专利名称：一种煤粉工业锅炉系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锅炉系统，特别是关于一种集煤粉输送、储存、供料、烟气处理回收于一体化的煤粉工业锅炉系统。
背景技术：
目前煤粉锅炉系统在大型电站应用广泛，但在工业锅炉领域鲜有使用，上世纪也曾有过一些相关研究及产品，但均因存在某些弊端，系统不健全而夭折。目前的燃煤工业锅炉普遍状况是热效率低，能源浪费巨大，污染(尤其是烟尘及二氧化硫)严重。因此，亟需研究一种节能减排的适用于工业锅炉的系统，以顺应国家节能减排政策，解决燃煤工业锅炉行业技术及装备水平低下的问题。发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种集煤粉输送、储存、供料、烟气处理回收于一体化的煤粉工业锅炉系统。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于它包括粉体储存供料装置，所述粉体储存供料装置供煤粉给锅炉燃烧器，所述锅炉燃烧器燃烧产生的烟气送入烟气一体化处理装置，经所述烟气一体化处理装置处理后的烟气飞灰送入飞灰输送储存装置；所述粉体储存供料装置包括一储粉罐和一煤粉上粉管，所述煤粉上粉管的一端连接煤粉罐车，另一端自下而上直达所述储粉罐顶部，插入所述储粉罐内； 所述储粉罐的顶部设置有防爆门，所述储粉罐的内顶部设置有除尘器；所述储粉罐内设置有高料位计和低料位计；所述储粉罐下部分为两个锥形仓，两个所述锥形仓的底部出料口处分别连接一称重罐，两所述称重罐的侧壁均悬挂于一组称重传感器上，各个所述称重传感器固定在操作平台上，两所述称重罐的底部出料口分别设置有一用于为所述锅炉燃烧器供煤粉的供料器；所述烟气一体化处理装置包括垂直设置的管式反应器，所述管式反应器的烟气入口连接所述锅炉燃烧器的排烟道，所述管式反应器的顶部出口连接设置在支架上的灰斗，所述灰斗内设置有除尘器，所述灰斗下方设置有一条循环管道和一条输出管道，所述循环管道的输出端连接煤粉灰缓冲罐，所述煤粉灰缓冲罐的底部通过管道连接混合增湿器，所述混合增湿器上设置有一连接水源的管道；所述混合增湿器的输出端通过管道连通所述管式反应器的内下部；所述灰斗下方的所述输出管道的输出端连接螺旋输送器，所述螺旋输送器的输出端连接所述飞灰输送储存装置；所述飞灰输送储存装置包括连接所述螺旋输送器输出端的落灰斗；所述落灰斗的底部输出端连接仓泵的顶部进料口 ；所述仓泵的侧部出料口连接输灰管，所述输灰管的输出端连接所述灰库；所述仓泵的底部进气口连接压缩空气管，所述压缩空气管的输入端连接压缩空气供给设备，输出端连接所述输灰管；所述灰库的顶部设置有真空压力释放阀和除尘器；所述灰库的底部设置有第一排灰口和第二排灰口，所述第一排灰口上连接具有气动卸灰阀的第一排灰管，所述第一排灰管的输出端连接一台干灰散装机，所述干灰散装机还连接引风机；所述干灰散装机的输出端设置密闭罐车；所述灰库底部的第二排灰口连接具有回转卸料阀的第二排灰管，所述第二排灰管的输出端连接一搅拌机，所述搅拌机上连接有水管，所述搅拌机的输出端设置灰车。
它还包括粉体输送分离过滤器，所述粉体输送分离过滤器包括一桶状的过滤器外壁，所述过滤器外壁顶部设置有顶盖，所述过滤器外壁内设置有一过滤筛筒，所述过滤筛筒上布满孔眼，所述过滤筛筒连接进粉管道的输出端，所述进粉管道的输入端穿过所述过滤器外壁与煤粉罐车连接，所述过滤器外壁连接出粉管道的输入端，所述出粉管道的输出端设置在所述过滤器外壁的外部，与所述粉体储存供料装置中的所述煤粉上粉管连接。
它还包括惰性气体保护装置，所述惰性气体保护装置包括用于储存CO2灭火剂的储存装置，所述储存装置通过CO2输出管路连接所述粉体储存供料装置中的储粉罐；所述 CO2输出管路上依次设置有总控阀、减压表、汽化器、惰化控制器和节流阀；所述CO2输出管路与所述储粉罐的连接端设置有若干喷头；所述储粉罐内设置有CO检测装置和温度传感器。
所述粉体储存供料装置中，所述储粉罐顶部设置的防爆门为重力组合式防爆门， 所述重力组合式防爆门包括上下依次设置的上部限位段、中部限位段和下部限位段；所述上部限位段、中部限位段和下部限位段均呈圆筒形，相邻所述限位段之间通过法兰连接；所述下部限位段底部通过法兰设置在所述储粉罐的顶部，所述下部限位段与中部限位段的法兰之间设置了一层膜式防爆板；所述中部限位段的外侧焊接设置有一限位装置，所述限位装置与所述中部限位段焊接的一端为水平段，所述限位装置的另一端弯折向上延伸，且向所述上部限位段的上方倾斜；所述上部限位段的顶部设置有一防爆门盖板，所述防爆门盖板靠近所述限位装置的一侧通过转臂结构连接所述限位装置；所述防爆门盖板上设置有若干配重块。
所述转臂结构包括与所述防爆门盖板连接的转轴，所述转轴通过轴承和轴承支撑座支撑，所述轴承支撑座设置在支架上，所述支架通过螺栓固定设置在所述限位装置的水平段。
所述粉体储存供料装置中，两个所述锥形仓的底部出料口处均设置有一气力流化装置和一电动落料回转阀；两个所述称重罐的底部出料口处分别设置有搅动装置；两个所述称重罐与所述储粉罐之间均设置有一根压力平衡管。
所述粉体储存供料装置中，所述供料器均包括一支撑台架，所述支撑台架上设置有位于所述称重罐底部出料口下方的供料螺旋，所述供料螺旋的下方设置有一次风机，所述一次风机上设置有手动风阀。
所述烟气一体化处理装置中，所述循环管道和输出管道上均设置有一回转阀；所述煤粉灰缓冲罐的外壁周向设置有称重传感器，所述称重传感器固定在支架上；所述混合增湿器上还设置有一条连接定量给料器的管道，所述定量给料器的顶部连接脱硫剂存储罐，所述脱硫剂存储罐内储存有粉状脱硫剂，所述脱硫剂存储罐的外壁周向设置有称重传感器，所述称重传感器固定在支架上。
所述飞灰输送储存装置中，所述落灰斗的底部输出端设置有一进料阀，所述仓泵的顶部进料口处设置有一手动检修阀，所述进料阀与所述手动检修阀之间设置有一伸缩节；所述落灰斗和所述仓泵之间设置有平衡管；所述仓泵和所述灰库内均设置有料位计。
所述飞灰输送储存装置中，所述灰库的底部设置有流化板，所述流化板连接压缩空气管，所述压缩空气管的输入端连接压缩空气供给设备。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明包括粉体输送分离过滤器、粉体储存供料装置、锅炉燃烧器、烟气一体化处理装置、飞灰输送储存装置和惰性气体保护装置；集煤粉输送、储存、供料、烟气处理回收于一体化，因此，具有系统密闭洁净运行、煤粉输送稳定、燃烧高效、排放清洁等优点。2、本发明的粉体输送分离过滤器包括过滤器外壁、过滤筛筒，过滤筛筒上布满一定直径的孔眼，待过滤的粉体直接进入过滤筛筒内， 通过过滤筛筒上的孔眼，可将矸石块等大块杂物过滤掉。3、本发明的粉体储存供料装置的设置有储粉罐可以存储煤粉，储粉罐下部分为两个锥形仓，可以同时给两台锅炉燃烧器供粉；且储粉罐底部设置称重罐，称重罐的侧壁均悬挂于一组称重传感器之上，因此，能够实时称量称重罐及其中煤粉的重量，自动加料时根据称重显示，可以防止罐内缺粉或满粉。4、 本发明粉体储存供料装置的储粉罐内设置有高料位计和低料位计，分别用于测定煤粉高料位和煤粉低料位，因此，当煤粉料位达到高料位计测定范围时，测控装置能够发出警报，提醒操作人员停止加料，当煤粉料位达到低料位计测定范围时，测控装置能够发出警报，提醒操作人员及时加料。5、本发明烟气一体化处理装置包括垂直设置的管式反应器，其烟气入口连接锅炉燃烧器的排烟道，顶部出口连接灰斗，灰斗底部通过循环管道连接煤粉灰缓冲罐，煤粉灰缓冲罐的外周向设置有称重传感器，因此，可以通过称重传感器实时称量煤粉灰缓冲罐及落入其中的粉煤灰的重量，防止煤粉灰缓冲罐内缺粉或满粉。6、本发明烟气一体化处理装置的煤粉灰缓冲罐通过管道连接混合增湿器，混合增湿器上还连接进水管道，煤粉灰在混合增湿器中混合增湿后再次送入管式反应器；因此，混合增湿后的粉煤灰中含有的活性钙能够与管式反应器中锅炉烟气中含有的二氧化硫进行反应生成固态盐，达到固硫脱硫的目的；煤粉灰缓冲罐上还设置有一条连接定量给料器的管道，定量给料器顶部连接一脱硫剂存储罐，脱硫剂存储罐内储存有粉状脱硫剂，因此，当粉煤灰中活性钙含量低导致脱硫效果不理想时，可将脱硫剂存储罐内储存的粉状脱硫剂经定量给料器送入混合增湿器中，脱硫剂为高浓度活性物质，可以大大增强脱硫效果。7、本发明飞灰输送储存装置将落灰斗内的烟灰收集到仓泵，通过输灰管将各个仓泵中的烟灰输送到封闭的灰库内，输灰管中通入压缩空气，因此，输送能力大、密闭性好，无粉尘跑冒；且灰库下部设置有两个排灰口， 一个排灰口通过干灰散装机送入密闭罐车，把煤灰运到灰厂或其他需要的地方；另一个排灰口通过双轴湿式搅拌机送入灰车，通过加湿搅拌机把灰加水搅拌，防止扬尘，同时利于堆放；因此，可根据用户不同的需求采用干、湿两种排灰方式，能够有效避免扬尘，保护环境。 8、本发明的惰性气体保护装置包括用于储存CO2灭火剂的储存装置，储存装置通过管路连接粉体储存供料装置中的储粉罐，储粉罐内设置有CO检测装置和温度传感器，通过对储粉罐内的温度和CO浓度进行监测，当温度或CO浓度达到设定上限时，储存装置中的CO2灭火剂通过CO2输出管路进入储粉罐，通过喷头进行喷洒，因此，可以对储粉罐进行惰化保护，防止自燃。9、本发明的重力组合式防爆门包括上部限位段、中部限位段和下部限位段；中部限位段的一侧焊接设置有一限位装置，当防爆门盖板向上翻转碰撞到限位装置时，不会继续翻转，会落下重新盖合，防止由于防爆门盖板位置超限导致无法复位的现象，使储粉罐在卸压的同时，关闭防爆门。10、本发明重力组合式防爆门的中部限位段和下部限位段之间的法兰间设置了一层膜式防爆板，膜式防爆板和防爆门盖板的组合一是加强了防爆门的整体密封性，防止罐内压力小范围波动时，煤粉泄露污染环境，二是罐内压力急剧升高时，膜式防爆板撕裂，重力防爆门盖板弹起后复位，仍可以起到保护和密封作用。本发明集煤粉输送、 储存、供料、烟气处理回收于一体化，功能集成度高，占地面积小，运行费用低，经济性高，无粉尘烟气泄露，不会造成环境污染，可广泛用于煤粉供料过程中。
图I是本发明系统流程示意图
图2是本发明粉体输送分离过滤器主视示意图
图3是本发明粉体输送分离过滤器左视示意图
图4是本发明粉体输送分离过滤器俯视示意图
图5是本发明粉体储存供料装置结构示意图
图6是本发明粉体储存供料装置俯视示意图
图7是本发明粉体储存供料装置中的供料器结构示意图
图8是本发明烟气一体化处理装置结构示意图
图9是本发明飞灰输送储存装置结构示意图
图10是本发明惰性气体保护装置结构示意图
图11是本发明重力组合式防爆门结构示意图
图12是本发明工作流程示意图具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图I所示，本发明包括粉体输送分离过滤器10、粉体储存供料装置20、锅炉燃烧器、烟气一体化处理装置30、飞灰输送储存装置40和惰性气体保护装置50。粉体输送分离过滤器10将煤粉过滤后输送给粉体储存供料装置20，粉体储存供料装置20储存煤粉，并供给过了锅炉燃烧器，通过点火油气引燃煤粉，锅炉燃烧器燃烧过程中与热力系统发生热交换，并以热水或蒸汽的形式输送给用户。锅炉燃烧器燃烧后的烟气经过烟气一体化处理装置30处理后送到飞灰输送储存装置40。其中，粉体储存供料装置20中的煤粉在储存过程中需要惰性气体保护装置50提供的惰性气体进行保护。
如图2 4所示，本发明的粉体输送分离过滤器10包括一桶状的过滤器外壁101， 过滤器外壁101顶部设置有顶盖102，过滤器外壁101内设置有一过滤筛筒103，过滤筛筒 103上布满一定直径的孔眼，过滤筛筒103连接进粉管道104的输出端，进粉管道104的输入端穿过过滤器外壁101与煤粉罐车连接，过滤器外壁101上连接出粉管道105的输入端， 出粉管道105的输出端设置在过滤器外壁101的外部，与粉体储存供料装置20中的煤粉上粉管204连接，将煤粉送入粉体储存供料装置20中。
如图5、图6所示，本发明的粉体储存供料装置20包括一个储粉罐(仓)201、两个称重罐(仓)202、两个供料器203和一根煤粉上粉管204。
如图5、图6所示，本发明的储粉罐201顶部设置有防爆门205，储粉罐201的内顶部中央位置设置有一小型布袋除尘器206。储粉罐201侧壁75%料位的位置设置有一高料位计207，储粉罐201侧壁30%料位的位置设置有一低料位计208，高料位计207和低料位计208之间的储粉罐201侧壁上间隔设置有三个温度传感器209。低料位计208下方的储粉罐201下部分为两个锥形仓210，两个锥形仓210的底部均设置有一气力流化装置211， 通过气力流化装置211向锥形仓210吹鼓压缩空气，使煤粉松动，更容易下落。储粉罐201 的两个锥形仓210的底部出料口处均设置有一手动插板阀212，手动插板阀212的下方设置有一电动落料回转阀213。
如图5、图6所示，本发明的两个称重罐202呈锥形，其进料口分别对应连接储粉罐 201的一个锥形仓210的出料口，两个称重罐202的顶部均设置有一个检查手孔214 ;两个称重罐202的侧壁均悬挂于一组称重传感器215之上,各个称重传感器215固定在操作平台上(图中未示出)；两个称重罐202的锥底出料口安装有搅动装置216。两称重罐202与储粉罐201之间均设置有一根压力平衡管217，用来平衡称重罐202与储粉罐201的压力。
如图5、图7所示，本发明的两个供料器203对应位于两个称重罐202的出料口下方，每一供料器203均包括一支撑台架218，支撑台架218上设置有位于称重罐202底部输出端的供料螺旋219，供料螺旋219的下方设置有一次风机220，一次风机220上设置有手动风阀221。
如图5所示，本发明的煤粉上粉管204的一端连接粉体输送分离过滤器10，另一端自下而上直达储粉罐201顶部，连通储粉罐201内部。
如图8所示，本发明的烟气一体化处理装置30包括垂直设置的管式反应器301，管式反应器301的烟气入口 302连接锅炉燃烧器的排烟道，管式反应器301的顶部出口连接设置在支架上的灰斗303，灰斗303内依次设置有旋风除尘器304和布袋除尘器305，灰斗 303下方设置有一条循环管道306和一条输出管道307，循环管道306和输出管道307上均设置有一回转阀308，循环管道306的输出端连接一煤粉灰缓冲罐309，煤粉灰缓冲罐309 的外壁周向设置有称重传感器310，称重传感器310固定在支架上(图中未示出)，煤粉灰缓冲罐309的底部通过管道连接混合增湿器311，混合增湿器311上设置有一连接水源的管道 312，混合增湿器311上还设置有一条连接定量给料器313的管道，定量给料器313顶部连接一脱硫剂存储罐314，脱硫剂存储罐314内储存有粉状脱硫剂，脱硫剂存储罐314外壁周向也设置有称重传感器310，称重传感器310固定在支架上(图中未示出)。混合增湿器311 的输出端通过管道连通管式反应器301的内下部。灰斗303下方的输出管道307的输出端连接螺旋输送器315，螺旋输送器315的输出端连接飞灰输送储存装置40中的落灰斗401。
如图9所示，本发明的飞灰输送储存装置40包括若干具有除尘器的落灰斗401，各落灰斗401的底部输出端均连接一仓泵402的顶部进料口 ；各落灰斗401的底部输出端设置有一进料阀403，各仓泵402的顶部进料口处均设置有一手动检修阀404 ;各进料阀403 与其对应的手动检修阀404之间均设置有一伸缩节405，以补偿落灰斗401和仓泵402之间的热膨胀。各仓泵402的侧部出料口均连接一设置有出料阀406的分支管道，各分支管道的输出端均连接同一输灰管407，输灰管407的输出端连接灰库408。各仓泵402的底部进气口均通过管路连接压缩空气管409，压缩空气管409的输入端连接压缩空气供给设备(图中未示出)，输出端连接输灰管407。各仓泵402内均设置有仓泵料位计410，用于监测仓泵 402内的料位。在落灰斗401和仓泵402之间设置有平衡管411，通过平衡管411平衡落灰斗401和仓泵402之间的压力，保证落粉顺畅。
本发明的灰库408为钢结构，设置在一平台(图中未示出)上，平台上还可以设置有走梯栏杆，便于操作人员上下灰库进行检修。灰库408内的上部和下部对应设置有高料8位计412和低料位计413。灰库408的顶部设置有真空压力释放阀414和除尘器415。灰库408的底部设置有第一排灰口和第二排灰口，第一排灰口上连接具有气动卸灰阀416的第一排灰管，第一排灰管的输出端连接一台干灰散装机417，干灰散装机417内设置有过滤网，干灰散装机417还连接引风机418，通过引风机418将干灰散装机417内形成负压通过过滤网收集扬尘，保证干灰散装机417装车时的密闭性。干灰散装机417具有伸缩功能，其下方可以放置密闭罐车419，将干灰散装机417的出料口插入密闭罐车419内部，向密闭罐车419内输送干灰，可以避免扬尘；灰库408底部的第二排灰口连接具有回转卸料阀420的第二排灰管，第二排灰管的输出端连接一台双轴湿式搅拌机421,双轴湿式搅拌机421上还连接有水管，双轴湿式搅拌机421的下方可以放置灰车422，将经过双轴湿式搅拌机421搅拌后的湿灰排放到灰车422上。灰库408的底部还设置有流化板423，流化板423连接压缩空气管424，压缩空气管424的输入端连接压缩空气供给设备(图中未示出)，通过输送压缩空气，使灰库408内的粉体流动性增强，便于输送。
如图10所示，本发明的惰性气体保护装置50连接粉体储存供料装置20，惰性气体保护装置50包括一用于储存CO2灭火剂的储存装置501，储存装置501上连接一条总输出管路，总输出管路的输出端并联连接若干条CO2输出管路502，各条CO2输出管路502的输出端均连接一粉体储存供料装置20中的储粉罐201 ;其中，总输出管路上依次设置有总控阀503、减压表504、汽化器505、惰化控制器506和节流阀507。其中，惰化控制器506主要起到CO2流量调节作用。各条CO2输出管路502与相对应的储粉罐201的连接端均设置有若干喷头508，各个喷头508设置在相应的储粉罐201的侧壁顶端，并配有防尘罩。各个储粉罐201内均设置有若干探测装置，各探测装置均包括一 CO检测装置509和储粉罐201内的三个温度传感器209。
如图11所示，粉体储存供料装置20中的储粉罐201顶部对称设置有两台防爆门 205，防爆门205可以采用重力组合式防爆门60，重力组合式防爆门60包括上下依次设置的上部限位段601、中部限位段602和下部限位段603。上部限位段601、中部限位段602和下部限位段603均呈圆筒形，相邻限位段之间通过法兰连接。下部限位段603底部通过法兰设置在储粉罐201的顶部，下部限位段603与中部限位段602的法兰之间设置了一层膜式防爆板604，防止储粉罐上粉时粉体泄露造成环境污染。中部限位段602的外部一侧焊接设置有一限位装置605，限位装置605与中部限位段602焊接的一端为水平段，限位装置605的另一端弯折向上延伸，且向上部限位段601的上方倾斜。上部限位段601的顶部设置有一防爆门盖板606，防爆门盖板606靠近限位装置605的一侧通过转臂结构607连接限位装置 605。防爆门盖板606通过转臂结构607向上翻转，最大转动角度为80°。防爆门盖板606 上可以配有若干配重块608，可使防爆门盖板606的动作压力在IOKpa 15Kpa之间调节。 防爆门盖板606顶部设置有若干条缓冲橡胶垫609，用于降低对限位装置605的瞬间冲击。
上述实施例中，转臂结构607包括与防爆门盖板606连接的转轴，转轴通过轴承和轴承支撑座支撑，轴承支撑座设置在支架上，支架通过螺栓固定设置在限位装置605的水平段。
上述实施例中，锅炉燃烧器可以采用现有技术中的设备，粉体输送分离过滤器10 也可以采用现有技术中的设备。
本发明还包括测控装置，测控装置连接粉体储存供料装置20、锅炉燃烧器、烟气一体化处理装置30、飞灰输送储存装置40和惰性气体保护装置50中的各电阀、料位计、传感器等，比便对本发明装置的运行进行控制，实现各个单元设备的启停、参数的监控，测控装置可以采用现有技术实现，在此不再详细说明。
如图12所示，本发明系统的工作流程包括以下步骤
I)粉体输送分离过滤器10 :煤粉罐车内的煤粉通过气力输送给粉体输送分离过滤器10，通过进粉管道104进入过滤筛筒103内，由于过滤筛筒103上布满一定直径的孔眼，粉体中的矸石块等大块杂物被孔眼阻挡留在过滤筛筒103内，而其他粉体通过出粉管道105排出，送入粉体储存供料装置20。
2 )粉体储存供料装置20
①通过煤粉上粉管204自下而上向储粉罐201内通入煤粉，煤粉落入两个锥形仓 210 ;两个锥形仓210底部设置的气力流化装置211通过气力吹鼓使煤粉松动，从而促进煤粉落料分别对应进入两个称重罐202，若长时间重量无增加或增加较小，可短时开启气力流化装置211数次，以促进煤粉下落。此时，两个称重罐202上设置的电动落料回转阀213为开启状态，利于从储粉罐201向称重罐202加料，当电动落料回转阀213出现故障时，可以通过手动插板阀212封挡煤粉，以便进行设备检修，手动插板阀212正常运行时为全开状态，不需频繁开关。
②两个称重罐202的侧壁均悬挂于一组称重传感器215之上，各个称重传感器215 固定在操作平台边缘，通过实时称量称重罐202及其中煤粉的重量(称重显示数值为去皮后煤粉净重)，可以防止两个称重罐202内缺粉或满粉。缺粉时测控装置自动开启电动落料回转阀213向称重罐202中加粉，满粉时自动关闭电动落料回转阀213停止加粉。
③两个称重罐202的锥底安装有搅动装置216，通过搅动装置216疏松煤粉，利于煤粉落料到供料器203中。供料器203为定量煤粉供给装置，通过变频控制实现供料量改变，在一定频率范围内频率越高，供料量越大，供料精度偏差不超过5%。
④供料器203中的供料螺旋219输送煤粉，通过变频调节达到定量给料，同时通过一次风机220输出高压空流来输送煤粉至锅炉燃烧器。一次风机220上设置的手动风阀 221可以用来调节送粉风量，调试完毕后无需频繁调整。
在进行上述步骤的过程中，储粉罐201顶部设置的高料位计207实时测定储粉罐 201内的煤粉高料位，当煤粉料位达到高料位计207的测定范围时，测控装置发出警报，提醒操作人员应停止加料；储粉罐201下部设置的低料位计208实时测定储粉罐201内的煤粉低料位，当煤粉料位达到低料位计208的测定范围时，测控装置发出警报，提醒操作人员应及时加料；储粉罐201侧壁设置的三个温度传感器209，实时监测储粉罐201内的煤粉温度，当煤粉温度超过一定温度时，即判定储粉罐201内煤粉即将或已开始自燃，立即采取防范措施，例如向储粉罐201内充入惰性气体等，使煤粉与氧气隔绝，从而避免自燃的发生或蔓延；当储粉罐201由于煤粉自燃或着火等原因造成罐内压力急剧上升时，防爆门205开启、卸压，以达到防止设备爆破危及人身安全，减小危害的目的。
3)烟气一体化处理装置30
①净化前含有大量粉尘及二氧化硫等污染物的锅炉燃烧器烟气经排烟道进入垂直设置的管式反应器301，经旋风除尘器304和布袋除尘器305两级过滤后得到粉煤灰，将粉煤灰收集至灰斗303，净化后的无尘气体排出。
②开启循环管道306上的回转阀308，灰斗303内的粉煤灰经循环管道306送入煤粉灰缓冲罐309，煤粉灰缓冲罐309外周向设置的称重传感器310，可以实时称量煤粉灰缓冲罐309及其中粉煤灰的重量，可以防止煤粉灰缓冲罐309内缺粉或满粉。
③煤粉灰缓冲罐309中的粉煤灰，以及洁净水进入混合增湿器311，经混合增湿器 311混合增湿后的粉煤灰再次送入管式反应器301 ;管式反应器301中经排烟道进入的锅炉烟气中含有的二氧化硫与混合增湿后的粉煤灰中含有的活性钙，在适当的温度和湿度条件下，进行反应生成固态盐，二氧化硫被固化至粉煤灰中，从而达到固硫脱硫的目的。粉煤灰伴随烟气再次送入灰斗303中，通过循环管道306再次循环流化，通过循环流化增加粉煤灰与烟气的接触时间。
④步骤③中，当粉煤灰中活性钙含量低导致脱硫效果不理想时，可将脱硫剂存储罐314内储存的粉状脱硫剂经定量给料器313送入混合增湿器311中，脱硫剂为高浓度活性物质，可以大大增强脱硫效果。
⑤当灰斗303中内积存的粉煤灰过多或多数粉煤灰已反应完毕时，开启输出管道 307上的回转阀308，灰斗303中的粉煤灰经输出管道307进入螺旋输送器315，通过螺旋输送器315将粉煤灰排入飞灰输送储存装置40中。
4)飞灰输送储存装置40
①煤粉灰通过落灰斗401进入仓泵402，通过压缩空气管409输送压缩空气吹动输送，煤粉灰通过输灰管407进入灰库408。
②灰库408的底部设置有第一排灰口和第二排灰口，第一排灰口连接第一排灰管，第一排灰管的输出端连接一台干灰散装机417，干灰散装机417还连接引风机418，通过引风机418将干灰散装机417内形成负压，通过干灰散装机417向密闭罐车419内输送干灰，可以避免扬尘；第二排灰口连接第二排灰管，第二排灰管的输出端连接双轴湿式搅拌机 421，将经过双轴湿式搅拌机421搅拌后的湿灰排放到灰车422上。
5)惰性气体保护装置50 C0检测装置209和温度传感器209分别对储粉罐201内的CO浓度和温度进行检查，当CO浓度或温度达到设定上限时，传输信号给测控装置，开启总控阀503，储存装置501中的CO2灭火剂通过CO2输出管路502进入储粉罐201，通过喷头 508进行喷洒，对储粉罐201进行惰化保护，可以防止自燃；由于喷头508设置在储粉罐201 的侧壁顶端，并且设置了防尘罩，因此，可以防止煤粉进入CO2输出管路502 ;同时，CO2输出管路502上设置惰化控制器506和节流阀507，通过惰化控制器506和节流阀507可以保证CO2灭火剂小流量、长时间的喷放，完成对CO2流量的控制；在此过程中，总输出管路与储存装置501的连接端设置的汽化器505工作，这是因为低压CO2系统的灭火剂以液体形式储存在储存装置501中，喷放过程中容易结干冰，造成CO2输出管路502堵塞，因此需要采用汽化器505。同时惰化控制器506根据流量对汽化器505的温度进行控制，避免超温。
6)重力组合式防爆门60 :下部限位段603底部通过法兰设置在储粉罐201的顶部；正常工作环境下，膜式防爆板604可以防止储粉罐201上粉时粉体泄露造成环境污染； 当储粉罐201由于煤粉自燃或着火等原因造成罐内压力急剧上升时，膜式防爆板604开启， 防爆门盖板606通过转臂结构607向上翻转，开启储粉罐201进行卸压，以达到防止设备爆破危及人身安全，减小危害的目的。同时，本发明设置有限位装置605，当防爆门盖板606向上翻转碰撞到限位装置605时，不会继续翻转，会落下重新盖合，因此，可以防止防爆门盖板606由于位置超限导致无法复位的现象，使储粉罐201在卸压的同时，关闭防爆门。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于它包括粉体储存供料装置，所述粉体储存供料装置供煤粉给锅炉燃烧器，所述锅炉燃烧器燃烧产生的烟气送入烟气一体化处理装置，经所述烟气一体化处理装置处理后的烟气飞灰送入飞灰输送储存装置； 所述粉体储存供料装置包括一储粉罐和一煤粉上粉管，所述煤粉上粉管的一端连接煤粉罐车，另一端自下而上直达所述储粉罐顶部，插入所述储粉罐内；所述储粉罐的顶部设置有防爆门，所述储粉罐的内顶部设置有除尘器；所述储粉罐内设置有高料位计和低料位计；所述储粉罐下部分为两个锥形仓，两个所述锥形仓的底部出料口处分别连接一称重罐，两所述称重罐的侧壁均悬挂于一组称重传感器上，各个所述称重传感器固定在操作平台上，两所述称重罐的底部出料口分别设置有一用于为所述锅炉燃烧器供煤粉的供料器； 所述烟气一体化处理装置包括垂直设置的管式反应器，所述管式反应器的烟气入口连接所述锅炉燃烧器的排烟道，所述管式反应器的顶部出口连接设置在支架上的灰斗，所述灰斗内设置有除尘器，所述灰斗下方设置有一条循环管道和一条输出管道，所述循环管道的输出端连接煤粉灰缓冲罐，所述煤粉灰缓冲罐的底部通过管道连接混合增湿器，所述混合增湿器上设置有一连接水源的管道；所述混合增湿器的输出端通过管道连通所述管式反应器的内下部；所述灰斗下方的所述输出管道的输出端连接螺旋输送器，所述螺旋输送器的输出端连接所述飞灰输送储存装置； 所述飞灰输送储存装置包括连接所述螺旋输送器输出端的落灰斗；所述落灰斗的底部输出端连接仓泵的顶部进料口 ；所述仓泵的侧部出料口连接输灰管，所述输灰管的输出端连接所述灰库；所述仓泵的底部进气口连接压缩空气管，所述压缩空气管的输入端连接压缩空气供给设备，输出端连接所述输灰管；所述灰库的顶部设置有真空压力释放阀和除尘器；所述灰库的底部设置有第一排灰口和第二排灰口，所述第一排灰口上连接具有气动卸灰阀的第一排灰管，所述第一排灰管的输出端连接一台干灰散装机，所述干灰散装机还连接引风机；所述干灰散装机的输出端设置密闭罐车；所述灰库底部的第二排灰口连接具有回转卸料阀的第二排灰管，所述第二排灰管的输出端连接一搅拌机，所述搅拌机上连接有水管，所述搅拌机的输出端设置灰车。
2.如权利要求I所述的一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于它还包括粉体输送分离过滤器，所述粉体输送分离过滤器包括一桶状的过滤器外壁，所述过滤器外壁顶部设置有顶盖，所述过滤器外壁内设置有一过滤筛筒，所述过滤筛筒上布满孔眼，所述过滤筛筒连接进粉管道的输出端，所述进粉管道的输入端穿过所述过滤器外壁与煤粉罐车连接，所述过滤器外壁连接出粉管道的输入端，所述出粉管道的输出端设置在所述过滤器外壁的外部，与所述粉体储存供料装置中的所述煤粉上粉管连接。
3.如权利要求I或2所述的一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于它还包括惰性气体保护装置，所述惰性气体保护装置包括用于储存( 灭火剂的储存装置，所述储存装置通过CO2输出管路连接所述粉体储存供料装置中的储粉罐；所述CO2输出管路上依次设置有总控阀、减压表、汽化器、惰化控制器和节流阀；所述CO2输出管路与所述储粉罐的连接端设置有若干喷头；所述储粉罐内设置有CO检测装置和温度传感器。
4.如权利要求I或2或3所述的一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于所述粉体储存供料装置中，所述储粉罐顶部设置的防爆门为重力组合式防爆门，所述重力组合式防爆门包括上下依次设置的上部限位段、中部限位段和下部限位段；所述上部限位段、中部限位段和下部限位段均呈圆筒形，相邻所述限位段之间通过法兰连接；所述下部限位段底部通过法兰设置在所述储粉罐的顶部，所述下部限位段与中部限位段的法兰之间设置了一层膜式防爆板；所述中部限位段的外侧焊接设置有一限位装置，所述限位装置与所述中部限位段焊接的一端为水平段，所述限位装置的另一端弯折向上延伸，且向所述上部限位段的上方倾斜；所述上部限位段的顶部设置有一防爆门盖板，所述防爆门盖板靠近所述限位装置的一侧通过转臂结构连接所述限位装置；所述防爆门盖板上设置有若干配重块。
5.如权利要求4所述的一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于所述转臂结构包括与所述防爆门盖板连接的转轴，所述转轴通过轴承和轴承支撑座支撑，所述轴承支撑座设置在支架上，所述支架通过螺栓固定设置在所述限位装置的水平段。
6.如权利要求I或2或3或4或5所述的一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于所述粉体储存供料装置中，两个所述锥形仓的底部出料口处均设置有一气力流化装置和一电动落料回转阀；两个所述称重罐的底部出料口处分别设置有搅动装置；两个所述称重罐与所述储粉罐之间均设置有一根压力平衡管。
7.如权利要求I或2或3或4或5或6所述的一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于所述粉体储存供料装置中，所述供料器均包括一支撑台架，所述支撑台架上设置有位于所述称重罐底部出料口下方的供料螺旋，所述供料螺旋的下方设置有一次风机，所述一次风机上设置有手动风阀。
8.如权利要求I或2或3或4或5或6或7所述的一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于所述烟气一体化处理装置中，所述循环管道和输出管道上均设置有一回转阀；所述煤粉灰缓冲罐的外壁周向设置有称重传感器，所述称重传感器固定在支架上；所述混合增湿器上还设置有一条连接定量给料器的管道，所述定量给料器的顶部连接脱硫剂存储罐，所述脱硫剂存储罐内储存有粉状脱硫剂，所述脱硫剂存储罐的外壁周向设置有称重传感器，所述称重传感器固定在支架上。
9.如权利要求I或2或3或4或5或6或7或8所述的一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于所述飞灰输送储存装置中，所述落灰斗的底部输出端设置有一进料阀，所述仓泵的顶部进料口处设置有一手动检修阀，所述进料阀与所述手动检修阀之间设置有一伸缩节；所述落灰斗和所述仓泵之间设置有平衡管；所述仓泵和所述灰库内均设置有料位计。
10.如权利要求I或2或3或4或5或6或7或8或9所述的一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于所述飞灰输送储存装置中，所述灰库的底部设置有流化板，所述流化板连接压缩空气管，所述压缩空气管的输入端连接压缩空气供给设备。
全文摘要
本发明涉及一种煤粉工业锅炉系统，其特征在于它包括粉体输送分离过滤器、粉体储存供料装置、锅炉燃烧器、烟气一体化处理装置、飞灰输送储存装置和惰性气体保护装置；粉体输送分离过滤器将煤粉过滤后输送给粉体储存供料装置，粉体储存供料装置储存煤粉，并供给过了锅炉燃烧器，锅炉燃烧器燃烧过程中与热力系统发生热交换，并以热水或蒸汽的形式输送给用户；锅炉燃烧器燃烧后的烟气经过烟气一体化处理装置处理后送到飞灰输送储存装置；其中，粉体储存供料装置中的煤粉在储存过程中需要惰性气体保护装置提供的惰性气体进行保护。本发明集煤粉输送、储存、供料、烟气处理回收于一体化，功能集成度高，占地面积小，运行费用低，经济性高，无粉尘烟气泄露，不会造成环境污染，可广泛用于煤粉供料过程中。
文档编号F23J15/00GK102980200SQ20121051023
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者王乃继, 尚庆雨, 冯现河, 何海军, 范玮, 刘建航, 纪任山, 张鑫, 徐尧, 肖翠微, 徐通, 李婷, 梁兴, 宋春燕, 苗鹏, 徐大宝, 闫黎黎, 于清航, 周沛然, 白一飞, 张松, 崔豫泓, 李小炯, 罗伟, 齐建楠, 刘增斌, 康立章 申请人:煤炭科学研究总院