CN103343976B - 一种提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，在锅炉的低温再热器或低温过热器区域尾部烟道两侧墙上开口，安装热炉烟引出管道，引到一次风空预器的进口，由于热炉烟管道进口、出口压力不同，所产生的压差驱动热炉烟从锅炉低温再热器或低温过热器区域经热炉烟管道流入一次风空预器，显著提高热一次风温度、磨入口温度以及磨出口温度。本发明可以使高水分煤种在电站锅炉的应用时，其热一次风温、磨煤机入口风温和出口风温提高，达到磨煤机安全运行的要求，同时锅炉的汽水***正常，NOx排放正常，使锅炉运行的安全性得到提高，并且装置结构合理，投资少，运行费用低，适合我国国情。

Description

一种提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法
技术领域
本发明属于锅炉燃烧技术领域，涉及高水分煤种在电站锅炉的燃烧应用，特别涉及一种提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法。
背景技术
我国的煤炭资源丰富，长期以来，煤炭在我国能源生产和消费中一直占有主导地位。据统计，煤炭占全国一次能源总产量的76%，一次能源总消费量的75%，煤炭火力发电也是我国电力生产的主要形式。随着我国经济的快速增长，煤炭的消耗量将越来越大，煤炭的供应形式也愈发紧张，为降低经营成本，我国不少设计燃用低水分、高热值烟煤的锅炉不得不燃用高水分、低热值煤种，沿海大型电厂甚至开始掺烧褐煤。在掺烧高水分煤种过程中制粉***普遍存在着入口风温低、干燥能力和锅炉带负荷能力不足的问题，这种问题虽可以通过提高一次风量的方法适当缓解，但无法从根本上加以解决，而且带来一次风机电耗高、一次风管磨损加重等负面影响。
为提高锅炉设备对高水分煤种的适应性，部分电厂已开始着手进行设备改造，改造过程中主要采取以下方法：
1）对于配中速磨直吹式制粉***、回转式空预器的机组来说，采用空预器一、二次风侧反转的方法即一次风先于二次风通过蓄热元件，达到提高一次风温的目的，提高幅度一般在20～30℃；或者利用冷烟风机从引风机出口引低温炉烟至一次风机进口，通过提高入口一次风温的方法适当提高空预器出口热一次风温，但幅度有限，而且存在烟气腐蚀一次风机叶片的可能。
2）对于配钢球磨中储式制粉***的锅炉来说，则利用磨煤机入口负压抽吸高温炉烟达到提高干燥剂温度的目的，从而提高了制粉***的干燥能力。
从上述可以看出，提高一次风温的方法因机组设备情况而异，有的方法还会增加较多的设备投资。对于配中速磨直吹式制粉***、管式空预器的机组来说，目前尚无简单可行的方法。
因此，开发一种简单、高效和低成本提高燃用高水分煤、配中速磨直吹式制粉***、管式空预器的锅炉热一次风温的装置势在必行，它除了可以提高在役机组锅炉的热一次风温，还可以提高锅炉对高水分煤种的适应能力，缓解电厂的燃料采购压力和经营压力。
与上述问题相关的技术文献还有：
[1].王文生,尚海军,祝志福.烟煤锅炉掺烧褐煤产生的问题及其改造.热力发电,2009,38(9);60～62.
[2].韩志华,宋浩,李东海.中储式制粉***掺烧褐煤的试验研究.东北电力技术,2010,(12):10～14.
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[5].范立杰,康达.掺烧褐煤磨煤机干燥出力问题分析及对策.锅炉制造,2011,(2).
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，将高温烟气引入一次风空预器进口，从而提高热一次风温，操作简单，效果显著。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，包括以下操作：
将烟气从低温再热器或低温过热器受热面范围内引出至热炉烟管道，利用引入点和引出点之间的压差提供的动力，将高温烟气引至一次风空预器进口，提高一次风空预器进口烟温，从而提高热一次风温。
进一步，具体包括以下步骤：
1）在锅炉的低温再热器或低温过热器区域尾部烟道两侧壁上开口，安装热炉烟引出管道；
2）热炉烟引出管道从锅炉低温再热器或低温过热器区域尾部烟道开口处，一直引到一次风空预器的进口；
3）在热炉烟引出管道进口、出口压力差驱动下，热炉烟从锅炉低温再热器或低温过热器区域经热炉烟引出管道流入一次风空预器，提高热一次风温。
所述的压力差不低于250Pa。
所述的热炉烟引出管道抽取的热炉烟量不超过锅炉总烟气量的7%。
所述的热炉烟引出管道上还开设有风门装置以及控制装置。
所述的热炉烟引出管道的开口设在锅炉低温过热器或低温再热汽区域炉侧墙处；其烟气出口开设在锅炉热一次风空预器区域炉墙处。
所述热炉烟引出管道的开口、烟气出口的开口直径均为1m。
所述的热炉烟引出管道由合金钢12Cr1MoV制作而成。
所述引至一次风空预器的烟气温度为480～520℃。
所述在高温烟气引至一次风空预器后，将热一次风温提高30～40℃，磨煤机入口风温可稳定在310℃以上，磨出口风温达60℃以上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，在锅炉的低温再热器或低温过热器区域尾部烟道两侧墙上开口，安装热炉烟引出管道，引到一次风空预器的进口，由于热炉烟管道进口、出口压力不同，所产生的压差驱动热炉烟从锅炉低温再热器或低温过热器区域经热炉烟管道流入一次风空预器，显著提高热一次风温度、磨入口温度以及磨出口温度。由于直接将高温烟气引入一次风空预器，因此可以显著提高热一次风温，效果比较显著。而且将高温烟气自低温再热器或低温过热器处引出后，由于烟气依然在锅炉内循环，因此不会影响锅炉出口NOx的排放。
本发明提供的提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，操作简单，而且实现方便，仅通过热炉烟管道、承重装置、风门以及控制***即可实现；
本发明提供的提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，可以使高水分煤种在电站锅炉的应用时，其热一次风温、磨煤机入口风温和出口风温提高，达到磨煤机安全运行的要求，同时锅炉的汽水***正常，NOx排放正常，使锅炉运行的安全性得到提高，并且装置结构合理，投资少，运行费用低，适合我国国情。
本发明提供的提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，在实施上方便易行，易于对现有锅炉进行改造，不受地区限制；而且不仅适用于对现有锅炉进行改造，同样适用于新建锅炉的设计上。
本发明提供的提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，主要适用于煤粉锅炉，且不受炉型、容量、煤种的限制，尤其适用于烧较高水分煤的锅炉，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
一种提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，包括以下操作：
将烟气从低温再热器或低温过热器受热面范围内引出至热炉烟管道，利用引入点和引出点之间的压差提供的动力，将高温烟气引至一次风空预器进口，提高一次风空预器进口烟温，从而提高热一次风温。
具体的包括以下步骤：
1）在锅炉的低温再热器或低温过热器区域尾部烟道两侧壁上开口，安装热炉烟引出管道；
2）热炉烟引出管道从锅炉低温再热器或低温过热器区域尾部烟道开口处，一直引到一次风空预器的进口；
3）在热炉烟引出管道进口、出口压力差驱动下（压力差不低于250Pa），热炉烟从锅炉低温再热器或低温过热器区域经热炉烟引出管道流入一次风空预器，提高热一次风温。
进一步，所述的热炉烟引出管道上还开设有风门装置以及控制装置，在风门全开的情况下，所述的热炉烟引出管道抽取的热炉烟量不超过锅炉总烟气量的7%。
所述的热炉烟引出管道的开口设在锅炉低温过热器或低温再热汽区域炉侧墙处；其烟气出口开设在锅炉热一次风空预器区域炉墙处（开口直径均为1m）。具体的热炉烟引出管道由合金钢12Cr1MoV制作而成。
下面给出一个具体的实施例。
国网能源阜康电厂150MW锅炉设计燃用本地烟煤，当其燃用新疆准东五彩湾高水分烟煤时，由于煤种水分相比设计煤要高出很多，在磨煤机通风量增加37.5%的情况下，由于空预器设备积灰，磨入口风温最高只能达到280℃左右，磨出口风温低于50℃，低于设计值。在对该锅炉的改造过程中，在锅炉低温再热器受热面位置处炉侧墙开孔，安装热炉烟引出管道，一直引到热一次风空预器的进口处，利用热炉烟管道进口、出口压力不同驱动热炉烟从锅炉低温再热器或低温过热器区域经热炉烟管道流入热一次风空预器，在热炉烟管道风门全开时，抽取的热炉烟量占锅炉总烟气量的7%。本锅炉改造的热炉烟管道由合金钢（12Cr1MoV）制作，安装保温层后，悬挂在锅炉的承重支架上。
国网能源阜康电厂150MW锅炉经过上述改进后，将锅炉低温再热器处500℃左右（480～520℃）的热炉烟引到热一次风空预器入口，可以将热一次风风温提高30～40℃，磨磨入口风温可稳定在310℃以上，磨出口风温可达60℃的设计值，同时锅炉运行、NOx排放以及汽水参数一切正常。
采用该方法可以在不影响锅炉运行参数的前提下，有效提高锅炉燃用高水分煤种时的热一次风温，该方法可以应用在新建的锅炉上面，也可以用于已有锅炉的改造，并且该技术的应用不受地区的限制，初期投资成本和运行费用低而效率高，适合我国的国情，因此，该技术具有广泛的推广实用价值。

Claims (3)

1.一种提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，其特征在于，包括以下操作：
将烟气从低温再热器或低温过热器受热面范围内引出至热炉烟管道，利用引入点和引出点之间的压差提供的动力，将高温烟气引至一次风空预器进口，提高一次风空预器进口烟温，从而提高热一次风温；
具体包括以下步骤：
1)在锅炉的低温再热器或低温过热器区域尾部烟道两侧壁上开口，安装热炉烟引出管道；
2)热炉烟引出管道从锅炉低温再热器或低温过热器区域尾部烟道开口处，一直引到一次风空预器的进口；
3)在热炉烟引出管道进口、出口压力差驱动下，热炉烟从锅炉低温再热器或低温过热器区域经热炉烟引出管道流入一次风空预器，提高热一次风温；其中，所述的热炉烟引出管道抽取的热炉烟量不超过锅炉总烟气量的7％；
所述的压力差不低于250Pa；
所述引至一次风空预器的烟气温度为480～520℃；
在高温烟气引至一次风空预器后，将热一次风温提高30～40℃，磨煤机入口风温稳定在310℃以上，磨出口风温达60℃以上；
所述的热炉烟引出管道上还开设有风门装置以及控制装置；
所述的热炉烟引出管道由合金钢12Cr1MoV制作而成。
2.如权利要求1所述的提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，其特征在于，所述的热炉烟引出管道的开口设在锅炉低温过热器或低温过热器区域炉侧墙处；其烟气出口开设在锅炉热一次风空预器区域炉墙处。
3.如权利要求2所述的提高燃用高水分煤种锅炉的热一次风温度的方法，其特征在于，所述热炉烟引出管道的开口、烟气出口的开口直径为1m。
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