一种用于优化锅炉启停的煤粉仓系统及其使用方法与流程

本发明属于锅炉煤粉仓，具体涉及一种用于优化锅炉启停的煤粉仓系统及其使用方法。

背景技术：

1、目前的电厂锅炉(如300mw锅炉，该炉设计为单炉膛、л型布置、平衡通风；锅炉采用全钢架结构、半露天布置；燃用烟煤、贫煤，固态排渣；直流燃烧器正四角切圆燃烧方式，燃烧系统的燃烧器分为五层，从下至上分别为a、b、c、d、e层，a层4个燃烧器均为微油点火燃烧器，并配有对应的气化小油枪，锅炉点火后，立即向a层微油点火燃烧器投入煤粉，可以节约大量启炉耗油)多采用中储式制粉系统，合格煤粉在粉仓内中转储存，使得制粉系统和燃烧系统能够相对独立的运行，增强了系统的安全性和灵活性。但是粉仓的存在，也给中储式制粉系统带来了很多潜在的危险和不便之处：1.锅炉停炉过程中，需要在投油状态下将粉仓烧空，从而延长了锅炉的停炉时间，浪费了大量燃油和电能，特别是锅炉在非计划紧急停炉状态下，粉仓中大量的存粉存在自燃和爆炸风险，是巨大的安全隐患。2.即使已经消耗大量燃油和电能，粉仓内死角积粉仍难以彻底烧干净，这些积粉若不加以控制，仍存在自燃甚至爆炸的风险，这些积粉只能采用人工方法清除，人工方法不仅使得煤粉全部浪费，又严重污染了环境；而且也需要大量人力，耗费较长的时间进行清除，也形成了重要的安全隐患。3.目前锅炉启动主要采用一次风暖风器与微油点火燃烧器配合启动，由于一次风暖风器出力低，锅炉点火后的1.5小时左右，点火制粉系统一直处于暖磨或低出力状态，此时粉仓内没有煤粉供给a层的微油点火燃烧器燃用，锅炉处于纯油燃烧状态，不仅炉水的升温速度极慢，而且燃油消耗量极大，锅炉启动的时间延长，锅炉启动期间燃油和电能消耗量增加。

2、综上所述，基于现有煤粉仓系统的锅炉机组，每次停炉过程都需烧空粉仓，启炉点火初期点火粉仓都无粉可烧，这种锅炉启停模式延长了启停炉时间，浪费了大量燃油和电能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于优化锅炉启停的煤粉仓系统及其使用方法，以便在兼顾锅炉启停效率的同时，节约锅炉启停的燃油和电能消耗。

2、本发明通过以下技术手段解决上述问题：

3、一种用于优化锅炉启停的煤粉仓系统，包括a粉仓、b粉仓、二氧化碳供给装置和控制单元，所述a粉仓和b粉仓均配备有制粉单元和给粉单元，a粉仓和b粉仓均与二氧化碳供给装置连通，a粉仓配备有压力传感器和温度传感器，所述控制单元分别与二氧化碳供给装置、制粉单元、给粉单元、压力传感器和温度传感器电连接。

4、进一步，所述二氧化碳供给装置包括二氧化碳供给端、二氧化碳输送主管和二氧化碳输送支管，所述二氧化碳输送主管与二氧化碳供给端连通，所述a粉仓和b粉仓分别通过二氧化碳输送支管与二氧化碳输送主管连通。

5、进一步，所述二氧化碳供给端包括高压二氧化碳供给端和低压二氧化碳供给端。

6、一种上述煤粉仓系统的使用方法，停炉过程中，烧空b粉仓内煤粉，a粉仓内留存低温煤粉，a粉仓内预留的煤粉温度为60-65℃，煤粉高度为0.5-1米；停炉后将a粉仓密闭，实时监测a粉仓内的温度和压力，维持a粉仓微正压，同时，向a粉仓内通入二氧化碳，利用二氧化碳抑制煤粉低温氧化反应；再次启动锅炉点火后，投入a粉仓的预留煤粉。

7、进一步，接到停炉指令后，在锅炉熄火前6小时，抽空、停运b粉仓的制粉单元，机组高负荷时，优先提高b粉仓给料单元的给料机的转速，优先烧空b粉仓；根据机组负荷情况及停炉时间安排，及时停运a粉仓的制粉单元，停运前2小时，控制a粉仓制粉单元的出口温度在60-65度之间，当锅炉熄火时，在a粉仓中留存0.5-1.0米的低温煤粉。

8、进一步，停炉后立即执行粉仓密闭措施，关闭a粉仓，使a粉仓与外界隔离；粉仓密闭措施执行完毕后，向a粉仓通入二氧化碳气体，维持a粉仓微正压，防止潮湿空气从不严密处被吸入a粉仓；实时监测a粉仓的温度和风压，若a粉仓温度达100℃，新增二氧化碳通入量，以低压二氧化碳气体置换a粉仓，使a粉仓中的二氧化碳体积分数达31％，31％的二氧化碳对煤粉低温氧化反应有良好的惰化作用，有效防止a粉仓温度进一步升高；若a粉仓温度进一步升高至160℃，提高a粉仓中二氧化碳体积分数至50％，50％的二氧化碳可显著抑制煤粉低温氧化反应；通过置换提高a粉仓中二氧化碳体积分数，抑制煤粉低温氧化反应，可有效防止煤粉自燃；当发生火灾时，通入高压二氧化碳，进行灭火。

9、进一步，锅炉点火前，开启a粉仓给粉单元的给粉机下粉插板10％开度，点火后按对角逐个投入微油点火燃烧器供粉，a粉仓中预留的煤粉，足够初始启动的微油燃烧器燃用1.5小时，点火后1.5小时后，点火制粉系统已经出力正常，可以持续供给锅炉启动过程中需要的煤粉；预留少量煤粉使整个锅炉启动过程，微油燃烧器中一直有连续的煤粉供给，点火成功即投入煤粉，缩短了锅炉启动时间，降低了锅炉启动油耗。

10、本发明的有益效果：本申请公开了一种用于优化锅炉启停的煤粉仓系统及其使用方法，该煤粉仓系统，包括a粉仓、b粉仓、二氧化碳供给装置和控制单元，所述a粉仓和b粉仓均配备有制粉单元和给粉单元，a粉仓和b粉仓均与二氧化碳供给装置连通，a粉仓配备有压力传感器和温度传感器，所述控制单元分别与二氧化碳供给装置、制粉单元、给粉单元、压力传感器和温度传感器电连接。采用本申请的煤粉仓系统及其使用方法，在兼顾了锅炉启停效率的同时，节约了锅炉启停的燃油和电能消耗。

技术特征：

1.一种用于优化锅炉启停的煤粉仓系统，其特征在于：包括a粉仓、b粉仓、二氧化碳供给装置和控制单元，所述a粉仓和b粉仓均配备有制粉单元和给粉单元，a粉仓和b粉仓均与二氧化碳供给装置连通，a粉仓配备有压力传感器和温度传感器，所述控制单元分别与二氧化碳供给装置、制粉单元、给粉单元、压力传感器和温度传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的用于优化锅炉启停的煤粉仓系统，其特征在于：所述二氧化碳供给装置包括二氧化碳供给端、二氧化碳输送主管和二氧化碳输送支管，所述二氧化碳输送主管与二氧化碳供给端连通，所述a粉仓和b粉仓分别通过二氧化碳输送支管与二氧化碳输送主管连通。

3.根据权利要求2所述的用于优化锅炉启停的煤粉仓系统，其特征在于：所述二氧化碳供给端包括高压二氧化碳供给端和低压二氧化碳供给端。

4.一种如权利要求1所述的煤粉仓系统的使用方法，其特征在于：停炉过程中，烧空b粉仓内煤粉，a粉仓内留存低温煤粉，a粉仓内预留的煤粉温度为60-65℃，煤粉高度为0.5-1米；停炉后将a粉仓密闭，实时监测a粉仓内的温度和压力，维持a粉仓微正压，同时，向a粉仓内通入二氧化碳，利用二氧化碳抑制煤粉低温氧化反应；再次启动锅炉点火后，投入a粉仓的预留煤粉。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：接到停炉指令后，在锅炉熄火前6小时，抽空、停运b粉仓的制粉单元，机组高负荷时，优先提高b粉仓给料单元的给料机的转速，优先烧空b粉仓；根据机组负荷情况及停炉时间安排，及时停运a粉仓的制粉单元，停运前2小时，控制a粉仓制粉单元的出口温度在60-65度之间，当锅炉熄火时，在a粉仓中留存0.5-1.0米的低温煤粉。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：停炉后立即执行粉仓密闭措施，关闭a粉仓，使a粉仓与外界隔离；粉仓密闭措施执行完毕后，向a粉仓通入二氧化碳气体，维持a粉仓微正压，防止潮湿空气从不严密处被吸入a粉仓；实时监测a粉仓的温度和风压，若a粉仓温度达100℃，新增二氧化碳通入量，以低压二氧化碳气体置换a粉仓，使a粉仓中的二氧化碳体积分数达31％，31％的二氧化碳对煤粉低温氧化反应有良好的惰化作用，有效防止a粉仓温度进一步升高；若a粉仓温度进一步升高至160℃，提高a粉仓中二氧化碳体积分数至50％，50％的二氧化碳可显著抑制煤粉低温氧化反应；通过置换提高a粉仓中二氧化碳体积分数，抑制煤粉低温氧化反应，可有效防止煤粉自燃；当发生火灾时，通入高压二氧化碳，进行灭火。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：锅炉点火前，开启a粉仓给粉单元的给粉机下粉插板10％开度，点火后按对角逐个投入微油点火燃烧器供粉，a粉仓中预留的煤粉，足够初始启动的微油燃烧器燃用1.5小时，点火后1.5小时后，点火制粉系统已经出力正常，可以持续供给锅炉启动过程中需要的煤粉。

技术总结
本发明公开了一种用于优化锅炉启停的煤粉仓系统及其使用方法，该煤粉仓系统，包括A粉仓、B粉仓、二氧化碳供给装置和控制单元，所述A粉仓和B粉仓均配备有制粉单元和给粉单元，A粉仓和B粉仓均与二氧化碳供给装置连通，A粉仓配备有压力传感器和温度传感器，所述控制单元分别与二氧化碳供给装置、制粉单元、给粉单元、压力传感器和温度传感器电连接。采用本申请的煤粉仓系统及其使用方法，在兼顾了锅炉启停效率的同时，节约了锅炉启停的燃油和电能消耗。

技术研发人员：李向海,王登,朱国强,刘明,雷平武
受保护的技术使用者：长安益阳发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13