐上摻燒高水分劣質燃料的需要，具有高水分劣質燃料處理量大、系統熱效率高的優勢，可用於高水分褐煤、城市汙水汙泥和洗煤泥等劣質燃料的大規模資源化利用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，在本實用新型的風掃磨和風扇磨結合的制粉系統中，給煤機21連接到風掃磨22，風掃磨22連接到粗粉分離器23，粗粉分離器23連接到細粉分離器24，細粉分離器24連接到換向器25，換向器25連接到螺旋輸粉機26，螺旋輸粉機26連接到煤粉倉27，煤粉倉27連接到第一給粉機28，第一給粉機28連接到第一風粉混合器29的進粉口，第一風粉混合器29的出料口連接到鍋爐15的燃燒器9。第一風粉混合器29的進風口還連接到排粉風機30的出風口，排粉風機30的進風口同時連接到細粉分離器24的乏氣出口、空氣預熱器19出口熱風管道和送風機18出口冷風管道。
[0021]高水分劣質燃料給料機I連接到乾燥管2的進料口，乾燥管2的出料口連接到風扇磨3，風扇磨3連接到粗粉分離器4，粗粉分離器4連接到收粉器5的進料口，收粉器5的乏氣出口連接到水回收裝置6，水回收裝置6連接到乏氣風機7，乏氣風機7連接到第二風粉混合器8的進風口，第二風粉混合器8的出料口連接到鍋爐15的燃燒器9。收粉器5下部的出粉口連接到木肩分離器10，木肩分離器10連接到粉倉11，粉倉11連接到第二給粉機12，第二給粉機12連接到第二風粉混合器8的進粉口。乾燥管2的乾燥劑進口與混合室13的混合氣體出口連通，混合室13的熱煙進口連接到鍋爐高溫爐煙抽取口 14，混合室13的冷煙進口連接冷煙風機16的出風口，冷煙風機16的進風口與除塵器17的出口連接，混合室13的熱風進口連接空氣預熱器19。
[0022]空氣預熱器19進口連接到送風機18，空氣預熱器19出口熱風管道分四路，第一路連接到二次風箱20，二次風箱20再與鍋爐燃燒器9連接；第二路連接到混合室13的熱風進口 ；第三路連接到排粉風機30的入口 ；第四路連接到風掃磨22的乾燥劑入口。
[0023]送風機18的出口冷風管道分三路，第一路連接到空氣預熱器19的進氣口，第二路連接到排粉風機30的入口，第三路連接到風掃磨22的乾燥劑入口。
[0024]該風掃磨和風扇磨結合的制粉系統的工作原理為:
[0025]高水分劣質燃料經高水分劣質燃料給料機I輸送到乾燥管2，與來自混合室13的乾燥劑接觸並被初步乾燥，然後和乾燥劑一併進入風扇磨3，被進一步乾燥並研磨至規定粒徑，磨出口風粉混合物進入粗粉分離器4和收粉器5進行分離，合格的劣質燃料粉末經木肩分離器10進入粉倉11 ;分離後高含溼乏氣進入水回收裝置6中被冷卻冷凝，其放出熱量被回收，除溼後的乏氣作為送粉介質，在風粉混合器8中與粉倉11下部所連給粉機12送來的劣質燃料粉末混合，並輸送至鍋爐燃燒器9。
[0026]原煤經給煤機21送入風掃磨22，風掃磨22出口的風粉混合物輸送粗粉分離器23，大顆粒經分離後返回到風掃磨22，其餘風粉混合物進入細粉分離器24，細粉分離器24分離出的煤粉經換向器25和螺旋輸粉機26送入煤粉倉27，煤粉倉27中的煤粉經給粉機28進入風粉混合器29，由來自排粉風機30出口的送粉介質輸送到鍋爐15的燃燒器9。
[0027]送風機18從環境中吸入空氣，送風機18出口冷風分三部分，部分冷風經空氣預熱器19加熱為熱風，部分冷風送至排粉風機30的入口，還有一部分送至風掃磨22。所述熱風分為四路，第一路經二次風箱20到鍋爐燃燒器9助燃，第二路與送風機18出口部分冷風、細粉分離器24出口乏氣混合調溫後作為輸粉介質進入排粉風機30，第三路與送風機18出口部分冷風混合調溫後作為乾燥和輸粉介質進入風掃磨22，第四路進入混合室13的熱風進口，與高溫煙氣和冷煙混合形成乾燥劑。
[0028]本系統實現了燃煤發電、高水分劣質燃料乾燥和燃燒的有機結合，具有高效、節能、經濟、環保的功能。該風掃磨和風扇磨結合的制粉系統具有以下特點:
[0029](I)風扇磨系統和風掃磨系統配套使用，適用於高水分劣質燃料和無煙煤、貧煤或煙煤的混燒發電。
[0030](2)該系統中高水分劣質燃料與高溫煙氣進行直接接觸換熱，可以顯著提高幹燥的速率，回收乾燥乏氣的餘熱，降低乾燥能耗，並減少劣質燃料帶入鍋爐的水分，從而降低鍋爐出口煙氣露點溫度和排煙熱損失，提高鍋爐熱效率；由於煙氣中含氧量很低，故可以確保乾燥系統的安全性，避免發生爆炸。
[0031](3)該系統的高水分劣質燃料處理能力可達100t/h以上，有利於實現高水分劣質燃料的大規模資源化利用水平。
[0032]但是，本【技術領域】中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而並非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書範圍內。
【權利要求】
1.一種風掃磨和風扇磨結合的制粉系統，包括給煤機、風掃磨、粗粉分離器、細粉分離器、換向器、螺旋輸粉機、煤粉倉、第一給粉機、第一風粉混合器；所述給煤機、風掃磨、粗粉分離器、細粉分離器、換向器、螺旋輸粉機、煤粉倉、第一給粉機、第一風粉混合器的進粉口依次連接；所述第一風粉混合氣的進風口連接排粉風機的出風口，所述排粉風機的進風口連接細粉分離器的乏氣出口，第一風粉混合器的出料口連接到鍋爐的燃燒器； 其特徵在於:還包括有高水分燃料給料機、乾燥管、風扇磨、粗粉分離器、收粉器、木肩分離器、粉倉、水回收裝置、乏氣風機、第二給粉機、第二風粉混合器； 所述高水分劣質燃料給料機連接到乾燥管的進料口，乾燥管的出料口經風扇磨連接到粗粉分離器的進料口，粗粉分離器的出口連接到收粉器的進口，收粉器的出口依次經水回收裝置、乏氣風機連接到第二風粉混合器的進風口，所述收粉器的出粉口經木肩分離器連接到粉倉，粉倉連接到第二給粉機，第二給粉機連接到第二風粉混合器的進粉口，第二風粉混合器的出料口連接鍋爐的燃燒器。
2.根據權利要求1所述的風掃磨和風扇磨結合的制粉系統，其特徵在於:所述鍋爐外設有混合室，混合室的混合煙氣出口連接到乾燥管的乾燥劑入口，混合室的熱煙進口連接到鍋爐的煙道上的高溫爐煙抽取口 ；所述鍋爐的煙道尾部設有除塵器，除塵器出口煙道連接冷煙風機，所述冷煙風機再連接到混合室的冷煙進口。
3.根據權利要求1所述的風掃磨和風扇磨結合的制粉系統，其特徵在於:所述鍋爐的尾部煙道還設有空氣預熱器，所述空氣預熱器的空氣進口連接送風機，出口熱風管道分四路，第一路連接到二次風箱進口，二次風箱出口再連接到鍋爐的燃燒器；第二路連接到混合室的熱風進口，第三路連接到排粉風機的進風口，第四路連接到風掃磨的乾燥劑入口。
4.根據權利要求3所述的風掃磨和風扇磨結合的制粉系統，其特徵在於:所述送風機的出風口分三路，第一路連接到空氣預熱器；第二路連接到排粉風機的進風口，第三路連接到風掃磨的乾燥劑入口。
【文檔編號】F23K1/00GK204176664SQ201420573793
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】施大鐘, 裴育峰, 施登宇, 王波, 王怡寧, 姚禹歌 申請人:上海援夢電力能源科技諮詢中心