一種煤粉鍋爐高溫煙氣循環控制裝置的製作方法
2023-07-04 04:07:06
本實用新型屬於電站鍋爐技術領域，涉及一種煤粉鍋爐高溫煙氣循環控制裝置，主要用於純燒新疆準東煤的煤粉鍋爐綜合燃燒的控制。
背景技術：
近年來國內電力需求旺盛，電煤耗用量持續增長，電廠用煤供應不足造成電煤價格攀升，運營成本加大，而準東煤田是近年在新疆探明的特大型煤田，其儲量達3900億噸，成為西北地區電廠緩解煤炭採購壓力的主要摻燒煤種。但準東煤具有兩低四高的特點，即低灰、低硫、高水份、高揮發份、高灰融點、高位發熱量高；由於準東煤的水分較大，嚴重影響了制粉系統的乾燥出力，為此運行中使得磨通風量遠遠超出設計值，煤粉細度保證不了。同時磨煤機出口溫度只能維持在55℃左右，導致一次風進入爐膛後著火推遲，爐內火焰中心上移，爐膛出口溫度升高、減溫水量增大等一系列不利鍋爐運行工況的出現。
另外，準東煤鹼金屬含量高，沾汙性強，許多火力發電廠在摻燒過程中由於對準東煤的煤質特性缺乏足夠的認識，出現爐內燃燒器區結渣嚴重和高溫過熱器、高溫再熱器等受熱面積灰沾汙、煙溫升高、受熱面堵塞腐蝕爆管以及氮氧化物排放超標等問題，直接影響到機組接帶負荷的能力。如果摻燒不當或摻燒比例過高都會對鍋爐的安全穩定運行帶來很大威脅。對於現役機組純燒新疆準東煤的技術一直是難以解決的一項研究課題。
目前國內許多相關科研單位也相繼投入大量精力來研究大比例摻燒準東煤的技術，雖取得了一定成果，但僅僅是從燃燒調整技術與改變鍋爐主體的幾何尺寸方面進行了嘗試，很難達到純燒準東煤的理想效果。國外由於受地域差別，也沒有相類似特性的煤質和燃燒技術經驗可供借鑑。
技術實現要素：
本實用新型的目的是針對目前電站鍋爐的現狀，提供一種煤粉鍋爐高溫煙氣循環控制裝置，以期在不改變鍋爐設備主體幾何參數下，在現役大容量電站鍋爐機組上保證鍋爐純燒準東煤的安全穩定運行。
本實用新型的煤粉鍋爐高溫煙氣循環控制裝置，是從煤粉鍋爐煙道上引出高溫煙氣道，該高溫煙氣道通過高溫風機連接到鍋爐的高溫煙氣母管；高溫煙氣母管與鍋爐的熱風母管並結形成混合風道後通入磨煤機。
所述高溫煙氣道與高溫風機之間安裝有除塵器。由於高溫煙氣含塵量在30g/m3左右，高塵進入高溫風機會對風機葉輪及蝸殼造成較為嚴重的磨損。為確保後期設備安全，需將高溫煙氣經過濾器除塵。為了達到較好的除塵效果，除塵器採用兩級高效旋風除塵器。
所述高溫煙氣母管與熱風母管內分別設置有調節擋板，以調節混合風道內的風溫。
所述混合風道內安裝有調節擋板，以調節進入磨煤機的混合風量的大小。
本實用新型的工作過程：鍋爐煙道上引出的高溫煙氣經兩級高效旋風除塵器除掉大顆粒灰塵，然後引入高溫風機，並鼓入到鍋爐的高溫煙氣母管，再與鍋爐熱風母管中的熱風混合後進入磨煤機。由於混合風溫的溫度較高，能對磨煤機中的燃燒煤粉進行很好的乾燥制粉，並使制粉後的一次風溫得到有效提升，保證鍋爐燃燒的安全性和機組運行的經濟性。
本實用新型的有益效果如下：
1、本實用新型在不改變鍋爐設備主體結構的基礎上，通過外置控制高溫煙氣循環，可有效提升磨煤機制粉系統乾燥出力、提高磨出口一次風溫、降低一次風率，從而有利於煤粉氣流的及時著火，降低爐膛火焰中心、爐內空氣動力場與溫度場工況趨於合理，使爐內燃燒組織得到有效保證，提高了鍋爐對煤種的適應性（可適應可燃基揮發分Vdaf:10～50%、灰分Aad：5～40%、水分Mt,ar:10%以上、發熱量Qar:15～26MJ/kg範圍內變化的煤種），最大限度地拓寬鍋爐燃料渠道，降低動力煤採購成本；
2、本實用新型結構簡單，改造施工範圍小、投資成本低、實際收益率高；
3、本實用新型為獨立分系統，在實施過程中不會牽涉到主設備，並可與鍋爐原系統並列運行；當煤質發生變化時，在不需要高溫煙氣的情況下，可以停用本系統，對原有系統不產生任何影響。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構及運行示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的結構、工作過程作進一步說明。
如圖1所示，一種煤粉鍋爐高溫煙氣循環控制裝置，是從煤粉鍋爐煙道1上引出高溫煙氣道 2，該高溫煙氣道2通過一個兩級高效旋風除塵器10連接到高溫風機3；高溫風機3連接鍋爐的高溫煙氣母管4；高溫煙氣母管4與鍋爐的熱風母管8並結後形成混合風道9通入磨煤機5。在高溫煙氣母管4、熱風母管8、混合風道9內分別設置有調節擋板7。
以300MW機組鍋爐、多功能切圓燃燒煤粉鍋爐的燃燒裝置（ZL 201120150500.5）為例，在鍋爐煙道合理位置上由高溫煙氣道引出580～600℃ 煙氣後通入旋風除塵器10，將90%左右大顆粒的灰塵除掉；然後引入高溫風機3（其風壓、風量可通過風機葉片開度可調），經高溫風機增壓後鼓入到高溫煙氣母管4，並與鍋爐的熱風母管8混合後進入磨煤機5。混合後的風溫達到400℃左右，進入磨煤機5後對煤粉經過制粉乾燥，有效提升了制粉的出力，同時提升了一次風溫（制粉後的一次風溫達到80℃左右），確保了煤粉氣流及時穩定著火，並通過燃燒煤粉鍋爐的燃燒裝置6來組織並參與爐內燃燒。
高溫煙氣再循環管線根據所燃用煤種特性選取合理通流截面。