一种具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力能源技术领域，特别是涉及一种具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统。
【背景技术】
[0002]工业上使用的制粉系统可分为两类:传统闭式褐煤制粉系统和开式制粉系统。闭式制粉系统是指从磨煤机经粗粉分离器引出的携带合格细度煤粉的气、粉两相流体作为一次风，直接经由燃烧器吹入炉膛的制粉系统。大型褐煤锅炉出于安全制粉及降低磨煤电耗的考虑，一般选用风扇磨或中速磨制粉系统，无论是中速磨煤机正压直吹式制粉系统还是风扇磨煤机直吹式制粉系统均属于传统的闭式制粉系统，具有共同的缺点是在燃烧褐煤时，无论是含有大量的惰性烟气及水蒸汽的一次风还是将制粉乏气喷入炉膛的三次风，均会对炉膛稳定燃烧造成严重影响。开式制粉系统是指制粉系统中分离出煤粉后的乏气不排入炉膛，而是经过布袋除尘后排放到大气或引风机前的烟道内的制粉系统。
[0003]我国褐煤最为集中的蒙东地区是典型的“富煤缺水”地区，水资源匮乏严重制约了当地的电源基地建设和经济发展。近年来诸多研宄针对锅炉排烟余热利用及水蒸气回收。烟煤锅炉烟气水露点在40°C左右，而对于含有大量水汽的褐煤锅炉烟气水露点也只在55°C左右，但一般锅炉排烟烟气酸露点则在80°C以上。因此，尽管烟气中含水量巨大，受换热器材料腐蚀限制，排烟余热利用仅回收了烟气中的部分显热，水分则基本没有回收。然而，在高水分褐煤锅炉开式制粉系统中，绝大部分原煤水分在制粉干燥过程中被蒸发，干燥乏汽中富集有大量水蒸汽，乏汽水露点高达75°C左右且几乎不含酸性气体，使回收大量褐煤干燥水成为可能，环保效益显著。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，以解决煤原料内的水分在制粉过程中未被回收，水资源浪费的技术问题。
[0005]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，由水回收子系统和制粉子系统组成；
所述水回收子系统包括:
煤仓，所述煤仓包括煤仓出口，煤仓用于装填煤原料；
干燥机，所述干燥机包括干燥机进煤口、干燥机气体出口、干燥机固体出口 ；干燥机进煤口与煤仓出口接通；
水回收换热器，所述水回收换热器与干燥机气体出口接通，用于通过冷却介质使将来自干燥机气体出口的乏蒸汽内的水分冷凝并回收；
所述制粉子系统包括中速磨直吹式制粉设备，用于将来自干燥机固体出口的煤原料加工成煤粉并将煤粉吹入锅炉；所述水回收子系统和制粉子系统贴近设置。
[0006]本发明如上所述的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，进一步，所述水回收子系统还包括除尘器、除尘引风机和烟囱；所述除尘器安装在所述干燥机气体出口与水回收换热器之间；所述除尘引风机安装在所述水回收换热器的出气口 ；所述烟囱与除尘引风机连通。
[0007]本发明如上所述的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，进一步，所述水回收换热器包括一级水回收换热器和二级水回收换热器，所述一级水回收换热器与二级水回收换热器串联连接。
[0008]本发明如上所述的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，进一步，所述一级水回收换热器内通入第一温度的冷却介质，二级水回收换热器内通入第二温度的冷却介质。
[0009]本发明如上所述的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，进一步，所述煤原料为粒径<20mm的预破碎褐煤。
[0010]本发明如上所述的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，进一步，所述制粉子系统包括:
粗粉分离器，所述粗粉分离器包括粗粉分离器进料口和粗粉分离器煤粉出口 ；
中速磨煤机，所述中速磨煤机包括中速磨煤机进料口、中速磨煤机一次风进气口、中速磨煤机密封风进气口 ；粗粉分离器煤粉出口与中速磨煤机进料口相互连通；
给煤机，所述给煤机将型煤传送至粗粉分离器进料口；
锅炉，在所述锅炉内空气与煤粉混合并进行充分燃烧；
空气预热器，所述空气预热器安装在所述锅炉上；
燃烧器，所述燃烧器包括燃烧器入口和燃烧器出口 ；燃烧器出口与锅炉的入口连通；煤粉分配器与隔绝门，所述粗粉分离器煤粉出口、煤粉分配器、隔绝门和燃烧器入口依次连通；
送风机，所述送风机输出的二次风经过空气预热器加热后进入燃烧器入口助燃；
一次风机，所述一次风机输出的风经过空气预热器加热后进入中速磨煤机进气口。
[0011]本发明如上所述的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，进一步，还包括风量测量装置，所述风量测量装置安装在中速磨煤机进气口，用于测量风量。
[0012]本发明如上所述的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，进一步，所述制粉子系统还包括二次风箱，所述二次风箱与燃烧器入口连接，用于调节炉膛压差。
[0013]本发明如上所述的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，进一步，所述制粉子系统还包括除尘器和引风机，除尘器的入口与锅炉的烟气出口连通，出口与所述引风机连通。
[0014]本发明如上所述的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，进一步，所述制粉子系统还包括密封风机，所述密封风机与中速磨煤机连通，用于防止漏粉。
[0015]本发明的有益效果是:
本发明的干燥工艺可实现深度干燥，将褐煤干燥至5%水分以下。
[0016]本发明的干燥设备与电厂原有制粉系统集成在一起，无需远距离运输煤粉，更加安全可靠，投资成本也相应降低。干燥煤通过给煤机直接进入磨煤机，无中间煤仓，有效排除危险隐患。深度干燥煤可继续降低制粉系统出力，增加锅炉燃烧效率，降低运行费用。
【附图说明】
[0017]通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中:
图1为本发明一种实施例的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统整体示意图；
图2为本发明一种实施例的水回收子系统示意图；
图3为本发明一种实施例的制粉子系统示意图。
[0018]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
10、水回收子系统，11、煤仓，12、干燥机，13、水回收换热器，131、一级水回收换热器，132、二级水回收换热器，15、除尘器，16、除尘引风机，17、烟囱，20、制粉子系统，21、粗粉分离器，22、中速磨煤机，23、给煤机，24、锅炉，25、空气预热器，26、燃烧器，27、煤粉分配器，28、隔绝门，29、送风机，31、一次风机，33、二次风箱，34、除尘器，35、引风机，36、密封风机，37、风量测量装置，4、建筑物。
【具体实施方式】
[0019]在下文中，将参照附图描述本发明的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统的实施例。
[0020]在此记载的实施例为本发明的特定的【具体实施方式】，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
[0021]本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
[0022]图1示出本发明一种实施例的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统，由水回收子系统10和制粉子系统20组成；
所述水回收子系统10包括:
煤仓11，所述煤仓包括煤仓出口，煤仓用于装填煤原料；
干燥机12，所述干燥机包括干燥机进煤口、干燥机气体出口、干燥机固体出口 ；干燥机进煤口与煤仓出口接通；
水回收换热器13，所述水回收换热器与干燥机气体出口接通，用于通过冷却介质使将来自干燥机气体出口的乏蒸汽内的水分冷凝并回收；
所述制粉子系统20包括中速磨直吹式制粉设备，用于将来自干燥机固体出口的煤原料加工成煤粉并将煤粉吹入锅炉；
所述水回收子系统10和制粉子系统20贴近设置在同一建筑物4内。上述贴近设置是指水回收子系统10和制粉子系统20之间不需要干燥煤转运设备。
[0023]本发明上述实施例的具有煤干燥及水回收功能的一体式直吹式制粉系统的工作过程如下:煤原料送入煤仓，经过干燥机干燥后，通过给煤机进入中速磨煤机，磨制合格煤粉经一次风携带吹入锅炉参与燃烧。此外，褐煤在干燥机干燥后，乏蒸汽(所述乏蒸汽是指褐煤内水分在干燥机内受热蒸发所形成的蒸汽与空气的混合物，其温度约为120°C，即优选在110-130°C)从干燥机气体出口排出。随后，乏蒸汽进入水回收换热器进行冷却除湿，冷凝水被回收利用，实现了水资源的节约利用。
[0024]本发明的水回收子系统10和制粉子系统20集成在一起，无需远距离运输煤粉，更加安全可靠，投资成本也相应降低。干燥煤通过给煤机直接进入磨煤机，无中间煤仓，有效排除危险隐患。
[0025]中速磨煤机的结构本身决定了它所使用的入口干燥剂温度只能低于400°C，而根据《火力发电厂制粉系统设计计算技术规定》要求挥发分Vdaf多40%