一种中速磨煤机直吹制粉系统的锅炉负荷快速响应系统

1.一种中速磨煤机直吹制粉系统的锅炉负荷快速响应系统，其特征在于：包括原煤仓
（1）、给煤机（2）、磨煤机（3）、一次风机（4）、送风机（5）、空气预热器（6）、热一次风调节挡板（7）、冷一次风调节挡板（8）、风量调节挡板（9）、一次风管（10）、燃烧器（11）、炉膛（12）、煤粉关断门（13）、粉管（14）、分离器（15）、粉仓（16）、给粉机（17）、乏气管（18）、排粉风机入口调节挡板（19）、排粉风机（20）和排粉风机出口挡板（21）；
原煤仓（1）和给煤机（2）连接，给煤机（2）出口通过落煤管和磨煤机（3）连接，磨煤机（3）出口通过一次风管（10）、燃烧器（11）和炉膛（12）连接，磨煤机（3）出口还通过粉管（14）和分离器（15）入口连接，粉管（14）上设置有煤粉关断门（13），分离器（15）下端和粉仓（16）连接，分离器（15）上端通过乏气管（18）与排粉风机（20）入口连接，乏气管（18）上还设置有排粉风机入口调节挡板（19），排粉风机（20）出口通过管路与一次风管（10）连接，该管路上设置有排粉风机出口挡板（21），粉仓出口通过管路与一次风管（10）连接，该管路上设置有给粉机（17），一次风机（4）上连接的预热风道经过炉膛出口处的空气预热器（6）后与磨煤机（3）连接，预热风道上设置有热一次风调节挡板（7）及风量调节挡板（9），一次风机（4）通过冷风道和预热风道连接，冷风道上设置冷一次风调节挡板（8），送风机（5）上连接的预热风道经过空气预热器（6）后与燃烧器（11）及炉膛（12）连接。
2.根据权利要求1所述的一种中速磨煤机直吹制粉系统的锅炉负荷快速响应系统，其
特征在于：粉仓（16）配套有防爆门、粉位计、温度测量装置及惰性气体保护系统。

一种中速磨煤机直吹制粉系统的锅炉负荷快速响应系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及火力发电厂煤粉锅炉制粉系统设备领域，具体为一种中速磨煤机直吹制粉系统的锅炉负荷快速响应系统。\n背景技术\n[0002] 制粉系统是煤粉锅炉燃烧系统中一个非常重要的辅助系统。制粉系统是指将原煤磨制成粉，然后送入锅炉炉膛进行悬浮燃烧所需设备和相关连接管道的组合体。锅炉制粉系统的安全、稳定及经济运行直接影响着火电机组的安全、稳定及经济运行。\n[0003] 制粉系统主要分为直吹式和中间储仓式两种类型。\n[0004] 在直吹式制粉系统中，磨煤机磨制的煤粉全部直接送入炉膛燃烧，锅炉运行过程中，制粉量是随着锅炉负荷的需要而加工研磨的，且连续、均匀、有调节地供应炉膛合格的煤粉，因此，直吹式制粉系统的特点就是磨煤机的制粉量始终等于锅炉的燃料消耗量。\n[0005] 直吹式制粉系统是优点是系统简单、结构紧凑、钢材耗量少，投资省、运行电耗较低；缺点是直吹式制粉系统设备的工作直接影响锅炉的运行工况，运行可靠性相对较低，尤其是采用中速磨煤机的制粉系统，锅炉负荷快速变化时，入炉燃料量的调节只能通过磨煤机的制粉量来进行，响应负荷变化滞后性大，导致锅炉调峰能力变差。\n发明内容\n[0006] 本实用新型为了可以快速响应锅炉变负荷时对燃料量的需求，提供了一种中速磨煤机直吹制粉系统的锅炉负荷快速响应系统，是一种运行可靠性高、可适应锅炉深度调峰的快速响应系统。\n[0007] 本实用新型是采用如下的技术方案实现的：一种中速磨煤机直吹制粉系统的锅炉负荷快速响应系统，包括原煤仓、给煤机、磨煤机、一次风机、送风机、空气预热器、热一次风调节挡板、冷一次风调节挡板、风量调节挡板、一次风管、燃烧器、炉膛、煤粉关断门、粉管、分离器、粉仓、给粉机、乏气管、排粉风机入口调节挡板、排粉风机和排粉风机出口挡板；\n[0008] 原煤仓和给煤机连接，给煤机出口通过落煤管和磨煤机连接，磨煤机出口通过一次风管、燃烧器和炉膛连接，磨煤机出口还通过粉管和分离器入口连接，粉管上设置有煤粉关断门，分离器下端和粉仓连接，分离器上端通过乏气管与排粉风机入口连接，乏气管上还设置有排粉风机入口调节挡板，排粉风机出口通过管路与一次风管连接，该管路上设置有排粉风机出口挡板，粉仓出口通过管路与一次风管连接，该管路上设置有给粉机，一次风机上连接的预热风道经过炉膛出口处的空气预热器后与磨煤机连接，预热风道上设置有热一次风调节挡板及风量调节挡板，一次风机通过冷风道和预热风道连接，冷风道上设置冷一次风调节挡板，送风机上连接的预热风道经过空气预热器后与燃烧器及炉膛连接。\n[0009] 上述的一种中速磨煤机直吹制粉系统的锅炉负荷快速响应系统，粉仓配套有防爆门、粉位计、温度测量装置及惰性气体保护系统（氮气或二氧化碳）等相关配套设备。\n[0010] 粉仓容积按照磨煤机2～3分钟额定出力设置，以600MW机组为例，大约为为4～\n3\n6m ，可以设置1台磨煤机，也可以设置多台，以满足机组升负荷阶段对煤量的需求，粉仓设置有粉位计（具体可优选为超声波粉位计）对粉仓粉位进行监测，防止粉仓满粉，设置有防爆门，避免气粉混合物发生爆炸对设备的损坏，设置有温度测量装置用以对粉仓煤粉温度进行监测，防止煤粉温度过高发生自燃，设置有惰性气体消防系统，用以粉仓着火时的灭火。\n[0011] 本实用新型具有以下优点：\n[0012] 1.本实用新型提升了制粉系统在锅炉快速提负荷时对给煤量的需求，通过在磨煤机出口设置煤粉存储系统，在锅炉快速提负荷时，解决了磨煤机制粉出力延时问题，燃烧器给粉量可迅速匹配锅炉升负荷的需求，有利于火电机组实现灵活的深度调峰。\n[0013] 2.本实用新型拓宽了中速磨煤机制粉系统的燃烧稳定性需求，保证了锅炉在快速提升负荷时可以实现安全、经济、稳定运行。\n[0014] 3.本实用新型改造方便、快捷，系统改造时不需要停炉即可进行在线升级改造且改造时间较短。\n附图说明\n[0015] 图1为本实用新型的结构示意图。\n[0016] 图中：1‑原煤仓，2给煤机,3‑磨煤机，4‑一次风机，5‑送风机，6‑空气预热器，7‑热一次风调节挡板，8‑冷一次风调节挡板，9‑风量调节挡板，10‑一次风管，11‑燃烧器，12‑炉膛，13‑煤粉关断门，14‑粉管，15‑分离器，16‑粉仓，17‑给粉机，18‑乏气管，19‑排粉风机入口调节挡板，20‑排粉风机，21‑排粉风机出口挡板。\n具体实施方式\n[0017] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图1。\n[0018] 一种中速磨煤机直吹制粉系统的锅炉负荷快速响应系统，完整系统包括（部分设备利用原有制粉系统设备）：原煤仓1、给煤机2、磨煤机3、一次风机4、送风机5、空气预热器\n6、热一次风调节挡板7、冷一次风调节挡板8、风量调节挡板9、一次风管10、燃烧器11、炉膛\n12、煤粉关断门13、粉管14、分离器15、粉仓16、给粉机17（具体可优选为叶轮给粉机）、乏气管18、排粉风机入口调节挡板19、排粉风机20、排粉风机出口挡板21，连接方式如图1所示。\n[0019] 粉仓储粉运行模式：当机组稳态运行时，通过热工控制系统，在保持机组负荷稳定的情况下，适当提高磨煤机3出力，在保证磨煤机3出力满足机组运行的同时，燃料由原煤仓\n1先通过给煤机2进入磨煤机3，来自一次风机4的混合热空气进入磨煤机3，既可以当做干燥剂把煤粉烘干，又可以输送煤粉，一部分热空气携带合格的煤粉通过磨煤机出口一次风管\n10和燃烧器11进入炉膛12，和来自送风机5并经过空气预热器6加热的二次风进行燃烧。\n[0020] 启动排粉风机20，全开煤粉关断门13和排粉风机出口挡板21，使另一部分热空气携带部分煤粉通过粉管14进入煤粉分离器15进行气粉分离，并将煤粉收集至粉仓16，风粉分离后仍含有10～15%煤粉的乏气通过排粉风机20送至磨煤机出口一次风管10和磨煤机出口一次风管10的风粉混合后进入炉膛进行燃烧。粉管14粉量的大小可通过排粉风机入口调节挡板19进行控制。\n[0021] 当粉仓粉量达到要求后，通过调整排粉风机入口调节挡板19，逐渐降低排粉风机\n20出力至零出力，然后停排粉风机20，全关煤粉关断门13及排粉风机出口挡板21即可，并适当充入惰性保护气体防止煤粉氧化自燃。\n[0022] 负荷快速响应运行模式：当机组快速提升负荷时，磨煤机给煤量及风量增加，但由于其存在负荷响应滞后性，此时启动粉仓输送系统，根据机组负荷的阶跃特性，由热工控制系统通过调整给粉机17出力将粉仓16的煤粉输送至磨煤机出口一次风管10，提高煤粉浓度后进入炉膛燃烧，以满足磨煤机在机组负荷快速提升时出力延时问题，保证机组稳态运行，满足电网调峰需求。