一种制粉送粉系统

技术领域

本发明涉及燃煤发电技术领域，具体地，涉及一种制粉送粉系统。

背景技术

随着燃煤发电技术的不断发展，贫煤锅炉发电系统逐渐出现需要掺烧烟煤的情况，也即，原有的贫煤锅炉系统的煤源组成发生了变化，但是，当烟煤作为贫煤锅炉系统的部分煤源时，由于烟煤和贫煤的特性差异，会导致存在爆炸的风险；

这是因为与贫煤锅炉系统搭配建造的一般为贫煤制粉系统，也即中间仓储式钢球磨煤机制粉系统或者正压直吹的双进双出钢球磨煤机制粉系统，这是由于贫煤本身较难研磨，使用钢球磨煤机磨煤机以获得更小的煤粉细度；但是，当贫煤制粉系统中需要掺杂烟煤时，由于烟煤的着火性强，使用原有的中间仓储式钢球磨煤机制粉系统或者正压直吹的双进双出钢球磨煤机制粉系统对进行磨粉时，会导致烟煤煤粉较细，在钢球发生摩擦会存在引爆烟煤煤粉的情况；为了避免爆炸的情况发生，会精确调节贫煤和烟煤的进煤数量，大部分使用贫煤，少部分使用烟煤，这样使用钢球磨煤机磨煤机对其两者的混合煤块进行磨碎，从而避免发生爆炸；

但是，随着电能结构的多样化，对燃煤发电机组的深度调峰能力具有越来越高的要求，对混合煤块进行磨碎并输送至贫煤锅炉进行燃烧的方式无法满足深度燃煤发电机组的深度调峰能力需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种制粉送粉系统，本发明通过将中速磨煤机与中间仓储式热风送粉系统原有的二次热风源相连通，利用原有的子一次风管组输送烟煤的方式，提高了燃煤发电机组在低负荷运行时，贫煤锅炉的稳燃能力，提高了燃煤发电机组的深度调峰能力。

为实现上述目的，本发明提供了一种制粉送粉系统，所述制粉送粉系统适用于配备有贫煤锅炉的燃煤发电机组，贫煤锅炉具有若干层燃烧室，制粉送粉系统用以为燃烧室输送燃料，包括一次热风源、二次热风源、钢球磨煤机、一次风箱以及中速磨煤机，所述二次热风源能与所述中速磨煤机可选择地连通或切断；所述一次热风源与所述一次风箱的入风口相连通，所述一次风箱的出风口通过若干子一次风管组与对应的燃烧室相连通，所述中速磨煤机通过出粉管道与一个所述子一次风管组连通或断开；当所述二次热风源与所述中速磨煤机相连通时，所述出粉管道与该所述子一次风管组相连通；

通过采用这样的方式，中速磨煤机能够单独对烟煤进行磨碎，钢球磨煤机仍然保持单独对贫煤进行磨碎；这样就改变了现有技术中使用钢球磨煤机磨碎贫煤和烟煤两种煤源的情况，杜绝了现有技术中中间仓储式热风送粉系统共同输送贫煤和烟煤时发生爆炸的隐患；此外，通过中速磨正压直吹系统单独对烟煤进行制粉和送粉的操作，在无爆炸的隐患下，提高了贫煤锅炉燃烧烟煤的比例，从而提高了贫煤锅炉在低负荷运行的状态下的稳燃能力；这是由于在贫煤锅炉发电系统中，由于贫煤的着火性能较差，着火点高，贫煤锅炉为了保持其在低负荷时稳定燃烧的能力，贫煤锅炉低负荷发电时，甚至需要外接电加热设备，以保持炉温以及保持炉内贫煤的稳定燃烧；与贫煤相比，烟煤的着火性能好，着火点低，在掺烧烟煤的过程中，有利于提高贫煤锅炉低负荷运行能力；同时由于本方案中的烟煤的燃烧比例不再受限，因此提高贫煤锅炉的低负荷运行能力。

可选地，所述中速磨煤机与所述二次热风源之间还连通有增压风机，来自所述二次热风源的热风经所述增压风机进入所述中速磨煤机。

可选地，所述中速磨煤机还连通有降温风机，所述降温风机的静压大于所述增压风机的静压。

可选地，还包括与所述钢球磨煤机相连通的粉仓，所述粉仓包括若干下粉管组，各所述下粉管组与各所述子一次风管组一一对应连通；在所述出粉管道与一个所述子一次风管组相连通的情况下，所述下粉管组与该所述子一次风管组相断开。

可选地，该所述子一次风管组设有第一闸板门，所述出粉管道设有第二闸板门；

在所述第一闸板门处于关闭工位，所述第二闸板门处于开启工位，所述下粉管组与该所述子一次风管组相断开。

可选地，还包括平衡风道以及二次热风管道，所述二次热风源通过所述二次热风管道与所述粉仓相连通，所述一次热风源通过一次热风总管道与一次风箱相连通；

所述二次热风管道经所述平衡风道与所述一次热风总管道相连通；所述平衡风道与所述二次热风管道相连通的位置位于所述增压风机与所述二次热风管相连通位置的上游。

可选地，所述平衡风道设置有流量调节装置，以调节所述一次热风总管道进入所述二次热风管道的风量。

可选地，所述制粉送粉系统还包括控制模块，所述平衡风道还设置有流量监测装置，所述流量监测装置、所述流量调节装置以及所述控制模块信号连接。

可选地，还包括空预器、一次风机和二次风机，所述一次风机与所述空预器连通，以作为所述一次热风源，所述二次风机也与所述空预器连通，以作为所述二次热风源。

可选地，包括等离子点火器，燃烧室设置有燃烧器，与所述中速磨煤机相连通的燃烧器中集成有所述等离子点火器。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。

图1是本发明实施例中制粉送粉系统的连通示意图；

图2是图1的部分结构放大示意图。

图1-图2中：

100、制粉送粉系统；

1、中间仓储式热风送粉系统；11、钢球磨煤机；12、粉仓；13、一次风箱；14、空预器；15、一次风机；16、二次风机；

2、中速磨正压直吹系统；21、增压风机；22、降温风机；23、中速磨煤机；24、开关装置；

3、贫煤锅炉；31、前墙；32、后墙；

41、一次热风总管道；42、子一次风管组；421、子一次风单管；421a、第一闸板门；

5、下粉管组；51、下粉单管；51a、第三闸板门

6、出粉管道；61、第二闸板门；

7、平衡风道；71、流量调节装置；

8、二次热风管道。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图1至图2，图1为本发明实施例中制粉送粉系统的连通示意图；图2是图1的部分结构放大示意图。

本发明提供了一种中速磨正压直吹系统2以及中间仓储式热风送粉系统1相耦合的制粉送粉系统100，本发明通过将中速磨煤机23与中间仓储式热风送粉系统1原有的二次热风源相连通，提高了燃煤发电机组在低负荷运行时，贫煤锅炉3的稳燃能力，提高了燃煤发电机组的深度调峰能力。

如图所示，本发明的中速磨正压直吹系统2以及中间仓储式热风送粉系统1相耦合的制粉送粉系统100，制粉送粉系统100适用于配备有贫煤锅炉3的燃煤发电机组，贫煤锅炉3具有若干层燃烧室，制粉送粉系统100用以为燃烧室输送燃料；包括中速磨正压直吹系统2以及中间仓储式热风送粉系统1，中间仓储式热风送粉系统1包括一次热风源、二次热风源、钢球磨煤机11以及粉仓12，粉仓12用以存储各钢球磨煤机11所形成的煤粉，一次热风源与粉仓12连通，以将粉仓12内存储的煤粉输送至对应层的燃烧室，二次热风源部与钢球磨煤机11相连通；同时，也与燃烧室相连通以输送助燃气体；具体来说，制粉送粉系统100包括空预器14、一次风机15和二次风机16，一次风机15与空预器14连通，以作为一次热风源，二次风机16也与空预器14连通，以作为二次热风源；其中，一次风机15和二次风机16所形成一次风和二次风在空预器14内与贫煤锅炉3的尾部烟气进行换热，以形成一次热风和二次热风；一次风机15为增压风机21，一次风机15能够形成设定的压力；二次风机16为送风机，其作用与一次风机15的增压作用不同，其主要用以提供燃烧室内煤燃烧时所需要的空气。

中速磨正压直吹系统2包括中速磨煤机23，二次热风源还能够与中速磨煤机23可选择地连通或切断；具体来说，送风制风系统还包括二次热风管道8，二次热风管道8通过开关装置24（例如阀门、闸板门等）与中速磨煤机23相连通，以将二次热风送入至中速磨煤机23中；制粉送粉系统100还包括一次风箱13和一次热风管道，一次热风源与一次风箱13的入风口相连通，一次风箱13的出风口通过若干子一次风管组42与对应的燃烧室相连通，中速磨煤机23通过出粉管道6与一个子一次风管组42连通或断开；当二次热风源与中速磨煤机23相连通时，出粉管道6与该子一次风管组42相连通。一次热风管道包括一次热风总管道41和若干子一次风管组42，一次热风源通过一次热风总管道41与一次风箱13的入风口相连通，各子一次风管组42的一端与一次风箱13的出风口连通，另一端与贫煤锅炉3对应层的燃烧室相连通。

这样，能够使得原系统中的一个钢球磨煤机11被替换为中速磨煤机23，中速磨煤机23能够单独对烟煤进行磨碎，剩余的钢球磨煤机11仍然保持单独对贫煤进行磨碎；这样就改变了现有技术中使用钢球磨煤机11磨碎贫煤和烟煤两种煤源的情况，杜绝了现有技术中中间仓储式热风送粉系统1共同对贫煤和烟煤进行制粉和送粉时发生爆炸的隐患；此外，通过中速磨正压直吹系统2单独对烟煤进行制粉和送粉的操作，提高了贫煤锅炉3燃烧烟煤的比例，从而提高了贫煤锅炉3在低负荷运行的状态下的稳燃能力；这是由于在贫煤锅炉3发电系统中，由于贫煤的着火性能较差，着火点高，贫煤锅炉3为了保持其在低负荷时稳定燃烧的能力，贫煤锅炉3低负荷发电时，甚至需要外接电加热设备，以保持炉温以及保持炉内贫煤的稳定燃烧；与贫煤相比，烟煤的着火性能好，着火点低，在掺烧烟煤的过程中，有利于提高贫煤锅炉3低负荷运行能力；通过本实施例的技术方案，不存在爆炸的隐患，因此烟煤的燃烧比例不再受限，因此提高贫煤锅炉3的低负荷运行能力。

在本实施方式中，还可以在中速磨煤机23与二次热风源之间还连通有增压风机21以增加进入中速磨煤机23内的二次热风源的压头，也即增压风机21连通于二次热风管道8，来自二次热风源的热风经增压风机21进入中速磨煤机23，增压风机21能将二次风机16所形成的二次热风抽送至中速磨煤机23。

在一个可选的方式中，中速磨煤机23还连通有降温风机22，为进入中速磨煤机23中的热风进行调温，以使其符合烟煤的安全磨碎温度；降温风机22的静压大于增压风机21的静压；也就是说，降温风机22也采用能够增压的一次风机15，该一次风机15与外部空气连通将外部空气抽入至中速磨煤机23中并形成高压的低温风，以为中速磨煤机23内的热风降温；同时，降温风机22的压头（静压）大于增压风机21的压头（静压）以使得降温风机22能够抵御中速磨煤机23中来自增压风机21加压后的热风。

在上述的实施方式中，粉仓12包括若干下粉管组5，各下粉管组5与各子一次风管组42一一对应连通；中速磨煤机23具有出灰口，出灰口通过出粉管道6与一个子一次风管组42可选择地连通，在出粉管道6与一个子一次风管组42相连通的情况下，下粉管组5与该子一次风管组42相断开；由此能够借用原有的一个子一次风管组42将烟煤煤粉输送至贫煤锅炉3的对应层的燃烧室内，其余的子一次风管组42能够继续将粉仓12内的贫煤煤粉输送至其余层的燃烧室内；具体来说，该子一次风管组42设有第一闸板门421a，出粉管道6设有第二闸板门61；在第一闸板门421a处于关闭工位（一次风箱13与该子一次风管组42相断开，也即一次热风源此时与该子一次风管组42相隔离），第二闸板门61处于开启工位（也即，用以输送烟煤煤粉的加压后的二次热风源与该子一次风管组42相连通），下粉管组5与该子一次风管组42通过第三闸板门51a相断开（从而该子一次管组42内不再输送贫煤煤粉）；此时，中速磨煤机23能够将其形成的烟煤煤粉输送至对应层的燃烧室内；当需要对中速磨煤机23进行检修或者是当煤源结构变化，不再需要燃烧烟煤时，即可将第一闸板门421a切换至开启工位，此时一次热风源进入原有的子一次风管组42内，第二闸板门61切换至关闭工位；粉仓12的下粉管组5与该子一次风管组42相连通，从而将粉仓12内的贫煤输送至对应层的燃烧室内。

在上述的实施方式中，在中速磨煤机23工作时，其中一次风箱13与其中一个子一次风管组42相断开（该子一次风管组42用以输送中速磨煤机23的烟煤），此时，一次热风源发生冗余，为了避免改造原有的空预器14，也即，为了避免对空预器14进行分仓或者改变原有的空预器14换热面积，制粉送粉系统100还包括平衡风道7以及二次热风管道8，二次热风源通过二次热风管道8与粉仓12相连通；二次热风管道8经平衡风道7与一次热风管道相连通；平衡风道7与二次热风管道8相连通的位置位于增压风机21与二次热风管道8相连通位置的上游；这样一次热风源所剩余的一次热风由平衡风道7进入二次热风管道8内，进而被增压风机21抽送至中速磨煤机23中，借此可在不改变空预器14换热面积的前提下达到新的风量平衡；进一步地，平衡风道7设置有流量调节装置71，以调节一次热风管道进入二次热风管道8的风量；从而能够根据发电系统的负荷来调节一次热风管道进入二次热风管道8内的风量；还包括控制模块，平衡风道7还设置有流量监测装置，流量监测装置、流量调节装置71以及控制模块信号连接，流量监测装置用以监测平衡风道7内的风量，并发送至控制模块，控制模块用以控制流量调节装置71以调节实际进入二次热风管道8的风量至设定风量阈值。

在上述的技术方案中，中速磨正压直吹系统2包括等离子点火器，燃烧室设置有燃烧器，与中速磨煤机23相连通的燃烧器中集成有等离子点火器，进而增强贫煤锅炉3在低负荷运行时的稳燃能力。

实施例一

下面以300MW中间仓储式热风送粉机组为例对本申请中送粉制粉系统系统进行说明，原燃煤发电机组具有两组中间仓储式热风送粉系统1，每组中间仓储式热风送粉系统1包括两个钢球磨煤机11，以及与两个钢球磨煤机11相连通的粉仓12；如图中所示，两个中间仓储式热风送粉系统1共包括四个钢球磨煤机11，四个钢球磨煤机11两两一组分别对应图中的两个粉仓12；各粉仓12具有12根下粉单管51，12根下粉单管51每4根组成一个前述的下粉管组5，每个下粉管组5通过子一次风管组42与贫煤锅炉3的前墙31或后墙32的一层燃烧室相对应；具体地，子一次风管组42也包括12根子一次风单管421，下粉单管51与子一次风单管421一一对应；在本实施例中，贫煤锅炉3的前墙31具有3层燃烧室，后墙32具有3层燃烧室，一个中间仓储式热风送粉系统1的粉仓12的3个下粉管组5一一对应前墙31的3层燃烧室，另一个中间仓储式热风送粉系统1的粉仓12的3个下粉管组5一一对应后墙32的3层燃烧室。

在一个具体实现中，将一个粉仓12所对应连通的两个钢球磨煤机11中的一个与二次热风源相切断，并将其替换为中速磨煤机23，将二次风热源与该中速磨煤机23相连通。当然，也可以采用同样的方式，将另一个粉仓12所对应连通的两个钢球磨煤机11中的一个也替换为中速磨煤机23，在这样的情况下，两个中速磨煤机23需要对应连通于前墙31与后墙32的同一层燃烧室。

下面具体介绍本发明中的耦合送粉制粉系统的工作流程，为了方便描述，仅以一个送粉制粉系统100为例进行说明；

一次风机15产生的冷风与二次风机16（送风机）产生的冷风经过空预器14加热后，成为热一次风与热二次风，其中热一次风部分通过平衡风道7补充至二次热风管道8内，平衡风道7上设置流量调节装置71（联络门），用来控制进入二次热风管道8内的风量，剩余的部分热一次风仍进入原系统设置的一次风箱13，一次风箱13的作用是作为静压箱平衡各粉管输送压力；在原有的中间仓储式热风送粉系统1中，粉仓12内煤粉依靠热一次风进行输送，粉仓12内的煤粉是通过给粉机及下粉管组5传输至对应的子一次风管组42内，而后热一次风混合煤粉形成风粉混合物一起通过燃烧器送入锅炉的燃烧室进行燃烧。

热二次风分两路，其中大部分热二次风作为原系统的钢球磨煤机11用风，这部分热二次风经过钢球磨煤机11后，携带钢球磨煤机11磨制完的煤粉依次进入粗粉分离器、细粉分离器，最后分离出的煤粉落入到粉仓12储存。制备完煤粉的热二次风被称为乏汽，含有少量煤粉，通过排粉风机一部分作为钢球磨煤机11的调温风，另一部分通过乏汽管道送入锅炉，本申请对乏汽并未改进，在此不再对此部分做过多的赘述。

另一小部分热二次风则作为制粉送粉系统100中的中速磨煤机23制粉用风，此部分热风先经过中速磨煤机23增压风机21加压，然后直接送入到中速磨煤机23，这部分被增压后的热风携带磨制完毕的煤粉，直接通过出粉管道6送入烟煤燃烧器从而进入锅炉燃烧，新增降温风机22为中速磨煤机23提供少量的冷风，用来控制中速磨煤机23出口的风粉混合物的温度。中速磨煤机23出粉管道6与原系统的子一次风单管421相接；当中速磨煤机23系统运行时，中速磨煤机23出口粉管挡板门打开，一次风箱13出风口侧的子一次风单管421的第一闸板门421a关闭；当中速磨煤机23短时间检修时，可以采取关闭中速磨煤机23出粉管道6中的第二闸板门61，打开第一闸板门421a的方式切回原系统进行单系统运行。该制粉送粉系统100的风量及风压匹配问题需要投运前通过对各个负荷点进行完整的热态调试来完成。

相比现有技术，根据本发明的中速磨正压直吹系统2以及中间仓储式热风送粉系统1相耦合的制粉送粉系统100可以实现以下有益效果：

第一、通过将中速磨煤机23与中间仓储式热风送粉系统1原有的二次热风源相连通，并且在其两者之间增加增压风机21的方式，提高了燃煤发电机组在低负荷运行时，贫煤锅炉3的稳燃能力，提高了燃煤发电机组的深度调峰能力；同时，该送粉制粉系统100可实现1至2层的贫煤锅炉3的燃烧室全部以烟煤作为煤源，其余燃烧室能够全部烧贫煤；由于烟煤的燃烧能力远强于贫煤，从而可以配合具有可以点燃烟煤的等离子燃烧器，故而能进一步提升贫煤锅炉3整体的低负荷稳燃能力。

第二，本发明在原有的中间仓储式热风送粉系统1基础上进行小幅改动，无需进行额外土建施工及设置新的粉仓；还能够使得贫煤锅炉3能够同时将贫煤和烟煤作为煤源，满足客户的掺烧需求；从而能够适应多元化的煤源结构，相较于未改造的贫煤锅炉3只能分磨掺烧烟煤，该制粉送粉系统100满足部分燃烧室单烧烟煤初衷；

故而该制粉送粉系统100投资小、改动少，在考虑贫煤锅炉3的燃烧室本身对烟煤承受能力的前提下进行更新，无需对燃烧室做相应的受热面改造，无需对原有系统及设备进行大幅度拆除，仅需要更换部分钢球磨煤机11为中速磨煤机23，新增与之相匹配的增压风机21即可；与常规贫煤发电系统改烟煤发电机组不同，本申请的技术方案中无需拆除粉仓12，给粉机等一系列设备，原有粉管等均可利旧，无需对燃烧室受热面进行改造，无需大幅增加吹灰装置。

第三、通过采用本方式，无需对空预器14进行分仓，也能够不改变原有的空预器14换热面积的前提下，为中速磨煤机23单独提供高压头的热风，大大降低了改建成本；

第四、采用本发明的方案后，当贫煤锅炉3需要改烧贫煤时，仍可以关闭中速磨正压直吹系统2，暂时恢复原有的中间仓储式热风送粉系统1，实现短时间全部以贫煤作为煤源的能力，不仅能够适应贫煤锅炉3的煤源结构发生变化；

第五、中速磨正压直吹系统2能够单磨烟煤、单送烟煤；中间仓储式热风送粉系统1能够单磨贫煤、单送贫煤；使用本申请中的方案能够实现两系统在煤粉输送路径中没有交叉，因此没有烟煤爆炸风险，无需如现有技术一般新增一氧化碳监测和二氧化碳灭火装置等灭火防爆设备；

第六、该制粉送粉系统100允许对新增的中速磨煤机23系统临时切除检修，当该系统切除时，粉管上的闸板门关闭与打开，依靠存储在粉仓12的煤粉恢复锅炉短时间全烧贫煤的能力。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。