[發明專利]煙氣預干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統

無效

• 申請號: 201110166505.1
• 申請日: 2011-06-20
• 公開（公告）號: CN102840595A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 施大鐘;施登宇
• 申請（專利權）人: 上海機易電站設備有限公司
• 主分類號: F23K1/00
• 分類號: F23K1/00;F26B21/14
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 張堅

技術領域

本發明屬于燃煤發電技術領域，涉及褐煤發電技術。具體地說，涉及燃煤電站鍋爐的制粉系統。

背景技術

褐煤是煤化程度最低的礦產煤，是泥炭沉積后經脫水、壓實轉變為有機生物巖的初期產物，因外表呈褐色或暗褐色而得名。褐煤約占我國動力煤儲量的18％，主要分布于內蒙古、東北三省及云南等地區。褐煤具有揮發分高(V_daf＞37％)、水分高(全水分約為30％，外在水分大多超過19％)、發熱量低(約12.56MJ/kg)、灰熔點低(約1150℃)、磨損性低(HGI為50-70)和易自燃等特點。褐煤“二高三低”的特點決定了其制粉系統具有一定的特殊性。

褐煤主要用于電廠燃料，也可用于化學工業等領域。褐煤發電在澳大利亞、德國、美國等發達國家應用廣泛。研究指出，燃燒干燥提質后的褐煤能提高機組效率，減小引風機、磨煤機等輔機的電耗，從而降低發電煤耗，同時對減少CO₂、NO_x排放也起到一定作用。

目前，國內電煤市場供應緊張，國礦電煤價格居高不下。為保障電煤的長期穩定供應，并控制電廠燃料成本，大量電廠開始探索并試驗在各類燃煤機組中摻燒價格低廉的褐煤。因褐煤水分較高且易燃易爆，故制粉系統干燥出力不足以及制粉系統爆炸隱患成為制約電廠摻燒褐煤的關鍵因素。

在電站鍋爐制粉系統中，各類制粉系統的最大區別在于磨煤機類型。目前廣為應用的磨煤機主要有鋼球磨煤機、中速磨煤機及風扇磨煤機三大類。其中中速磨煤機因制粉電耗低、維護工作量小、變負荷性能好等優點而大量應用于燃煙煤和貧煤機組中，部分低水分褐煤機組也采用中速磨煤機制粉。

中速磨煤機一般配直吹式制粉系統。根據中速磨煤機工作時其內干燥劑的狀態，分為正壓直吹式與負壓直吹式兩類。負壓直吹式系統中，磨煤機后配置排粉風機，磨煤機在負壓狀態下工作，有利于避免磨煤機向環境漏粉，但所有入爐煤粉均經過排粉風機，排粉風機工作可靠性較差，故目前負壓直吹式中速磨制粉系統已比較少見。在目前廣泛應用的正壓直吹式制粉系統中，一般采用高壓密封風避免磨煤機向環境漏粉。根據一次風機的位置不同，正壓直吹式又可分為熱一次風機系統和冷一次風機系統。

如圖1所示，現有的中速磨煤機正壓直吹式熱一次風機制粉系統，該系統工作時，原煤自原煤倉1經稱重式給煤機2送入中速磨煤機3磨制，磨制后的風粉混合物進入粗粉分離器4，分離出的粗粉再返回磨煤機3繼續磨制，合格煤粉與一次風經煤粉分配器5分配后送往各燃燒器6噴入鍋爐7內燃燒。空氣由送風機9送入鍋爐煙道中的空氣預熱器8加熱后通過熱風管道10分為兩路，一路經熱一次風機11增壓后作為干燥劑和一次風進入中速磨煤機3，另一路作為二次風經二次風箱12分配送往各燃燒器6參與燃燒。密封風機13提供高壓冷風用于磨煤機、給煤機等設備的密封。磨煤機干燥劑初溫通過熱一次風機11前的冷風門40調節。

上述中速磨制粉系統是采用熱風作為干燥介質，熱風溫度在350～450℃范圍。大量的褐煤摻燒試驗業已證實，采用350～450℃的熱風作為干燥劑難以滿足高水分褐煤的干燥需求，而熱風溫度的進一步提高受到空氣預熱器8和中速磨煤機3安全運行的制約。因此，干燥出力不足是制約中速磨制粉系統摻燒褐煤的關鍵因素。制粉系統干燥出力不足不僅使煤粉燃燒性能變差，同時也影響磨煤機研磨出力導致鍋爐出力較低，使得摻燒失去意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種煙氣預干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統，該系統使得燃褐煤機組采用中速磨制粉系統成為可能，可實現在采用直吹式中速磨制粉系統的燃煤機組中大比例摻燒褐煤或全燒褐煤，還可提高機組效率降低發電煤耗，回收大量水資源，具有顯著的經濟、節能及環保效益。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種煙氣預干燥褐煤中速磨直吹式制粉系統，其包括有中速磨煤機、煤粉分配器、送風機、密封風機以及設于鍋爐煙道中的空氣預熱器，所述煤粉分配器連接在中速磨煤機出口的粗粉分離器和鍋爐燃燒器之間，所述送風機連接空氣預熱器，空氣預熱器分兩路，一路連接燃燒器，另一路連接中速磨煤機下部的進風口，所述密封風機連接中速磨煤機的密封風口，其特征在于：所述中速磨煤機在頂部的進煤口連接有干燥裝置，所述干燥裝置頂部具有進煤口和高溫煙氣干燥劑入口，底部具有出煤口，底部側面具有排氣口，所述排氣口連接有除塵器，除塵器的出粉口連接中速磨煤機的進煤口，除塵器的出氣口連接有乏氣風機。