CN104896496A - 调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置，包括主粉管，在所述主粉管一侧设置有风粉分离筒，所述主粉管通过第二支管与风粉分离筒上端相连接，所述主粉管通过第一支管与风粉分离筒下部相连接，所述风粉分离筒下端与煤粉下降管相连接，所述第二支管上设置有旁路调节门；同时公开了一种调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的方法，能够实现各粉管粉量的调平与锅炉热态一次风调平同时进行，达到同一台磨的一次风、粉同时调平，消除目前常见的因为同磨各粉管粉量的不平衡而引起的热偏差。b/

Description

调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置及方法，主要用于锅炉制造与改造领域。

背景技术

目前行业内煤粉锅炉主要包括的四角切圆燃烧、前后墙对冲燃烧及W火焰燃烧锅炉，大部分采用直吹式制粉系统。该系统无单独的配粉功能，认为同一台磨各粉管内的风达到平衡，则粉就达到平衡，这也是目前业内主要的处理方式，但是实际调试运行中发现，在同一台磨各粉管的一次风即使是调平后，粉量仍然存在较大的偏差，目前尚无好的解决办法。同一台磨各粉管粉量的偏差，会造成炉膛燃烧强度的不均，发生偏斜，造成炉膛出口各受热面沿炉宽方向的热偏差，给锅炉的经济、安全运行造成负面影响。

现有常规的直吹式制粉系统采用一次风送粉，认为同一台磨的各粉管一次风调平，则各粉管的粉量就达到平衡。各粉管一次风的调平，在一次风调平试验时，通过测量各粉管的风速，调整各粉管的可调缩孔，改变各粉管的阻力，从而达到调平各粉管风量的目的。该方式为行业内主要采用的技术手段，这种方法无专门的用于调整各粉管粉量的手段。实际运行调试中发现，即使是同一台磨各粉管风量调平后，粉量仍然可能存在较大的偏差，且随机性较大，不易控制。各粉管粉量的偏差，造成锅炉沿炉宽（对冲燃烧、w火焰燃烧锅炉）或者四角（切圆燃烧锅炉）燃烧出力不均衡，造成炉膛出口的大屏、高过、高再、壁再等受热面两侧的热偏差较大，局部超温，减温水大等问题，同时对炉膛的灰、渣、NOx等污染物排放的控制等均造成调整阻碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置及方法，能够实现各粉管粉量的调平与锅炉热态一次风调平同时进行，达到同一台磨的一次风、粉同时调平，消除目前常见的因为同磨各粉管粉量的不平衡而引起的热偏差。

本发明通过以下技术方案实现：

调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置，包括主粉管，在所述主粉管一侧设置有风粉分离筒，所述主粉管通过第二支管与风粉分离筒上端相连接，所述主粉管通过第一支管与风粉分离筒下部相连接，所述风粉分离筒下端与煤粉下降管相连接，所述第二支管上设置有旁路调节门。

一次风粉进入主粉管之后，经过第一支管时，部分一次风粉被分流进入风粉分离筒内，进入风粉分离筒内的一次风粉中的部分煤粉被分离出来之后通过煤粉下降管沉降之后可以直接回收，而脱粉一次风粉通过第二支管能够继续进入主粉管，由于分流之后的一次风粉经过脱粉，从第二支管输入到主粉管的脱粉一次风粉内的粉量大大减少，而通过调整风粉分离筒内的流量，即可实现对主粉管输出粉量的调节，实现各主粉管粉量偏差的调节。通过旁路调节门调节整个旁路的流量，进而能够方便调节输出到炉膛的粉量。

现有的磨煤机出口通常具有较长的向上的直管段，即主粉管，可以在各个主粉管上均设置上述第一支管、第二支管、风粉分离筒，使每个主粉管均安装能够进行粉量调节。通过同时调节各粉管输出的粉量，实现消除同磨各粉管粉量偏差的调节，进而减少热偏差。

进一步地，为更好地实现本发明，所述第一支管由主粉管向风粉分离筒沿倾斜向上设置，所述第二支管由主粉管向风粉分离筒沿倾斜向下设置。通过上述设置方式，能够使一次风粉更加顺畅的通过第一支管进入风粉分离筒，同时，也能够使脱粉的一次风粉更加顺畅地通过第二支管从风粉分离筒进入主粉管，更加符合力学规律，提高一次风粉的分流效率。

进一步地，为更好地实现本发明，所述煤粉下降管与给煤机相连接。将煤粉下降管与给煤机相连接，能够方便回收从风粉分离筒分离出的煤粉，使其方便回收到制粉设备。

进一步地，为更好地实现本发明，所述煤粉下降管与给煤机之间设置有锁气器。本发明中可以采用两道锁气器，将其中一道设置在同磨煤机不同煤粉下降管上，将第二道锁气器设置在给煤机上方，经过煤粉下降管的煤粉在经过一道锁气器之后，与同磨煤机其他煤粉下降管而来的煤粉混合后，再经过一道锁气器之后被送入给煤机，通过设置锁气器，能够防止给煤机中正压一次风进入煤粉下降管内。

进一步地，为更好地实现本发明，所述煤粉下降管与给煤机之间设置有2道锁气器。在磨煤机出口各主粉管上均设置第一支管、风粉分离筒以及第二支管用于对主粉管的一次风粉进行分流，并在其煤粉下降管下方设置锁气器，将同磨煤机上对应的煤粉下降管中的煤粉汇总之后，在其管道上再设置一道锁气器，使同磨煤机输出的煤粉在输出到给煤机之前再次混合。通过设置两道锁气器，能够防止给煤机中的正压一次风进入粉管，影响煤粉分离效率。

进一步地，为更好地实现本发明，所述主粉管为轴线向上延伸的直管。

本发明还公开了一种调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的方法，包括以下步骤：

S1：在主粉管的直管段上设置第一支管形成第一股风粉旁路，使该风粉旁路与设置在主粉管一侧的风粉分离筒相连接，使风粉进入风粉分离筒；

S2：在风粉分离筒上端设置第二支管，第二支管与主粉管及风粉分离筒相连接，使脱粉风通过第二支管进入主粉管；

S3：在所述第二支管上设置旁路调节门，在主粉管粉量偏大时，开大旁路调节门，使更多的风粉进入风粉分离筒，使更多煤粉通过风粉分离筒分离；反之，则反向调整；

S4：在所述风粉分离筒下端设置煤粉下降并将其管连通给煤机，使分离出的煤粉进入煤粉混合器。

通过步骤S1使输入到主粉管的一次风粉能够通过第一股风粉旁路进行分流，输入到风粉分离筒内，利用风粉分离筒能够进行风粉分离的功能，将一次风粉中的煤粉部分分离出来；通过步骤S2将分流进入风粉分离筒内的脱粉后的一次风粉再次输入到主粉管，由于经过风粉分离筒将煤粉部分分离出来，因而从第二股风粉旁路输入到主粉管的脱粉一次风粉中煤粉含量大大降低；经过步骤S3，可以通过调节旁路调节门来调节从第二支管输出的粉量，在主粉管粉量过大时，将旁路调节门开大，则进入风粉分离筒内的一次风粉量增大，一次风粉在风粉分离筒内实现脱粉操作，再从第二支管输出到主粉管内，由于主粉管的一次风粉经过风粉分离筒的脱粉处理，使得主粉管内的含粉量降低；相反地，在主粉管粉量过小时，关小旁路调节门，使进入风粉分离筒内的一次风粉减少，经过风粉分离筒分离的煤粉也减少；经过步骤S4将风粉分离筒分离出来的煤粉回收。

由于采用对一次风粉进行分流脱粉的方式，并将脱粉后的一次风粉再次输入到主粉管内并输出到炉膛，可以通过调节第二支管的旁路调节门，调节整个旁路的流量实现对主粉管直接输出的粉量的调节；通过将风粉分离筒下端通过煤粉下降管与给煤机相连接，能够直接将脱离出来的煤粉直接回收到制粉环节。

进一步地，为更好地实现本发明，所述主粉管内风速不低于18m/s。为了保证一次风粉能够顺利从主粉管输出，本发明方法中，所述主粉管内的一次风粉风速不小于18m/s，在需要时，可以通过调整主粉管内径实现调整其内风速。

进一步地，为更好地实现本发明，所述风粉分离筒内风速不超过5m/s。为了保持风粉分离筒内煤粉的分离效率，本发明方法中，所述风粉分离筒内的风速小于主粉管内一次风的风速，在设计时，可以通过调整风粉分离筒的内径的方式改变分离效率，使分流的一次风粉保持一定的脱粉效率。

进一步地，为更好地实现本发明，对所述旁路调节门和煤粉下降管进行保温处理。由于煤粉与管道内壁接触过程中，容易产生降温，导致煤粉中的水分凝结，因而容易堵塞管道。本发明方法通过对旁路调节门和煤粉下降管进行保温处理，使旁路调节门和煤粉下降管保持一定温度，防止煤粉接触过程中产生凝结，进而能够避免旁路调节门以及煤粉下降管的堵塞。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

（1） 本发明结构简单、操作便捷。锅炉完成冷态一次风调平后，各粉管粉量的调平可与锅炉的热态一次风调平同时进行，从而达到同一台磨的一次风、粉同时调平，消除目前常见的因为同磨各粉管粉量的不平衡而引起的热偏差。调整完成后，日常运行过程中不需要再进行调整，简单方便；

（2）本发明可靠性高，不易磨损。该装置采用的原理为降低一次风管道风速的方法，使煤粉自然沉降，从而达到调节粉管粉量的目的，旁路装置粉量明显下降，磨损程度会明显减轻，主粉管因为分流的原因，流速下降，磨损情况也会降低，能长期可靠运行。

附图说明

图1为本发明实施例1整体结构示意图；

图2为本发明实施例3四粉管煤粉混合器示意图；

图3为本发明实施例3三粉管煤粉混合器示意图。

其中：101—主粉管；102—第一支管；103—风粉分离筒；104—第二支管；105—旁路调节门；106—煤粉下降管；107—锁气器；108—第一粉管；109—第二粉管；110—第三粉管；111—第四粉管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例中公开了一种专门用于调整磨煤机各粉管粉量的装置，在不影响各粉管风量调平的情况下，对各粉管的粉量进行调节，从而达到调平磨煤机各粉管粉量的目的，消除因为磨煤机各粉管粉量分配不均而造成锅炉燃烧热偏差大的问题，防止或者减弱炉膛出口各受热面的局部超温，保护受热面，使锅炉高效、安全、经济运行。

如图1所示，一种调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置，包括主粉管101，在所述主粉管101一侧设置有风粉分离筒103，所述主粉管101通过第二支管104与风粉分离筒103上端相连接，所述主粉管101通过第一支管102与风粉分离筒103下部相连接，所述风粉分离筒103下端与煤粉下降管106相连接。本实施例中，为了方便控制从第二支管104输出的风量，在所述第二支管104上设置有旁路调节门105。

在磨煤机出口通常都具有较长的直管段，即主粉管101，本实施例所述的调整磨煤机粉管粉量的装置安装在该直管段上。

如图1所示，从磨煤机出口输出的一次风粉通过A方向输入到主粉管101中，部分一次风粉沿着B方向直接输入到炉膛，由于存在第一支管102，部分一次风粉沿着C方向进入风粉分离筒103，由于在风粉分离筒103内煤粉的携带能力降低，部分煤粉自然沉积，沿图1中E方向下落至煤粉下降管106，通过煤粉下降管106可以沿图1中H方向输入到煤粉混合器中；在风粉分离筒103中的脱粉后的风仍然沿图1中D方向上行，沿着图1中F方向穿过设置在风粉分离筒103上端的第二支管104输入到主粉管101内，进而沿着G方向输入到炉膛。本实施例中，所述第一支管102、风粉分离筒103、第二支管104共同构成风粉旁路。

在需要调整风粉旁路风速时，可以通过调整旁路调节门105，改变风粉旁路风量。旁路调节门105能够实现对风粉旁路粉量调节。在粉量调平过程中，如果发现某主粉管101粉量偏大，则可以开大该主粉管101对应的旁路调节门105，使风粉旁路的风量、粉量变化，分离出的煤粉通过该装置被收集送返回制粉系统，在开大旁路调节门105时，主粉管沿图1中B方向输出的粉量减少，进入风粉分离筒103内的一次风粉量增大，使得大量煤粉被分离，从第二支管104输出到主粉管101的粉量减少，从主粉管沿图1中G方向输出到炉膛的粉量减少，反之，则可以反向调整。

由于输入到主粉管101的一次风粉通过第一支管102输入到风粉分离筒103内时，煤粉在离心力作用下被抛向风粉分离筒103的筒壁而落下，分离出的煤粉落入煤粉下降管106，而分离后的脱粉风则可以通过出口管即第二支管104输出。由于输入到主粉管101的部分一次风粉被第一支管102分流，使得直接从主粉管101输出的一次风粉量减少，风粉分离筒103内的风粉流速小于主粉管101，可以通过调节风粉分离筒103的内径的方式调节通过其内部的风粉的流速。

在对锅炉完成冷态一次风调平之后，输入到主粉管101内的热态一次风调平能够同时进行，实现同一台磨的一次风、粉同时调平，消除现有设备因为同磨各粉管粉量的不平衡而引起的热偏差。

由于本实施例中采用降低主粉管101风道风速的方法，利用第一支管102对主粉管101的一次风进行分流，使煤粉旋风分离或自然沉降，从第二支管104输入到主粉管101的粉量明显下降，进而能够实现调节主粉管粉量的目的，同时，使得主粉管101磨损明显减少，使其能够长期可靠运行。

为了能够使一次风粉顺利通过风粉旁路分流，本实施例中，优选地，所述第一支管102由主粉管101向风粉分离筒103沿倾斜向上设置，所述第二支管104由主粉管101向风粉分离筒103沿倾斜向下设置。

通过上述设置，在一次风粉进入主粉管101后，能够通过第一支管102沿着切线方向进入风粉分离筒103，由于一次风粉是沿着图1A方向进入主粉管101，在当第一支管102沿主粉管101长度方向倾斜向上设置时，能够使一次风粉顺畅地从第一支管102分流，而经过风粉分离筒103脱粉后的一次风粉也能够顺畅的从第二支管104输出，使整个结构更加合理，风粉流动更加流畅。

为了方便集中处理风粉分离筒103分离出的煤粉，本实施例中，所述煤粉下降管106与给煤机相连接。通过将煤粉下降管106与给煤机相连接，能够方便直接将煤粉集中返回到制粉系统。

实施例2：

由于现有的直吹式制粉系统一次风调平方式存在粉量偏差，使得炉膛燃烧强度不均，给锅炉的经济、安全运行造成负面影响，本发明公开了一种能够方便调节直吹式制粉系统份各粉管粉量偏差的方法。

本发明公开了一种调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的方法，包括以下步骤：

S1：在上行的主粉管101上设置第一支管102形成第一股风粉旁路，使该风粉旁路与设置在主粉管101一侧的风粉分离筒103相连接，使一次风粉进入风粉分离筒103；

通过设置第一支管102，在一次风粉进入主粉管101后，能够通过第一支管102分流进入风粉分离筒103，使得从主粉管101直接输出到炉膛的一次风粉量减少；

S2：在风粉分离筒103上端设置第二支管104形成第二股风粉旁路，使该风粉旁路与主粉管101相连接，使脱粉风通过第二支管104进入主粉管101；

通过设置第二支管104，使得在风粉分离筒103内经过脱粉后的一次风粉通过第二支管104进入主粉管101，通过该方式，能够使的进入风粉分离筒103的一次风粉经过脱粉，使从第二支管104输出到主粉管101的风粉中煤粉含量减少；

S3：在所述第二支管104上设置旁路调节门105，在主粉管101粉量偏大时，开大旁路调节门105，使更多的风粉进入风粉分离筒103，使更多煤粉通过风粉分离筒103分离；反之，则反向调整；

通过调节旁路调节门105的开合大小，可以调整分流进入风粉分离筒103内的一次风粉量，在旁路调节门105开大时，分流进入风粉分离筒103内的一次风粉量增大，一次风粉在风粉分离筒103内进行煤粉分离，脱粉后的脱粉一次风粉通过第二支管104进入主风管101，由于输入到主粉管101的一次风粉经过分流脱粉，使得主粉管101末端输出的一次风粉中煤粉含量降低；可以根据需要调整旁路调节门105的开合大小，调节分流的一次风粉量。

S4：在所述风粉分离筒103下端设置煤粉下降管106并将其连通给煤机，使分离出的煤粉进入煤粉混合器。

由于经过风粉分离筒103的一次风粉经过脱粉之后，煤粉会向下自然沉积，为了方便集中回收处理煤粉，通过将煤粉下降管106下端连通给煤机，使煤粉方便进入煤粉混合器。

本实施例通过采用步骤S1对进入主粉管101的一次风粉进行分流，使得从主粉管101输出的一次风粉的粉量得以降低，而在步骤S2中可以通过调整第二支管104上的旁路调节门105调节整个旁路的流量，进而能够方便地调节从主粉管101输出到炉膛的粉量。本发明通过上述步骤，能够实现调节主粉管101的粉量，同时，由于该方法所采用结构简单，能够在单个主粉管101上均设置上述结构，能够方便对各个主粉管101都进行调节，实现炉膛内均匀燃烧的效果。

优选地，本实施例中，所述主粉管101内风速不低于18m/s。由于第一支管102需要根据主粉管101具体的尺寸进行选择，以保证主粉管101输出的粉量，为了保持主粉管的风速。

为了保证煤粉的分离效率，本实施例中，优选地，所述风粉分离筒103内风速不超过5m/s。在一次风粉通过第一支管102输入到风粉分离筒103时，为了保证将输入到风粉分离筒103中的一次风粉中的煤粉分离出来，须保持风粉分离筒103内的风速不超过5m/s。

在使用过程中，管道散热会有可能导致煤粉冷却，此时煤粉中的水分凝结会造成堵塞煤粉下降管106，因此，本实施例中，对所述旁路调节门105和煤粉下降管106进行保温处理。防止管道冷却导致煤粉中的水分凝结堵塞煤粉下降管106或卡塞锁气器107。

实施例3：

如图2所示，本实施例中，在所述煤粉下降管106与给煤机之间设置有锁气器107。对于现有的300MW四角切圆燃烧锅炉，中速磨直吹式制粉系统，单台磨出口4主粉管101，分别为第一粉管108、第二粉管109、第三粉管110、第四粉管111，在上述每根主粉管101上均装上图1中所述的调节装置，用于调节各个主粉管101的粉量偏差。在每个煤粉下降管106上均设置锁气器107。

如图3所示，对于660MW对冲燃烧锅炉，中速磨直吹式制粉系统，单台磨出口3根主粉管101，分别为第一粉管108、第二粉管109、第三粉管110，在上述第一粉管108、第二粉管109、第三粉管110上均装上图1中所述的调节装置，用于调节各个主粉管101的粉量偏差。第一粉管108、第二粉管109、第三粉管110在炉前再一分为二，变为6根主粉管101。

煤粉下降管106中的煤粉在经过一道锁气器107后，与从同磨煤机其他粉管对应煤粉下降管106而来的煤粉混合之后，再经过一道锁气器107之后，送入给煤机。锁气器107能够起到防止给煤机中的正压一次风进入煤粉下降管106。

本实施例中，由于采用在煤粉下降管106与给煤机之间设置锁气器107，能够使得煤粉正常返回给煤机并防止给煤机中的风进入粉管。

Claims (10)

1.调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置，其特征在于：包括主粉管（101），在所述主粉管（101）一侧设置有风粉分离筒（103），所述主粉管（101）通过第二支管（104）与风粉分离筒（103）上端相连接，所述主粉管（101）通过第一支管（102）与风粉分离筒（103）下部相连接，所述风粉分离筒（103）下端与煤粉下降管（106）相连接，所述第二支管（104）上设置有旁路调节门（105）。

2.根据权利要求1所述的调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置，其特征在于：所述第一支管（102）由主粉管（101）向风粉分离筒（103）沿倾斜向上设置，所述第二支管（104）由主粉管（101）向风粉分离筒（103）沿倾斜向下设置。

3.根据权利要求1或2所述的调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置，其特征在于：所述煤粉下降管（106）与给煤机相连接。

4.根据权利要求3所述的调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置，其特征在于：所述煤粉下降管（106）与给煤机之间设置有锁气器（107）。

5.根据权利要求4所述的调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置，其特征在于：所述煤粉下降管（106）与给煤机之间设置有2道锁气器（107）。

6.根据权利要求1或2所述的调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的装置，其特征在于：所述主粉管（101）为轴线向上延伸的直管。

7.调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在主粉管（101）的直管段上设置第一支管（102）形成第一股风粉旁路，使该风粉旁路与设置在主粉管（101）一侧的风粉分离筒（103）相连接，使风粉进入风粉分离筒（103）；

S2：在风粉分离筒（103）上端设置第二支管（104），第二支管（104）与主粉管（101）及风粉分离筒（103）相连接，使脱粉风通过第二支管（104）进入主粉管（101）；

S3：在所述第二支管（104）上设置旁路调节门（105），在主粉管（101）粉量偏大时，开大旁路调节门（105），使更多的风粉进入风粉分离筒（103），使更多煤粉通过风粉分离筒（103）分离；反之，则反向调整；

S4：在所述风粉分离筒（103）下端设置煤粉下降管（106）并将其连通给煤机，使分离出的煤粉进入煤粉混合器。

8.根据权利要求7所述的调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的方法，其特征在于：所述主粉管（101）内风速不低于18m/s。

9.根据权利要求8所述的调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的方法，其特征在于：所述风粉分离筒（103）内风速不超过5m/s。

10.根据权利要求7-9任一项所述的调节直吹式制粉系统各粉管粉量偏差的方法，其特征在于：对所述旁路调节门（105）和煤粉下降管（106）进行保温处理。