钢球磨煤机中储式超细煤粉制备系统

摘要

一种钢球磨煤机中储式超细煤粉制备系统，原煤（2）由原煤仓（1）经过给煤机（3）及干燥管（4）后进入所述磨煤机（5），经过所述磨煤机（5）碾磨的煤粉由动态煤粉分选装置（6）分选，合格煤粉送入煤粉仓（20）存储，被动态煤粉分选装置（6）分选下来的回粉，经过回粉导流器（8）连通到回粉碾磨装置（9）或干燥管（4），所述回粉碾磨装置（9）的出口与动态煤粉分选装置（6）入口连通。本发明提高了锅炉燃烧对煤种的适应性，大幅度降低制粉单耗，提高粉煤灰一级灰率，降低飞灰可燃物含量，提高锅炉效率。本发明也可应用于水泥、冶金、石化等行业自备发电厂燃煤锅炉改造与设计。

说明书

技术领域

本发明涉及超细煤粉制备技术，具体说是一种磨煤机中储式超细 煤粉制备系统。

背景技术

随着经济的不断发展，生活水平的不断提高，人类对所生存的环 境要求也在不断增加，因此，需要不断提高技术，以适应人类对生存 环境的要求。电站锅炉燃烧产生大量的氮氧化物，对生存环境产生严 重污染。

钢球磨煤机因适应煤种广，而被电站锅炉广泛采用，对于燃用贫 煤和无烟煤，中储式制粉系统采用热风送粉，也可采用双进双出磨煤 机直吹式制粉系统，对于烟煤，中间储仓式制粉系统可采用乏气送粉。 针对锅炉设计煤种，钢球磨煤机制粉系统可以满足机组满负荷要求， 适应机组负荷变化。

近几年，由于煤炭市场化，电煤价格变化很大，电力企业为了降 低成本，购买了大量与锅炉设计煤种相去甚远的入厂煤，导致锅炉燃 煤量大幅度增加，例如，某电厂300MW机组，满负荷时锅炉设计燃煤 量为120t/h，但是，目前，燃用实际煤种时，锅炉实际燃煤量增加至 160-180t/h，由于实际燃煤煤种变化巨大，使得锅炉实际燃煤量大幅度 增加，为了满足锅炉燃烧需求，制粉系统必须大幅度提高出力，因此， 运行人员只能放弃锅炉运行经济性原则，采取变粗煤粉细度，投运备 用制粉系统等方法，以适应燃用煤种变化对锅炉运行的影响。

总之，因燃用煤种变化巨大，导致电站锅炉燃煤量大幅度增加， 使得原配置的制粉系统很难适应因入炉煤质变化导致的锅炉燃烧对燃 煤量需求的变化。为了解决此问题，近几年，电力企业采取了不少措 施，如采用动态分离器改造，更换磨煤机等，以适应锅炉燃用煤种的 变化。

经过多年实际应用，发现动态分离器的确具有煤粉细度调节方便 灵活的特点，当煤粉细度变粗时，制粉系统出力可以提高，但是，当 煤粉细度变细时，制粉系统出力会大幅度降低，无法满足因煤种变化 导致锅炉燃烧对制粉系统的需求。当然，更换磨煤机可以解决此问题， 但是，由于投资费用巨大，施工周期长，对电力企业业绩影响大而较 少采用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了进一步降低磨煤机中储式制粉 系统煤粉细度，提高锅炉燃烧对煤种的适应性，降低飞灰可燃物含碳 量，提高锅炉效率；提高制粉系统出力，降低制粉单耗及厂用电率， 本发明对现有磨煤机中储式制粉系统进行局部改造，实现在大幅度降 低煤粉细度的同时，维持磨煤机制粉系统出力不变，或者在大幅度提 高制粉系统出力的情况下，维持煤粉细度不变，进一步降低炉内燃烧 产生的氮氧化物，实现电站锅炉炉内燃烧氮氧化物超低排放，提供一 种磨煤机中储式超细煤粉制备系统，

针对电站锅炉目前普遍存在的燃用煤质变化大的问题，采用高效 动态分选技术和多次分级回粉碾磨技术，对磨煤机制粉系统进行改造， 在适当降低煤粉细度的同时，大幅度提高制粉系统出力，满足锅炉燃 烧因煤种变化对制粉系统出力的需求，或者，在大幅度降低煤粉细度 的同时，适当提高制粉系统出力，满足目前低氮燃烧技术需求，提高 锅炉运行经济性和安全性。

所述磨煤机中储式超细煤粉制备系统，包括原煤仓、给煤机、干 燥管、磨煤机、动态煤粉分选装置、细粉分选装置、煤粉仓；原煤由 原煤仓经过给煤机和干燥管进入所述磨煤机，经过碾磨的煤粉由动态 煤粉分选装置分选，合格煤粉经细粉分选装置分离后送入煤粉仓存储， 其特征是：所述动态煤粉分选装置的回粉出口管连通到回粉导流器的 入口，所述回粉导流器设有两个出口，一个出口连通到回粉碾磨装置， 另一个出口经过回粉管连通到所述干燥管，所述回粉碾磨装置的出口 与所述动态煤粉分选装置的入口连通，使得经过动态煤粉分选装置分 选后的不合格煤粉经所述回粉导流器导流输出到所述回粉碾磨装置进 行分级循环碾磨，或者经过干燥管进入磨煤机进行循环碾磨。

作为优化方案，所述细粉分选装置设有乏气出口，该乏气出口通 过乏气管道经过排粉机入口风门连接到排粉机入口，所述排粉机出口 的一支经过再循环风门返回到干燥管，另一支作为三次风送入炉膛参 与燃烧，因三次风含有一定量超细煤粉，可作为还原剂，将主燃烧区 域生成的氮氧化物进行还原，大大降低氮氧化物排放浓度。

所述回粉碾磨装置是单级或多级回粉碾磨装置，将回粉部分或全 部碾磨成合格煤粉。

所述动态煤粉分选装置是多次分级回粉碾磨装置。动态煤粉分选 装置采用多种煤粉分选技术，以提高煤粉分选效率。

所述干燥管设有送入干燥剂的入口，该入口通过制粉系统干燥剂 调节门输入干燥剂。

所述动态煤粉分选装置出口通过管道连通到细粉分选装置入口， 所述细粉分选装置的出口连通到所述煤粉仓。

所述回粉导流装置是根据磨煤机中储式超细煤粉制备系统运行状 况，将回粉送到回粉碾磨装置进行循环碾磨，或送到回粉管，进入磨 煤机进行循环碾磨。

本发明采用高效动态分选装置及多次分级回粉碾磨装置，可实现 超细煤粉制备，大幅度降低煤粉细度，大幅度提高制粉系统出力，大 幅度降低飞灰可燃物，提高锅炉燃烧对煤种的适应性；与低氮燃烧技 术结合，采用水平或垂直浓淡燃烧器，多级空气分级和燃料分级燃烧， 大幅度降低锅炉燃烧产生的氮氧化物含量，达到超级降低氮氧化物浓 度之目的。

与现有的磨煤机制粉系统相比，本发明的突出技术特点为：

1.采用高效动态分选技术，对原有制粉系统设备进行改造，或对 新建机组可直接选配高效动态分选装置，利用多种颗粒分选原理，在 提高煤粉分选效率进而提高制粉系统出力的同时，可方便、灵活实现 煤粉细度在线调整，提高锅炉燃烧对煤种变化的适应性。

2.在回粉管设置回粉导流器，将回粉导入多次分级回粉碾磨装置 进行碾磨，使回粉部分或全部变成合格煤粉；在多次分级回粉碾磨装 置出现故障或进行检修维护时，通过调节回粉导流器，将回粉导入回 粉管，恢复原制粉系统运行。

3.采用多次分级回粉碾磨技术，回粉经过多次、分级碾磨后，最 终全部变成合格煤粉，经高效动态分选装置进行分选后，送入粉仓或 炉膛。由于回粉经过多次分级碾磨，大幅度提高了煤粉均匀性指数， 进而降低了飞灰含碳量，提高了锅炉效率，同时，由于回粉全部变成 合格煤粉，大幅度提高了制粉系统出力，降低制粉单耗及厂用电率。

4.由于该系统在大幅度降低煤粉细度的同时，提高制粉系统出力， 因此，可以解决因降低氮氧化物排放导致飞灰可燃物上升，进而影响 锅炉燃烧的经济性，实现煤粉锅炉环保性、经济性、安全性运行。

5.从排粉机出来的三次风含有一定量超细煤粉，可作为还原剂， 将主燃烧区域生成的氮氧化物进行还原，可大大降低氮氧化物排放浓 度。

该系统具有以下优势：（1）大幅度降低制粉系统电耗；（2）大幅度 提高粉煤灰一级灰率；（3）缓解锅炉受热面与辅助设备的磨损，延长 锅炉使用寿命；（4）适度降低锅炉尾部SCR脱硝装置运行成本；（5） 优化锅炉燃烧，降低飞灰可燃物含量，提高锅炉效率。

本发明采用多次分级回粉碾磨技术，将高效动态分选装置分选下 来的回粉进行多次分级碾磨，大幅度提高了制粉系统出力，降低了制 粉单耗，同时，也大幅度提高了煤粉均匀性指数，降低了飞灰可燃物 含碳量，提高了锅炉效率；采用高效动态分选技术，在提高分选效率 的同时，实现煤粉细度在线调整，提高了锅炉燃烧对煤种的适应性。

总之，本发明提高了锅炉燃烧对煤种的适应性，大幅度降低制粉 单耗，提高粉煤灰一级灰率，降低飞灰可燃物含量，提高锅炉效率。 本发明也可应用于水泥、冶金、石化等行业自备发电厂煤粉锅炉改造 与设计。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图中：1—原煤仓，2—原煤，3—给煤机，4—干燥管，5—磨煤机， 6—动态煤粉分选装置，7—细分分选装置，8—回粉导流器，9—回粉 碾磨装置，10—乏气，11—排粉机入口风门，12—排粉机，13—三次 风，14—再循环风门，15—再循环风，16—制粉系统干燥剂调节门， 17—干燥剂，18—空气，19—冷风门，20—煤粉仓，21—回粉管，22 —乏气管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。在现有磨煤机制粉系统基础 上，采用高效动态分选技术和多次分级回粉碾磨技术，对制粉系统进 行局部改造。如图1中所示，所述磨煤机中储式超细煤粉制备系统， 包括原煤仓1、给煤机3、带冷风门19的干燥管4、磨煤机5、动态煤 粉分选装置6、煤粉仓20，作为优化方案，所述动态煤粉分选装置6 采用多种煤粉分选技术，以提高煤粉分选效率。原煤2由原煤仓1经 过给煤机3和干燥管4输送进入所述磨煤机5，经过磨煤机碾磨的煤粉 由动态煤粉分选装置6分选，合格超细煤粉送入煤粉仓20存储，所述 动态煤粉分选装置6的回粉出口管连通到一回粉导流器8的入口，所 述回粉导流器8设有两个出口，一个出口连通到回粉碾磨装置9，另一 个出口经过回粉管21连通到所述干燥管4，所述回粉碾磨装置9的出 口与所述磨煤机5的出口到所述动态煤粉分选装置6入口的管路相连 通，使得所述动态煤粉分选装置6通过分选后的不合格煤粉由所述回 粉导流器8受控制导流输出到所述回粉碾磨装置9或者干燥管4。

所述干燥管4设有送入干燥剂17的入口，该入口通过制粉系统干 燥剂调节门16输入干燥剂17。

所述动态煤粉分选装置6的输出口连通一细粉分选装置7，所述细 粉分选装置7的出口连通到所述煤粉仓20。

作为优化方案，所述细粉分选装置7设有乏气排出口，该乏气排 出口经过排粉机入口风门11连接到一排粉机12，所述排粉机12出口 的一支经过再循环风门14返回到干燥管4，另一支作为三次风13送入 炉膛参与燃烧。从排粉机12出来的携带一定量水蒸气的超细煤粉成为 乏气，经排粉机入口风门11，排粉机12提压，一部分乏气作为再循环 风15，到干燥管4，另一部分乏气作为三次风13，送入炉膛参与燃烧。 如果磨煤机入口温度偏高，可打开冷风门19，使空气18与干燥剂17 在干燥管4混合，以降低磨煤机进口温度。

超细煤粉制备系统采用高效动态煤粉分选装置和多次分级回粉碾 磨装置，高效动态分选装置采用重力分选、多级离心分选原理，使回 粉进行多次分选，将回粉中的部分合格煤粉分选出来，送入锅炉燃烧， 提高煤粉分选效率和制粉系统出力，降低制粉单耗；多次分级回粉碾 磨装置对经高效动态煤粉分选装置6分选下来的回粉进行多次分级碾 磨，将大部分回粉碾磨成合格煤粉，送入高效动态煤粉分选装置6再 分选、再碾磨，直至回粉全部变为合格煤粉。由于采用高效动态煤粉 分选装置，在提高动态煤粉分选装置效率的同时，可实现煤粉细度在 线调整，因此，超细煤粉制备装置可实现锅炉对各种不同煤种的适应 性，即针对不同煤种，通过超细煤粉制备装置调整煤粉细度，提高锅 炉燃烧对煤种变化的适应能力；另外，超细煤粉可以加快煤中挥发分 的析出，在主燃区缺氧情况下，对降低氮氧化物有利。