锅炉系统

技术领域

本发明涉及锅炉领域，具体地涉及一种锅炉系统。

背景技术

随着电站锅炉朝着大型化高参数方向发展，制粉系统煤粉管道距离变长，沿程阻力增大。一次风在锅炉的燃烧过程中起到重要的作用，一次风将磨煤机产生的煤粉输送至锅炉，同时为煤粉初期燃烧提供部分氧气。在煤粉炉制粉系统中，煤粉管道即一次风管道的设计是比较复杂的，既要考虑煤粉的分配均匀性，又要考虑煤粉管道的阻力，这些因素都直接影响炉膛煤粉燃烧。要求各管道煤粉分配均匀，阻力相互平衡，保证各管道风粉混合后进入炉膛前的一次风速相等。大型煤粉锅炉煤粉管道的设计比较复杂，考虑因素较多，结构及参数选取不恰当，很容易引起各管道煤粉分配不均、阻力不同，导致锅炉燃烧偏斜，汽温偏差大，结焦、腐蚀、燃烧不充分，超温等问题，严重影响锅炉的安全运行。

目前技术中，煤粉锅炉至少一台磨煤机，各磨煤机出口有4～6支煤粉管道，各煤粉管道分别联通至炉前、炉后燃烧器，通过一次风将煤粉输送至炉膛燃烧，由于各煤粉管道长度和走向的不同，风粉混合物在其内部流动阻力存在较大差异，通常在煤粉管道上装设节流装置等阻力件，以调节各煤粉管道上的风粉气流的流动阻力，使得与同一台磨煤机对应的燃烧器喷口处的风速、风粉浓度等均匀。煤粉管道阻力调整以手动可调缩孔为主，少数锅炉装设固定式节流缩孔。在生产实际中，存在较大的风速偏差和煤粉浓度偏差，极端情况下还会导致粉管堵塞，粉管着火，燃烧火焰中心偏斜、汽温偏差、氧量偏差等问题。同时，机组启动后的热态一次风调平工作繁琐，煤粉跑冒严重，易引发环境卫生问题，严重时会发生爆炸，危机人身、机组安全，不利于常态化操作。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的煤粉管道之间存在风速、煤粉浓度偏差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种锅炉系统，其中，所述锅炉系统包括磨煤机、连接于所述磨煤机的一级管道、连接于所述一级管道的多个二级管道以及炉膛，所述二级管道的截面小于所述一级管道的截面，所述一级管道和所述二级管道的连接点位于所述炉膛的炉墙中，所述二级管道连通于所述炉膛。

在一些实施方式中，所述一级管道通过分配器连接于所述二级管道。

在一些实施方式中，所述分配器设置在所述炉墙的沿厚度方向的中点处。

在一些实施方式中，每个所述二级管道包括位于出口处的直管部分，各个所述直管部分垂直于所述炉墙。

在一些实施方式中，各个所述直管部分彼此等高且平行。

在一些实施方式中，所述二级管道的截面面积总和大于或等于所述一级管道的截面面积。

在一些实施方式中，所述一级管道从所述炉膛一侧的炉墙延伸到另一侧的炉墙。

在一些实施方式中，所述锅炉系统包括设置在所述磨煤机和所述一级管道之间的分离器。

在一些实施方式中，所述锅炉系统包括连接于所述分离器的落煤管。

在一些实施方式中，所述锅炉系统包括连接于所述炉膛下部的冷灰斗。

通过上述技术方案，通过一级管道和二级管道来配合输送风粉混合物，使得二级管道输送到炉膛中的风粉混合物的速度和浓度差异更小，实现煤粉的均匀输送，不需要设置调缩孔，结构简单，降低了成本。

附图说明

图1是本方案实施方式所述的锅炉系统的结构示意图。

附图标记说明

1磨煤机            2分离器

3一级管道          4冷灰斗

5分配器            6二级管道

7炉膛              8落煤管

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本方案提供了一种锅炉系统，其中，所述锅炉系统包括磨煤机1、连接于所述磨煤机1的一级管道3、连接于所述一级管道3的多个二级管道6以及炉膛7，所述二级管道6的截面小于所述一级管道3的截面，所述一级管道3和所述二级管道6的连接点位于所述炉膛7的炉墙中，所述二级管道6连通于所述炉膛7。

炉膛7可以由炉墙围成，磨煤机1用于将煤块研磨成煤粉，并通过煤粉管道输送到炉膛7中进行燃烧反应。

其中，煤粉管道包括一级管道3和二级管道6，一级管道3为主管道，而二级管道6为分支管道，各个二级管道6的截面相同，且二级管道6的截面小于一级管道3的截面，也就是说，一级管道3将风粉混合物(煤粉和空气的混合物)输送到炉膛7附近后，分流到多个二级管道6中，以将风粉混合物在多个不同的位置输送到炉膛7中，使得风粉混合物更均匀地喷射到炉膛7中。

其中，二级管道6与一级管道3的连接点位于炉墙中，这可以明显地减少二级管道6的长度，也使得二级管道6的形状和/或长度方面的差异更小，在此情况下，对于从不同的二级管道6中喷出的风粉混合物来说，导致其速度存在差异的主要因素为二级管道6，因为这些二级管道6共用同一个一级管道3，一级管道3并不会导致进入炉膛7的风粉混合物的速度存在差异，而不同二级管道6的差异更小，使得各自喷出的风粉混合物的速度差异更小，实现风粉混合物更均匀地进入到炉膛7中。

其中，各个二级管道6的长度可以相同，保证各个二级管道6的沿程阻力基本相同，使得从一级管道3分配到各个二级管道6中的风粉混合物更为均匀。

在本方案中，通过一级管道和二级管道来配合输送风粉混合物，使得二级管道输送到炉膛中的风粉混合物的速度和浓度差异更小，实现煤粉的均匀输送，不需要设置调缩孔，结构简单，降低了成本。

其中，所述一级管道3通过分配器5连接于所述二级管道6。分配器5设置在一级管道3和多个二级管道6之间，用于将一级管道3的风粉混合物均匀地分配到多个二级管道6中。分配器5的入口截面与一级管道3相同，其出口截面可以为椭圆形，其内部可以设置导流板。

进一步的，所述分配器5设置在所述炉墙的沿厚度方向的中点处。二级管道6可以大致设置4-6个，将分配器5设置在炉墙的中点位置，可以便于设置二级管道6，使得其长度大致相等，从而具有相近的沿程阻力。

在一些实施方式中，每个所述二级管道6包括位于出口处的直管部分，各个所述直管部分垂直于所述炉墙。参考图1所示，二级管道6靠近炉膛7的部分形成为直管形，使得各个二级管道6喷出的风粉混合物的流动方向基本一致，并且便于控制各个二级管道6的整体的沿程阻力，保证各个二级管道6的沿程阻力基本相同。

其中，各个所述直管部分彼此等高且平行。也就是说，二级管道6在炉膛7上的出口大致位于同一高度，即位于同一层。对于同一炉膛，可以设置多个磨煤机为其提供煤粉，每个磨煤机的煤粉管道需要位于同一高度，多个磨煤机位于不同的高度，以在不同高度处向炉膛中提供煤粉。

在一些实施方式中，所述二级管道6的截面面积总和大于或等于所述一级管道3的截面面积。多个二级管道6的通流面积之和大于或等于一级管道3的通流面积，减少二级管道6对一级管道3的阻力作用，使得一级管道3中的风粉混合物更均匀地输送。

另外，所述一级管道3从所述炉膛7一侧的炉墙延伸到另一侧的炉墙。参考图1所示，磨煤机1位于炉膛7的一侧，而二级管道6与炉膛7的连接点位于另一侧，一级管道3从一侧的炉墙延伸到另一侧炉墙。一级管道3的转弯处可以设置导流板，使得风粉混合物的流场更为均匀。

此外，所述锅炉系统包括设置在所述磨煤机1和所述一级管道3之间的分离器2。分离器2用于处理煤粉，以将粒度较大的煤粉和粒度较小的煤粉分离，粒度较大的煤粉被输送到磨煤机1中再次研磨，而符合要求的粒度较小的煤粉被输送到一级管道3中，并进一步被输送到炉膛7中。

另外，所述锅炉系统包括连接于所述分离器2的落煤管8。落煤管8大致沿竖直方向延伸，可以从其上端将煤投入其中，以落入到分离器2，分离器2将粒度较大的煤输送到磨煤机1中进行研磨处理，少量粒度较小的煤被直接输送到一级管道3中。

在一些实施方式中，所述锅炉系统包括连接于所述炉膛7下部的冷灰斗4。煤粉在在炉膛7中燃烧后形成煤灰，其向下落入到冷灰斗中被收集，并可以进一步输送到其他煤灰存储设备。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。