一种单介质干燥半直吹式风扇磨煤机制粉系统的制作方法

本实用新型涉及电站燃煤锅炉燃烧技术领域，特别涉及一种风扇磨煤机制粉系统。

背景技术：

燃用中高水分的褐煤时，目前常用的制粉系统为风扇磨煤机直吹式三介质干燥制粉系统，但该风扇磨煤机制粉系统存在有如下不足：

1.随着锅炉容量的增大，制粉系统所需要的炉烟管道的长度和高度均要相应的增加，常造成制粉系统阻力大，风扇磨煤机通风压头不足；

2.由于受到制粉系统压头限制，燃烧器只能采用切向多角布置，布置形式受到限制，对锅炉炉膛空气动力场的组织有较大影响；

3.由于干燥剂采用高温烟气以及系统蒸发水分多，从而使燃烧器一次风中的惰性气体和水蒸气比例大，易造成燃烧着火困难。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种单介质干燥半直吹式风扇磨煤机制粉系统，该系统能够有效解决现有风扇磨煤机制粉系统在用于大型锅炉时压头不足等问题，并且锅炉炉膛燃烧器布置形式不受限制，干燥剂采用单介质高温烟气并配合乏气再循环调温，系统温度调节简单、方便，将乏气中的超细煤粉作为再燃燃料使用，可以降低锅炉的NOx排放水平。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单介质干燥半直吹式风扇磨煤机制粉系统，包括依次相互连通的炉烟混合室、预干燥管、风扇磨煤机、细粉分离器以及煤粉混合器；其中，所述炉烟混合室的烟气入口与锅炉炉膛的出口连通，所述煤粉混合器的煤粉出口与布置于锅炉炉膛上的主煤粉燃烧器连通，所述的预干燥管上设有给煤装置，所述细粉分离器的乏气出口设有排粉风机，炉烟混合室还与乏气输送管道连通。

进一步，所述排粉风机与煤粉混合器的送粉气流入口之间设有送粉气流混合器，所述送粉气流混合器的热风入口还与设在锅炉尾部的空气预热器连通，所述的空气预热器与一送风机相连，送粉气流由乏气和热风组成，不仅能够起到向主煤粉燃烧器送粉的作用，而且还能使燃烧器一次风由热风和乏气按适当比例混合组成，即燃烧器一次风的成分以及参数可控，从而有效解决了燃烧着火困难的问题。

进一步，所述排粉风机与炉烟混合室之间设有乏气管道，制粉系统的干燥剂采用单介质高温烟气并配合乏气再循环调温，使得制粉系统的温度调节非常简单、方便。

进一步，所述排粉风机与布置于锅炉炉膛上的乏气燃烧器之间设有乏气管道，所述的乏气燃烧器位于燃尽风和主煤粉燃烧器之间，通过将制粉系统中的部分乏气从主煤粉燃烧器和燃尽风之间的适当位置送人炉膛，可以使乏气中携带的超细煤粉作为再燃燃料，快速消耗主燃烧区剩余的氧量，加深还原区的还原度，从而使主燃烧区生成的NOx还原成N2，进而起到降低锅炉的NOx排放水平的作用。

进一步，所述风扇磨煤机与细粉分离器之间设有粗粉分离器，实现将不合格粗粉分离出来，并返送至风扇磨煤机内继续研磨，从而保证进入主煤粉燃烧器的所有煤粉均合格，确保燃烧效率。

进一步，所述的锅炉炉膛出口、炉烟混合室、预干燥管及风扇磨煤机之间通过炉烟管道相互连通；所述的风扇磨煤机、粗粉分离器、细粉分离器、煤粉混合器及主煤粉燃烧器之间通过煤粉管道相互连通。

进一步，所述的细粉分离器、排粉风机、送粉气流混合器及煤粉混合器之间通过乏气管道相互连通，送粉气流混合器与空气预热器之间通过热风管道相互连通，并且在所述的乏气管道和热风管道上均设有管道阀门，实现对管道的启闭。

进一步，所述细粉分离器与煤粉混合器之间设有给粉机，所述给粉机与细粉分离器之间的煤粉管道上设有锁气器，通过锁气器和给粉机的相互配合作用实现向煤粉混合器给煤。

本实用新型的有益效果是：

1.本制粉系统在风扇磨煤机出口管路中设置了排粉风机，并将制粉系统的压力平衡点设置于风扇磨煤机后的粗粉分离器出口位置，使风扇磨煤机的压头仅用以克服平衡点的阻力，而平衡点之后的阻力由排粉风机克服，从而增加了制粉系统的通风压头；

2.由于本制粉系统的通风压头足够，因此燃烧器的布置形式不受限制，既能配合切向燃烧炉膛，也能配合对冲燃烧炉膛；

3.由于本系统在风扇磨煤机出口管路中设置了煤粉分离器并采用半直吹式系统，使得燃烧器一次风由热风和乏气按适当比例混合组成，即燃烧器一次风的成分以及参数可控，从而有效解决了燃烧着火困难的问题；

4.本制粉系统的干燥剂采用单介质高温烟气并配合乏气再循环调温，因此系统的温度调节非常简单、方便；

5.通过将本制粉系统中的部分乏气从主煤粉燃烧器和燃尽风之间的适当位置送人炉膛，可以使乏气中携带的超细煤粉作为再燃燃料，快速消耗主燃烧区剩余的氧量，加深还原区的还原度，从而使主燃烧区生成的NOx还原成N2，进而起到降低锅炉的NOx排放水平的作用。

附图说明

图1是本实用新型单介质干燥半直吹式风扇磨煤机制粉系统的结构示意图；

图中标记为：1-炉烟混合室，2-炉烟管道，3-给煤装置，4-预干燥管，5-风扇磨煤机，6-粗粉分离器，7-细粉分离器，8-锁气器，9-给粉机，10-煤粉混合器，11-排粉风机，12-送粉气流混合器，13-乏气管道，14-煤粉管道，15-热风管道，16-管道阀门，21-炉膛，22-空气预热器，23-送风机，24-主煤粉燃烧器，25-乏气燃烧器，26-燃尽风。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的单介质干燥半直吹式风扇磨煤机制粉系统，包括依次相互连通的炉烟混合室1、预干燥管4、风扇磨煤机5、细粉分离器7以及煤粉混合器10；其中，所述炉烟混合室1的烟气入口与锅炉炉膛21的出口连通，所述煤粉混合器10的煤粉出口与布置于锅炉炉膛上的主煤粉燃烧器24连通，所述的预干燥管4上设有给煤装置3，所述细粉分离器7的乏气出口设有排粉风机11，炉烟混合室1还与乏气输送管道连通。

作为一种优选，所述排粉风机11与煤粉混合器10的送粉气流入口之间设有送粉气流混合器12，所述送粉气流混合器12的热风入口还与设在锅炉尾部的空气预热器22连通，所述的空气预热器22与一送风机23相连。

作为一种优选，所述排粉风机11与炉烟混合室1之间设有乏气管道13。

作为一种优选，所述排粉风机11与布置于锅炉炉膛上的乏气燃烧器25之间设有乏气管道13，所述的乏气燃烧器25位于燃尽风26和主煤粉燃烧器24之间。

作为一种优选，所述风扇磨煤机5与细粉分离器7之间设有粗粉分离器6。

作为另一种优选，所述细粉分离器7与煤粉混合器10之间设有给粉机9，所述给粉机9与细粉分离器7之间的煤粉管道14上设有锁气器8。

具体的，所述的锅炉炉膛21出口、炉烟混合室1、预干燥管4及风扇磨煤机5之间通过炉烟管道2相互连通；所述的风扇磨煤机5、粗粉分离器6、细粉分离器7、煤粉混合器10及主煤粉燃烧器24之间通过煤粉管道14相互连通；所述的细粉分离器7、排粉风机11、送粉气流混合器12及煤粉混合器10之间通过乏气管道13相互连通，送粉气流混合器12与空气预热器22之间通过热风管道15相互连通，并且在所述的乏气管道13和热风管道15上均设有管道阀门16。

本实用新型单介质干燥半直吹式风扇磨煤机制粉系统的运行过程如下：

系统运行时，首先抽取锅炉炉膛出口的高温烟气输送到炉烟混合室内，并在炉烟混合室中与来自乏气输送管道的部分乏气混合到设计所需温度后，再通过炉烟管道送到预干燥管内，对来自给煤装置的原煤进行预干燥，之后在风扇磨煤机内进行原煤的研磨及干燥工序，然后将研磨产生的煤粉和乏气送入粗粉分离器进行粗粉分离，并将不合格的煤粉返回风扇磨煤机继续研磨，合格煤粉和乏气一起进入细粉分离器进行细粉和乏气分离；分离出的细煤粉通过给粉机配合锁气器向煤粉混合器给粉，分离出的乏气经排粉风机加压后通过乏气管道分三路送出：第一路乏气送至炉烟混合室，该路乏气量的调节依据为乏气与高温烟气混合后能得到系统所需的干燥剂温度；第二路乏气送至送粉气流混合器内与来自热风管道内的热风在送粉气流混合器内混合组成送粉气流，该路乏气量的调节依据为乏气与热风混合后能得到系统所需的送粉气流的温度、组份以及经煤粉混合器之后的风煤比等；第三路剩余乏气，则通过乏气管道直接送至乏气燃烧器进行燃烧；之后送粉气流进入煤粉混合器内与煤粉混合后，再通过煤粉管道送至锅炉主煤粉燃烧器进行燃烧。

本实用新型的有益效果为：

1.本制粉系统在风扇磨煤机出口管路中设置了排粉风机，并将制粉系统的压力平衡点设置于风扇磨煤机后的粗粉分离器出口位置，使风扇磨煤机的压头仅用以克服平衡点的阻力，而平衡点之后的阻力由排粉风机克服，从而增加了制粉系统的通风压头；

2.由于本制粉系统的通风压头足够，因此燃烧器的布置形式不受限制，既能配合切向燃烧炉膛，也能配合对冲燃烧炉膛；

3.由于本系统在风扇磨煤机出口管路中设置了煤粉分离器并采用半直吹式系统，使得燃烧器一次风由热风和乏气按适当比例混合组成，即燃烧器一次风的成分以及参数可控，从而有效解决了燃烧着火困难的问题；

4.本制粉系统的干燥剂采用单介质高温烟气并配合乏气再循环调温，因此系统的温度调节非常简单、方便；

5.通过将本制粉系统中的部分乏气从主煤粉燃烧器和燃尽风之间的适当位置送人炉膛，可以使乏气中携带的超细煤粉作为再燃燃料，快速消耗主燃烧区剩余的氧量，加深还原区的还原度，从而使主燃烧区生成的NOx还原成N2，进而起到降低锅炉的NOx排放水平的作用。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。