[發明專利]一種爐渣及熱一次風余熱聯合利用系統

在審

• 申請號: 201710258334.2
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106940008A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 史月濤;高明;孫奉仲
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F22D1/36
• 分類號: F22D1/36;F23K1/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 黃海麗

技術領域

本發明屬于能源動力技術領域，尤其涉及一種爐渣及熱一次風余熱聯合利用系統。

背景技術

目前，我國電站鍋爐余熱資源很多，但是僅僅鍋爐煙氣余熱得到了資源化利用。還存在很多沒有被利用的余熱資源。

沒有余熱用的鍋爐風煙系統參見圖1，鍋爐燃燒產生的煙氣一次流經爐膛(1)、空氣預熱器(2)、除塵器(3)和引風機(4)流向脫硫系統。來自送風機(5)的冷風經過空氣預熱器加熱器直接進入鍋爐爐膛，來自一次風機(6)的冷風分兩路，一路經過空氣預熱器(2)加熱后成為熱風，另一路經過冷風門(7)調節后與第一路回合成合適的溫度后經過磨煤機(8)進入爐膛。

磨煤機(8)出口的一次風溫度必須處于合適的溫度區間，此溫度區間根據煤質及磨煤機的不同而不同。如果溫度偏高，煤粉爆炸的可能性大增，電廠運行的安全性受到嚴重威脅；如果溫度偏低，煤中的水分不能完全蒸發而呈現液態，容易導致磨煤機出口粉管堵塞。因此，現代電廠一般通過冷風門(7)的開度，調節磨煤機入口空氣溫度，達到控制磨煤機出口溫度的目的。

1、熱一次風余熱

為了保持磨煤機(8)出口處于合適的溫度區間，通過冷風門(7)調節進入磨煤機(8)的空氣溫度。正常運行時，熱一次風的溫度在300℃左右，混合后進入磨煤機(8)的溫度在200℃左右。熱一次風從300℃降到200℃釋放出部分熱量，這部分熱量直接浪費掉。

現有的利用熱一次風熱量的方法為：取消冷風門(7)，所有的冷一次風進入空氣預熱器(2)。在空氣預熱器(2)出口的熱一次風管道上，加熱汽輪機回熱系統的凝結水，代替部分低加。但是，該熱一次風利用系統的缺點是：第一，進入空氣預熱器的總風量增加，導致熱二次風溫度下降，系統的節能量受影響；第二，用熱一次冷風卻器傳熱溫差太大，調節進入熱一次冷風卻器的凝結水流量，對調節磨煤機出口風溫的影響有限。

2、鍋爐的爐渣余熱

電站煤粉鍋爐，煤質中的灰分經過燃燒后90％的比例變成飛灰，隨著煙氣從煙囪排出。剩下10％，變成爐渣從鍋爐的冷灰斗排出。爐渣的溫度非常高，大約在1000℃左右。電廠普遍采用液態排渣爐，高溫爐渣直接落到冷灰斗下方的水池中降溫，浪費大量的熱量后，由撈渣機排出。

由于熱一次風及爐渣這兩種余熱資源，溫度水平各異，目前并沒有一種系統，綜合考慮熱一次風及爐渣兩種余熱資源，優化熱力系統，提高熱力系統經濟性。本發明針對這個問題，提出一種爐渣及熱一次風余熱聯合利用系統。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提出爐渣及熱一次風余熱聯合利用系統。本發明提供了兩種爐渣及熱一次風余熱聯合利用系統。

本發明所提供的第一種爐渣及熱一次風余熱聯合利用系統，包括熱一次風余熱利用系統，按照空氣流通方向，熱一次風余熱利用系統包括依次串聯連接的空氣預熱器和熱一次冷風卻器，熱一次冷風卻器通過水管路與高壓加熱器相連通；空氣預熱器的入口端通入一次冷風和二次冷風，一次冷風依次經空氣預熱器和熱一次冷風卻器后再與另一路一次風匯合后通入磨煤機；二次冷風送至空氣預熱器形成熱二次風，熱二次風分成兩路，一路直接送至爐膛，另一路傳送至高溫風冷渣器吸收其內爐渣的熱量后再傳送至爐膛內。

該爐渣及熱一次風余熱聯合利用系統還包括串聯連接的高溫風冷渣器和低溫水冷渣器，高溫風冷渣器通過空氣管道直接通入經空氣預熱器輸出的二次熱風后再送至爐膛；低溫水冷渣器通過水管路與低壓加熱器相連通。

進一步的，所述空氣預熱器與爐膛之間串接有一個調節閥門。

這樣使得熱二次風經調節閥門控制部分或全部被引入到高溫風冷渣器內，利用高溫爐渣余熱，加熱熱二次風，然后送入爐膛。

進一步的，所述空氣預熱器分別與一次風機和送風機相連，一次風機和送風機分別向空氣預熱器送入一次冷風和二次冷風。

進一步的，所述熱一次冷風卻器與磨煤機連接端口還匯合有一次冷風支路，所述一次冷風支路與一次風機相連通。

進一步的，所述一次冷風支路上還設置有冷風門。

這樣被冷卻后的熱一次風與從一次風機傳送來的一次冷風混合成合適的溫度，進入磨煤機，以滿足煤種變化的要求。

本發明提供的另一種爐渣及熱一次風余熱聯合利用系統。