[發(fā)明專利]超臨界機(jī)組中速磨煤機(jī)出口溫度節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711303598.1
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107855210B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周俊波;高林;高海東;盧斌;郭亦文;張福祥;張全德;郭文忠
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司;青海黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司西寧發(fā)電分公司
• 主分類號: B02C25/00
• 分類號: B02C25/00;B02C23/22
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

本發(fā)明公開了超臨界機(jī)組中速磨煤機(jī)出口溫度節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括一次風(fēng)機(jī)、空預(yù)器、熱一次風(fēng)管、冷一次風(fēng)管、煙氣再循環(huán)旁路管道、磨煤機(jī)熱風(fēng)旁路管道、磨煤機(jī)熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板、磨煤機(jī)冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板、煙氣再循環(huán)旁路擋板、磨煤機(jī)熱風(fēng)旁路調(diào)節(jié)擋板、磨煤機(jī)、給煤機(jī)、粗粉分離器、一次風(fēng)粉管道、燃燒器、鍋爐、控制器、磨煤機(jī)出口溫度探測器、磨煤機(jī)出口氧氣濃度探測器和粉管溫度探測器；本發(fā)明在中速磨直吹式制粉系統(tǒng)中增加了煙氣再循環(huán)旁路管道，提高磨煤機(jī)出口溫度，降低制粉單耗；在磨煤機(jī)外部增加磨煤機(jī)熱風(fēng)旁路管道，實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)出口溫度與一次粉管內(nèi)風(fēng)粉溫度解耦控制，提高煤粉著火和穩(wěn)燃性能，提高火電機(jī)組參與深度調(diào)峰的適應(yīng)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磨煤機(jī)自動控制與節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超臨界機(jī)組中速磨煤機(jī)出口溫度節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

制粉系統(tǒng)是燃煤火電機(jī)組的重要組成部分，目前我國大型燃煤電廠大多配備了中速磨直吹式制粉系統(tǒng)。直吹式制粉系統(tǒng)具有占地少、布置緊湊、結(jié)構(gòu)簡單、靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，但與中儲式制粉系統(tǒng)相比，直吹式制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)出力需實(shí)時跟隨鍋爐負(fù)荷的需求，連續(xù)、均勻供給鍋爐穩(wěn)定燃燒所需的煤粉。火電機(jī)組為適應(yīng)新形勢新變化，參與電網(wǎng)深度調(diào)峰勢在必行，如何保證深度調(diào)峰工況，火電鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃成了當(dāng)前的一個研究熱點(diǎn)問題。磨煤機(jī)出口風(fēng)粉混合物的溫度是影響煤粉著火與穩(wěn)燃的主要影響因素。磨煤機(jī)出口溫度高，煤粉含有的水分少，煤粉著火所需的汽化潛熱和著火熱就低，煤粉更宜著火和穩(wěn)燃。磨煤機(jī)出口溫度提高，還有利于煤粉的干燥過程和提高磨煤機(jī)出力，降低制粉單耗。但是磨煤機(jī)出口溫度不能過高，過高會導(dǎo)致煤粉中揮發(fā)分物質(zhì)析出，增加磨煤機(jī)爆燃著火風(fēng)險。同時，磨煤機(jī)出口溫度高還會影響磨煤機(jī)潤滑油系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

典型中速磨直吹式制粉系統(tǒng)多采用正壓冷一次風(fēng)機(jī)制粉，主要由一次風(fēng)機(jī)、空預(yù)器、給煤機(jī)、磨煤機(jī)、粗粉分離器和燃燒器等構(gòu)成。一次風(fēng)機(jī)置于空預(yù)器之前，從一次風(fēng)機(jī)升壓之后的一次風(fēng)分為兩路，一路經(jīng)空預(yù)器加熱后進(jìn)入熱一次風(fēng)管，另一路直接進(jìn)入冷一次風(fēng)管，熱一次風(fēng)管的熱風(fēng)和冷一次風(fēng)管的冷風(fēng)在磨煤機(jī)之前混合后進(jìn)入磨煤機(jī)，熱風(fēng)和冷風(fēng)管均設(shè)置有調(diào)節(jié)擋板，分別為磨煤機(jī)熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板和磨煤機(jī)冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板。磨煤機(jī)熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板控制一次風(fēng)量，磨煤機(jī)冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板控制磨煤機(jī)出口溫度，兩者配合完成煤粉的干燥和輸送任務(wù)。原煤經(jīng)給煤機(jī)送入磨煤機(jī)后進(jìn)行碾磨形成一定細(xì)度的煤粉，煤粉被混合后的一次風(fēng)干燥并吹離磨煤機(jī)進(jìn)入粗粉分離器，合格的煤粉通過分離器后經(jīng)煤粉管道直接送入爐膛燃燒器燃燒，不合格的煤粉返回磨煤機(jī)繼續(xù)碾磨。

從以上中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)的原理和運(yùn)行特點(diǎn)不難看出，磨煤機(jī)干燥劑成分為空氣，氧氣濃度為正常氧氣濃度，一般為21％左右。磨煤機(jī)通風(fēng)量與粉管通風(fēng)量相同，忽略散熱情況下，磨煤機(jī)出口溫度與煤粉吹離磨煤機(jī)后粉管溫度基本相同。若能降低磨煤機(jī)內(nèi)部氧氣濃度，則可避免磨煤機(jī)內(nèi)部爆燃風(fēng)險，適當(dāng)提高磨煤機(jī)出口溫度并不會影響磨煤機(jī)的安全運(yùn)行，同時可以提高磨煤機(jī)出力，降低制粉單耗。若在磨煤機(jī)之后粉管入口位置摻入熱一次風(fēng)，則可以進(jìn)一步提高風(fēng)粉混合物溫度，減小煤粉的汽化潛熱和著火熱，提高煤粉著火和穩(wěn)燃性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服當(dāng)前中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)風(fēng)粉溫度控制缺陷，提供一種超臨界機(jī)組中速磨煤機(jī)出口溫度節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法，在中速磨直吹式制粉系統(tǒng)中增加了煙氣再循環(huán)旁路管道，在不影響火電機(jī)組中速磨煤機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，提高磨煤機(jī)出口溫度，提升磨煤機(jī)出力，降低制粉單耗。在磨煤機(jī)外部增加磨煤機(jī)熱風(fēng)旁路管道，實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)出口溫度與一次粉管內(nèi)風(fēng)粉溫度解耦控制，提高風(fēng)粉混合物溫度，減小煤粉汽化潛熱和著火熱，提高煤粉著火和穩(wěn)燃性能，提高火電機(jī)組參與深度調(diào)峰的適應(yīng)性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：