CN112393269A - 一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,包括引射烟管抽吸锅炉炉膛底部的高温烟气,并引流进入预干燥管,对湿煤泥预干燥。冷烟风抽取引风机出口冷烟气作制粉***调温介质,与预干燥管出口的中温烟气混合,实现制粉***全炉烟干燥。本发明采用引射烟管,抽取炉内高温烟气,同时设置了预干燥管,利用引射烟管来的高温烟气对煤泥预干燥。采用全炉烟干燥方式,取消了一次风机,使得制粉***内为惰性气氛,提高制粉***对掺入煤泥挥发分的适应能力;送风机出口的空气在经过空气预热器加热后分为两股,一股作为送粉热风,另一股作为组织燃烧的二次风。送粉热风与粉仓给粉机给入的煤粉在风粉混合器混合均匀后经燃烧器喷入炉膛。
Description
技术领域
本发明属于电站锅炉大比例掺烧煤泥技术领域,具体涉及一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺。
背景技术
煤泥是煤炭洗选过程中所产生的副产物,随着我国煤炭入洗率的提高,使得煤泥的处理逐渐成为一个较为突出的问题。利用电站锅炉进行煤泥掺烧,是通过燃煤电厂实现煤泥综合利用及无害化处理的一种重要方式,能够为电厂带来可观的经济效益,同时促进了矿区循环经济产业的形成。然而现阶段由于煤泥含水率高、粘性高的特性,使得在掺烧过程中对电站锅炉的正常运行带来一定的影响,这些不利因素限制了煤泥掺烧比例的提高,尤其对于配钢球磨煤机制粉***的煤粉锅炉来讲,如果不通过煤泥干燥装置对煤泥进行干化处理而直接掺配湿煤泥,掺配比例通常低于10%,阻碍了煤泥综合利用的大规模化,对于摊薄煤泥泵送***的建设成本较为不利,同时也无法发挥集中优势以及煤泥的低成本经济优势。
当前的电站锅炉进行煤泥掺烧主要采用以下三种方式:
1)对于循环流化床CFB锅炉,通过煤泥泵送***将到厂的压滤煤泥进行调湿制浆后再用柱塞泵泵入CFB锅炉进行燃烧。该方式的煤泥掺烧比例通常可达30%以上;
2)利用电厂具有不同梯级热源的优势,通过低温蒸汽间接干燥工艺,对到厂的压滤煤泥进行干燥,干燥后煤泥水分可控制在10%~15%,干化后的煤泥品质与原煤相近,可在煤场与原煤进行掺混后通过给煤***进入磨煤机,最终进入锅炉燃烧。该方式通常用于配备各类型磨煤机的煤粉锅炉。掺配比例可达到方式一的水平;
3)通过煤泥泵送***将湿煤泥直接泵入磨煤机,利用磨煤机本身的干燥及研磨能力,最终将煤泥制成合格的煤粉,送入锅炉燃烧。该方式一般用于配置中速磨煤机的煤粉锅炉,根据制粉***干燥能力及干燥余量的不同,通常掺配比例可到15%~20%。对于配钢球磨煤机的煤粉锅炉,因湿煤泥会影响钢球的破碎研磨性能,该方式的掺配比例通常不超过10%。
以上三种煤泥掺烧方式,对于配备钢球磨煤机中储式制粉***的电站锅炉而言,仅可选择方式二或方式三。方式二(煤泥干化)投资大、***复杂,且运行能耗较高、每吨煤泥的生产成本高;而方式三的掺配比例较低,无法实现大比例煤泥掺烧及凸显规模化效应。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的湿煤泥直输磨煤机技术,克服其无法在钢球磨煤机中储式制粉***上实现大比例煤泥掺烧的缺点,提供了一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,采用全炉烟干燥的方式,大幅度提升钢球磨煤机的干燥能力,同时兼顾了制粉***的防爆要求,达到大比例掺配煤泥。
本发明采用如下技术方案来实现的:
一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,通过炉烟风机抽取引风机后的低温烟气,同时设置引射烟管抽取锅炉炉膛底部的高温烟气,高温烟气被引流进入预干燥管;由泵送***来的煤泥经给煤机落煤管落入预干燥管,与高温烟气进行对流接触换热,在预干燥管中完成煤泥的预干燥,煤泥水分由30%降至15%;冷烟气在预干燥管后汇入热烟气中,实现入磨烟气温度的调节和控制;混合后的烟气与干煤泥、自进料口来的原煤同时进入钢球磨煤机中空轴,在钢球磨煤机筒体内经过进一步干燥和研磨,煤粉烟气混合物从中空轴另一端出钢球磨煤机。
本发明进一步的改进在于,该***采用全炉烟干燥,取消一次风机***。
本发明进一步的改进在于,送风机出口的空气在经过空气预热器加热后分为两股,一股作为送粉热风,另一股作为组织燃烧的二次风。
本发明进一步的改进在于,送粉热风与粉仓给粉机给入的煤粉在风粉混合器混合均匀后经燃烧器喷入炉膛。
本发明进一步的改进在于,经过在预干燥管中的煤泥水分蒸发吸热,高温烟气的温度得到降低,成为中温烟气,与起调温作用的冷烟风机输送的自引风机出口来的低温烟气混合,一起送入钢球磨煤机中。
本发明进一步的改进在于,钢球磨煤机制得的煤粉依次通过粗粉分离器和细粉分离器筛选后落入粉仓,粉仓内的煤粉通过给粉机送入燃烧器。
本发明进一步的改进在于,给煤机和粗粉分离器之间还设置有锁气器,用于卸粉时防止空气漏入。
本发明进一步的改进在于,在排粉风机的负压抽吸下,乏气携带煤粉依次进入粗粉分离器、细粉分离器,乏气被细粉分离器分离出来后携带极少量细煤粉作为三次风从三次风喷口,喷入炉膛。
本发明至少具有如下有益的技术效果:
本发明提供的一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,通过引射烟管抽取锅炉炉膛底部的高温烟气,充分利用了中储式制粉***的负压优势,取消了高温炉烟风机,大大地简化了***的设备配置,提高了可靠性并降低了后期的维护费用。设计了预干燥管,高温烟气被引流进入预干燥管,由泵送***来的煤泥经给煤机落煤管落入预干燥管,与高温烟气进行对流接触换热,在预干燥管中完成煤泥的预干燥,煤泥水分由30%降至15%左右,预干燥管在实现对湿煤泥预干燥的同时,也降低了烟气温度,使得入磨的烟气温度不致过高,处于磨煤机设备可接受的水平,提高了设备的安全性。冷烟气在预干燥管后汇入热烟气中,可实现入磨烟气温度的调节和控制。混合后的烟气与干煤泥、自进料口来的原煤同时进入钢球磨煤机中空轴,在磨煤机筒体内经过进一步干燥和研磨,煤粉烟气混合物从中空轴另一端出磨煤机,从而达到了大比例掺烧煤泥的目标。
进一步,采用全炉烟干燥,取消了一次风机***,既能简化***及空气预热器配置,降低空气预热器漏风率,又使得制粉***处于惰性气氛,满足大比例掺烧煤泥后的防爆要求。
进一步,送风机出口的空气在经过空气预热器加热后分为两股,一股作为送粉热风,另一股作为组织燃烧的二次风。实现了送风机的“一机两用”,既能满足二次风的供风需求,也兼顾了煤粉输送,送粉热风与粉仓给粉机给入的煤粉在风粉混合器混合均匀后经燃烧器喷入炉膛。
与现有湿煤泥直输磨煤机技术相比,本发明采用引射方式抽取炉底高温炉烟,同时设置了预干燥管,高温炉烟引流进入预干燥管,实现对湿煤泥的预干燥,通过预干燥可将煤泥水分由30%降低至15%左右,从而极大地降低了进入筒体内的煤泥的水分,也就能相应地减小过湿煤泥包裹钢球的概率,使得大比例掺烧湿煤泥对钢球磨煤机本身研磨能力的影响降到较低水平。同时采用冷炉烟作为调温介质,实现全炉烟干燥,在制粉***处于惰性气氛下,提高了制粉***对掺入煤泥挥发分的适应能力,拓宽了煤泥来源的选择范围。取消了一次风机***,将送风机出口的空气在经过空气预热器加热后分为两股,一股作为送粉热风,另一股作为组织燃烧的二次风。送粉热风与粉仓给粉机给入的煤粉在风粉混合器混合均匀后经燃烧器喷入炉膛。制粉乏气作为三次风从燃烧器上部区域喷入炉膛燃烧,其中所含的细煤粉在进入炉膛后,形成一定的还原区,能进一步降低NOx排放。以上设计充分满足了大比例掺烧各类湿煤泥所需的客观条件,是一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺。
附图说明
图1为本发明一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺示意图。
图中标记说明:
1为锅炉,2为空气预热器,3为送风机,4为预干燥管,5为给煤机,6为钢球磨煤机,7为粗粉分离器,8为锁气器,9为细粉分离器,10为排粉风机,11为粉仓,12为给粉机,13为风粉混合器,14为燃烧器,15为三次风喷口,16为二次风箱,17为冷烟风机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步地详细说明。
参见图1,本发明提供的一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,该工艺基于的中储式制粉***包括引射式抽炉烟管、空气预热器2、送风机3、预干燥管4、给煤机5、钢球磨煤机6、粗粉分离器7、细粉分离器9、排粉风机10、粉仓11、给粉机12、风粉混合器13以及自下而上依次设置在锅炉1侧壁上的燃烧器14、二次风箱16和三次风喷口15。其中钢球磨煤机6使用泵送***输送来的湿煤泥,抽炉烟管用于抽吸锅炉1炉膛底部的热烟气,高温烟气引流进入预干燥管4中,对湿煤泥预干燥。经过在预干燥管4中的煤泥水分蒸发吸热,高温烟气的温度得到降低,成为中温烟气,与起调温作用的冷烟风机17输送的自引风机出口来的低温烟气混合,一起送入钢球磨煤机6中。钢球磨煤机6制得的煤粉依次通过粗粉分离器7和细粉分离器9筛选后落入粉仓11,粉仓11内的煤粉通过给粉机12送入燃烧器14。给煤机5和粗粉分离器7之间还设置有锁气器8,用于卸粉时防止空气漏入。排粉风机10用于提供负压抽吸,在排粉风机10的负压抽吸下,乏气携带煤粉依次进入粗粉分离器7、细粉分离器9,乏气被细粉分离器9分离出来后携带极少量细煤粉作为三次风从三次风喷口15,喷入炉膛。送风机3出口的空气在经过空气预热器2加热后分为两股,一股作为送粉热风,与给粉机12来的煤粉在风粉混合器13中混合形成风粉混合物,经粉管通过燃烧器14送入炉膛燃烧;另一股作为组织燃烧的二次风,进入二次风箱16,最终进入炉膛参与燃烧。
工作时,湿煤泥由泵送***输送至给煤机5落煤管,与自锅炉1炉膛底部抽吸来的热烟气在预干燥管4中直接接触换热;由于高温烟气作为预干燥剂有着较高的热容和干燥能力,使得湿煤泥在预干燥管4中快速完成了预干燥,煤泥水分由30%降低至15%左右;预干燥后的煤泥和给煤机5送来的原煤一同进入钢球磨煤机6筒体,被钢球进一步破碎和研磨,研磨过程中同时伴随着干燥,煤泥的水分进一步降低;在排粉风机10的负压抽吸下,乏气携带煤粉依次进入粗粉分离器7、细粉分离器9,最后水分、细度合格的煤粉落入粉仓11,乏气被细粉分离器9分离出来后携带极少量细煤粉作为三次风从三次风喷口15,喷入炉膛。送风机出口的空气在经过空气预热器加热后分为两股,一股作为送粉热风,与给粉机12来的煤粉在风粉混合器13中混合形成风粉混合物,经粉管通过燃烧器14送入炉膛燃烧;另一股作为组织燃烧的二次风,进入二次风箱16,最终进入炉膛参与燃烧。
该***中,湿煤泥由较为成熟可靠的煤泥泵送***输送而来,水分通常在30%左右,在进入筒体直接接触钢球破碎研磨之前,湿煤泥在预干燥管中与热炉烟充分接触换热,完成预干燥,预干燥后的煤泥水分降低、黏性降低,包裹钢球造成研磨失效的概率减小,也就减少了对钢球磨煤机研磨出力的影响。高温热炉烟自引射烟管引入预干燥管,作为预干燥剂,其温度、热容均处于较高的水平,在预干燥管中可迅速将煤泥水分降低至常规入炉原煤的水平,极大地减轻了掺烧煤泥后对钢球磨煤机干燥、研磨能力的影响,突破了10%的湿煤泥掺配比例,从而可能实现30%以上的大比例煤泥掺烧。
本发明充分考虑煤泥可能来自不同的煤矿、洗煤厂,煤泥的挥发分可能存在差异。通过高温炉烟对煤泥进行预干燥,同时采用引风机出口冷烟气作为制粉***调温用,实现全炉烟干燥,既能简化***及空气预热器配置,降低空气预热器漏风率,又使得制粉***处于惰性气氛,满足大比例掺烧煤泥后的防爆要求,解决了挥发分较高的煤泥的掺入问题。
本发明取消了一次风机***,将送风机出口的空气在经过空气预热器加热后分为两股,一股作为送粉热风,另一股作为组织燃烧的二次风。送粉热风与粉仓给粉机给入的煤粉在风粉混合器混合均匀后经燃烧器喷入炉膛。制粉乏气作为三次风从燃烧器上部区域喷入炉膛燃烧,其中所含的细煤粉在进入炉膛后,形成一定的还原区,能进一步降低NOx排放。
综上所述,本发明采用引射烟管,抽取炉内高温烟气,同时在钢球磨煤机前设置了预干燥管,通过对煤泥进行预干燥降低了进入钢球磨煤机的煤泥水分,极大地减轻了掺烧煤泥后对钢球磨煤机干燥、研磨能力的影响,进而提高了对高水分煤泥的消纳能力,同时采用全炉烟干燥方式,既能简化***及空气预热器配置,降低空气预热器漏风率,又使得制粉***内为惰性气氛,提高制粉***对掺入煤泥挥发分的适应能力,拓宽煤泥来源的选择范围;取消了一次风机***,将送风机出口的空气在经过空气预热器加热后分为两股,一股作为送粉热风,另一股作为组织燃烧的二次风。送粉热风与粉仓给粉机给入的煤粉在风粉混合器混合均匀后经燃烧器喷入炉膛。制粉乏气作为三次风从燃烧器上部区域喷入炉膛燃烧,其中所含的细煤粉在进入炉膛后,形成一定的还原区,能进一步降低NOx排放。对现有制粉***的改造工程量少,***布置简单,能够实现大比例掺烧煤泥,生产运行成本低,能够实现可观的经济效益。
Claims (8)
1.一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,其特征在于,通过炉烟风机抽取引风机后的低温烟气,同时设置引射烟管抽取锅炉炉膛底部的高温烟气,高温烟气被引流进入预干燥管;由泵送***来的煤泥经给煤机落煤管落入预干燥管,与高温烟气进行对流接触换热,在预干燥管中完成煤泥的预干燥,煤泥水分由30%降至15%;冷烟气在预干燥管后汇入热烟气中,实现入磨烟气温度的调节和控制;混合后的烟气与干煤泥、自进料口来的原煤同时进入钢球磨煤机中空轴,在钢球磨煤机筒体内经过进一步干燥和研磨,煤粉烟气混合物从中空轴另一端出钢球磨煤机。
2.根据权利要求1所述的一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,其特征在于,该***采用全炉烟干燥,取消一次风机***。
3.根据权利要求1所述的一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,其特征在于,送风机出口的空气在经过空气预热器加热后分为两股,一股作为送粉热风,另一股作为组织燃烧的二次风。
4.根据权利要求3所述的一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,其特征在于,送粉热风与粉仓给粉机给入的煤粉在风粉混合器混合均匀后经燃烧器喷入炉膛。
5.根据权利要求1所述的一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,其特征在于,经过在预干燥管中的煤泥水分蒸发吸热,高温烟气的温度得到降低,成为中温烟气,与起调温作用的冷烟风机输送的自引风机出口来的低温烟气混合,一起送入钢球磨煤机中。
6.根据权利要求1所述的一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,其特征在于,钢球磨煤机制得的煤粉依次通过粗粉分离器和细粉分离器筛选后落入粉仓,粉仓内的煤粉通过给粉机送入燃烧器。
7.根据权利要求6所述的一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,其特征在于,给煤机和粗粉分离器之间还设置有锁气器,用于卸粉时防止空气漏入。
8.根据权利要求6所述的一种中储式制粉***大比例掺烧煤泥的工艺,其特征在于,在排粉风机的负压抽吸下,乏气携带煤粉依次进入粗粉分离器、细粉分离器,乏气被细粉分离器分离出来后携带极少量细煤粉作为三次风从三次风喷口,喷入炉膛。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210223 |
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