适用于深度调峰的火力发电机组制粉系统

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种适用于深度调峰的火力发电机组制粉系统。

背景技术

近年来,随着新能源产业的不断发展,为响应电网的调峰要求,大型火电机组启停调峰逐步成为常态。对于深度调峰改造技术的重点和难点在于解决锅炉20％的超低负荷下的安全性和稳定着火与燃烧性能。目前国内高效超超临界火力发电机组制粉系统通常设计6台中速磨煤机，在机组深度调峰时3台中速磨煤机同时参与调整。总燃料量偏低时，3台磨煤机配合调整可靠性较差，调整不方便。同时为了提高煤粉细度和燃烧效率，部分电厂将磨煤机的静态分离器改造为动态分离器，虽然能达到细化煤粉的效果但也带来改造成本高、运行过程中上下轴承温度偏高，偶尔跳闸等不利影响。另外锅炉低负荷运行时，由于输入煤粉量减少，炉膛温度低，燃烧工况相对来说比较恶劣，单只燃烧器出口煤粉气流在着火热不变情况下不利于煤粉气流着火和稳燃。因此，提供一种能够可靠稳定的制粉系统，是火力发电机组深度调峰领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种新型的火力发电机组制粉系统，能够提高制粉系统深度调峰时的可靠性，促进煤粉气流的着火和稳定燃烧。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

一种适用于深度调峰的火力发电机组制粉系统，包括双燃料煤粉仓1、输煤管道组2、中速磨煤机a3、中速磨煤机b4、中速磨煤机c5、中速磨煤机d6、一次风管道组7、风机8、输送风管道9、文丘里喷射器10、煤粉调节阀a11、煤粉调节阀b12、上层燃烧器a13、中层燃烧器b14、底层燃烧器c15和锅炉16。其中，输煤管道组2包括输煤管道a21、输煤管道b22、输煤管道c23、输煤管道d24和输煤管道e25，一次风管道组7包括一次风管道a71、一次风管道b72、一次风管道c73、一次风管道d74、一次风管道e75、一次风管道f76和一次风管道g77。从双燃料煤粉仓1的两个不同的储煤仓出口分别连接输煤管道a21和输煤管道b22；其中，输煤管道a21的出口分叉出输煤管道c23、输煤管道d24和输煤管道e25，输煤管道c23、输煤管道d24和输煤管道e25依次接入中速磨煤机a3、中速磨煤机b4和中速磨煤机c5，输煤管道b22与中速磨煤机d6连接。速磨煤机a3、中速磨煤机b4和中速磨煤机c5出口依次连接一次风管道a71、一次风管道b72和一次风管道c73，一次风管道a71、一次风管道b72和一次风管道c73的另一端分别接入上层燃烧器13、中层燃烧器14和底层燃烧器15；中速磨煤机d6出口端通过一次风管道d74接入文丘里喷射器10的引射端，风机8通过输送风管道9接入文丘里喷射器10的入射端，文丘里喷射器10的出口连接一次风管道e75，一次风管道e75分叉为一次风管道f76和一次风管道g77，一次风管道f76和一次风管道g77分别接入一次风管道b72和一次风管道c73；一次风管道f76和一次风管道g77上分别安装煤粉调节阀a11和煤粉调节阀b12。

所述包括双燃料煤粉仓1内置两个不同的燃料储存仓，一个仓内储存锅炉正常运行时所用煤种，并将该储存仓的出口连接输煤管道a21，另一个仓内储存锅炉调峰时所用煤种，如烟煤等易于着火并且能稳定燃烧的优质煤种。

所述制粉系统在正常工作状态下，由双燃料煤粉仓1通过输煤管道a21向外供煤，中速磨煤机a3、中速磨煤机b4、中速磨煤机c5分别向上层燃烧器a13、中层燃烧器b14、底层燃烧器c15输送煤粉，中速磨煤机d6和风机8不工作，煤粉调节阀a11和煤粉调节阀b12处于关闭状态；制粉系统在深度调峰状态下，由双燃料煤粉仓1通过输煤管道b22向外供煤，中速磨煤机d6和风机8工作，煤粉调节阀a11和煤粉调节阀b12处于开启状态，按实际情况开启至合适开度向中层燃烧器14和底层燃烧器15输送煤粉，底层燃烧器15输送煤粉，中速磨煤机a3、中速磨煤机b4、中速磨煤机c5处于停运状态。

本发明的有益效果是：

本发明为一种适用于深度调峰的火力发电机组制粉系统，通过使用双燃料煤粉仓在正常工作状态下向系统供应常用煤种，在深度调峰状态下向制粉系统供应高品质的调峰煤，提高锅炉在低负荷下燃烧稳定性；在深度调峰时，用单台中速磨煤机运行替换三台中速磨煤机同时调整，解决制粉系统深度调峰时可靠性差的问题；并且在深度调峰状态下通过文丘里喷射器实现煤粉与一次风的充分混合，有利于煤粉气流的着火，同时将煤粉气流分流至两层燃烧器中，降低了一次风的流速，增大煤粉气流吸热面积降低了煤粉燃烧的着火热，有利于煤粉的着火和稳燃。

附图说明

图1为本发明适用于深度调峰的火力发电机组制粉系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

适用于深度调峰的火力发电机组制粉系统，如图1所示，包括双燃料煤粉仓1、输煤管道组2、中速磨煤机a3、中速磨煤机b4、中速磨煤机c5、中速磨煤机d6、一次风管道组7、风机8、输送风管道9、文丘里喷射器10、煤粉调节阀a11、煤粉调节阀b12、上层燃烧器a13、中层燃烧器b14、底层燃烧器c15和锅炉16。其中，输煤管道组2包括输煤管道a21、输煤管道b22、输煤管道c23、输煤管道d24和输煤管道e25，一次风管道组7包括一次风管道a71、一次风管道b72、一次风管道c73、一次风管道d74、一次风管道e75、一次风管道f76和一次风管道g77。从双燃料煤粉仓1的两个不同的储煤仓出口分别连接输煤管道a21和输煤管道b22；其中，输煤管道a21的出口分叉出输煤管道c23、输煤管道d24和输煤管道e25。输煤管道c23、输煤管道d24和输煤管道e25依次接入中速磨煤机a3、中速磨煤机b4和中速磨煤机c5，输煤管道b22与中速磨煤机d6连接。速磨煤机a3、中速磨煤机b4和中速磨煤机c5出口依次连接一次风管道a71、一次风管道b72和一次风管道c73，一次风管道a71、一次风管道b72和一次风管道c73的另一端分别接入上层燃烧器a13、中层燃烧器b14和底层燃烧器c15；中速磨煤机d6出口端通过一次风管道d74接入文丘里喷射器10的引射端，风机8通过输送风管道9接入文丘里喷射器10的入射端，文丘里喷射器10的出口连接一次风管道e75，一次风管道e75分叉为一次风管道f76和一次风管道g77，一次风管道f76和一次风管道g77分别接入一次风管道b72和一次风管道c73；一次风管道f76和一次风管道g77上分别安装煤粉调节阀a11和煤粉调节阀b12。

具体工作过程为：

正常工作状态下，锅炉不参与深度调峰，双燃料煤粉仓1切换至日常用煤状态，通过输煤管道a21输出日常用煤，经过输煤管道c23、输煤管道d24和输煤管道e25分流将煤送入中速磨煤机a3、中速磨煤机b4和中速磨煤机c5进行研磨，再依次送入上层燃烧器a13、中层燃烧器b14和底层燃烧器c15中进行燃烧，以满足日常用煤需求。中速磨煤机d6处于停运状态。

深度调峰状态下，双燃料煤粉仓1切换至调峰用煤状态，通过输煤管道b22向中速磨煤机d6供煤，同时风机8开始工作，输送气流进入文丘里喷射器10引射煤粉并与煤粉充分混合，煤粉调节阀a11、煤粉调节阀b12调整至合适开度控制一次风管道f76和一次风管道g77上的一次风量，将煤粉送入中层燃烧器14、底层燃烧器15中进行低负荷燃烧。中速磨煤机a3、中速磨煤机b4和中速磨煤机c5均处于停运状态。

在由工作状态切换至深度调峰状态时，逐步减小中速磨煤机a3、中速磨煤机b4和中速磨煤机c5的出力，同时逐步增大中速磨煤机d6的出力；当在中速磨煤机a3、中速磨煤机b4和中速磨煤机c5的出力达到最小出力，同时四台磨煤机的平均出力满足需求时，顺次停运中速磨煤机a3、中速磨煤机b4和中速磨煤机c5对应制粉系统，并继续增大中速磨煤机d6出力直到中速磨煤机a3、中速磨煤机b4和中速磨煤机c5完全停运，停运顺序依次为中速磨煤机a3、中速磨煤机b4和中速磨煤机c5。

综上所述，本发明通过使用双燃料煤粉仓在深度调峰状态下向制粉系统供应高品质的调峰煤，提高锅炉在低负荷下燃烧稳定性；用单台中速磨煤机运行替换三台中速磨煤机同时调整，解决制粉系统深度调峰时可靠性差的问题；并且通过文丘里喷射器在深度调峰状态下实现煤粉与一次风的充分混合，有利于煤粉气流的着火，同时将煤粉气流分流至两层燃烧器中，降低了一次风的流速，增大煤粉气流吸热面积降低了煤粉燃烧的着火热，有利于煤粉的着火和稳燃。