W型火焰锅炉燃烧及制粉系统

摘要

本发明公开了一种W型火焰锅炉燃烧及制粉系统，包括炉膛、从空气预热器出口引出的一支热风管、设置在炉膛底部的冷灰斗、煤粉分离器，煤粉分离器包括回粉管，该系统还包括冷渣器和安装在冷灰斗底部的风室，在冷灰斗的前墙和后墙上设有若干给粉入口，冷灰斗与风室之间设有布风板，在该布风板上装填有床料，冷灰斗通过一热渣管穿过布风板和风室与冷渣器相连通，热风管与冷渣器的进风口相连，冷渣器的出风口通过一热风管与风室相连，回粉管与给粉入口连通形成鼓泡流化床燃烧。本发明通过在现有W火焰锅炉上耦合鼓泡流化床燃烧技术及冷渣器，进一步燃烧炉渣，回收炉渣余热，降低制粉单耗和钢球磨损，提高主燃烧区燃烧稳定性。

说明书

技术领域

本发明属于锅炉燃烧技术领域，涉及一种W型火焰锅炉燃烧及制粉系统。

背景技术

W型火焰锅炉是一种主要为燃用无烟煤、贫煤等低挥发分煤种而专门设计的锅炉，长期实践表明W型火焰设计能够显著改善低挥发分煤种在着火、低负荷稳燃方面的性能，为机组安全稳定运行提供保障。

然而，从长期运行情况看，虽然W型锅炉对煤种适应性强，但当其用来燃用劣质无烟煤时，也存在飞灰、炉渣含碳量高等突出问题，尤其在燃用低挥发份、高灰份煤种时，不仅炉渣和飞灰产量大，造成燃烧损失显著增大，而且燃烧稳定性也会随之变差，直接影响锅炉热效率与机组运行安全性。如需控制劣质煤燃烧时飞灰含碳量高的突出问题，目前最有效的方法之一是控制煤粉细度，即如图2所示，在锅炉运行中通过制粉系统中的煤粉分离器a将粗煤粉分离出来经回粉管b回流到磨煤机c重新磨制，从而提高入炉煤粉细度。而从煤粉分离器分离出来回流到磨煤机的粗煤粉一般为煤中矸石、矿物质以及矿物质含量较大的难磨制煤颗粒，当遇到可磨性系数低的劣质煤时，回粉管回流到磨煤机的粗煤粉量会显著增大，其重新磨制时不仅会导致磨煤单耗明显升高，增加电厂的运营成本，还会使钢球消耗量增大，降低其使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可燃烧制粉系统分离器分离出来的粗煤粉颗粒，提高主燃烧区稳定性，并回收炉渣余热的耦合鼓泡流化床燃烧技术的W型火焰混合燃烧方式锅炉，用于解决现有W型火焰锅炉燃烧劣质煤时存在的上述缺点。

本发明提供的这种W型火焰锅炉燃烧及制粉系统，包括炉膛、从空气预热器出口引出的一支热风管、设置在炉膛底部的冷灰斗、煤粉分离器，所述煤粉分离器包括回粉管，该系统还包括冷渣器和安装在冷灰斗底部的风室，在所述冷灰斗的前墙和后墙上设有若干给粉入口，所述冷灰斗与风室之间设有布风板，在该布风板上装填有床料，所述冷灰斗通过一热渣管穿过布风板和风室与冷渣器相连通控制炉膛内炉渣落入冷渣器内，所述热风管与冷渣器的进风口相连控制从空气预热器出口引出的热风进入冷渣器冷却炉渣并被进一步加热，所述冷渣器的出风口通过一风管与风室相连控制冷渣器内被加热的一次风经过风室、布风板进入冷灰斗底部形成流化风与床料混合流化，所述回粉管与给粉入口连通，将回粉管内的煤粉送入冷灰斗底部，控制其在流化风的作用下与床料混合并被加热形成鼓泡流化床燃烧。

所述冷渣器采用滚筒式。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、通过在冷灰斗底部增设一冷渣器，使从冷灰斗内的炉渣落入冷渣器内，可有效回收部分炉渣物理显热（一般炉渣在850℃），显著降低炉渣物理显热损失，尤其是在燃用高灰分劣质煤时，炉渣排放量大，效果更为显著。

2、通过将煤粉分离器的回粉管内的粗煤粉（一般为煤中难磨、难燃、灰分含量高的部分）送入冷灰斗底部密相流化区域，在流化热一次风作用下，与热床料强烈混合并被加热，形成鼓泡流化床燃烧，充分利用鼓泡流化床颗粒停留时间长的特点，使得粗颗粒燃烧更为充分。

3、通过炉膛底部鼓泡流化床燃烧提供的高温烟气，提高了W型火焰锅炉下部炉膛温度，更有利于炉膛拱下方主燃烧区域细煤粉颗粒着火、稳燃与燃尽，提高了主燃区燃烧稳定性，尤其是在燃烧低挥发份劣质无烟煤时，效果更为显著。与此同时鼓泡流化床燃烧产生的高温烟气，使得从炉膛落下的未完全燃烧的炉渣得到进一步燃烧，从而降低炉渣含碳量。

4、通过改变传统的分离器回粉管回流到磨煤机重新磨制的方式，将回粉管中的粗煤粉颗粒（一般为煤中难磨、难燃、灰分含量高的部分）直接进入冷灰斗底部密相流化区域燃烧，可有效降低制粉单耗，减缓磨煤机内钢球的磨损速率。

本发明在现有W型火焰锅炉上利用耦合鼓泡流化床燃烧技术，通过燃烧制粉系统回粉管中的粗煤粉颗粒，提高了主燃烧区燃烧稳定性，降低了制粉单耗和钢球磨损的同时，并进一步燃烧了炉渣，同时利用布置在冷灰斗底部的滚筒式冷渣器，有效回收了炉渣余热。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为现有技术的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明这种W型火焰锅炉燃烧及制粉系统，包括炉膛1、从从空气预热器出口引出的一支热风管2、设置在炉膛1底部的冷灰斗3、设置在炉膛拱上前墙和后墙处的燃烧器、冷渣器4、安装在冷灰斗3底部的风室5、依次连通的原煤仓、给煤机、磨煤机6和煤粉分离器7，在冷灰斗3与风室5之间设有布风板8，在该布风板8上装填有床料9，其中，在冷灰斗3的前墙和后墙上设有若干给粉入口31，煤粉分离器7包括回粉管71和出粉管72，冷灰斗3通过一热渣管32穿过布风板8和风室5与冷渣器4相连通，控制炉膛内炉渣落入冷渣器4内，热风管2与冷渣器4的进风口相连进入冷渣器4冷却炉渣并被进一步加热，冷渣器4的出风口通过一风管41与风室5相连控制冷渣器4内被加热的一次风经过风室5、布风板8进入冷灰斗3底部形成流化风与床料9混合流化，回粉管71与给粉入口31连通驱动回粉管71内的粗煤粉进入冷灰斗3底部，控制其在流化风的作用下与床料9混合并被加热形成鼓泡流化床燃烧，出粉管72与燃烧器相连控制细煤粉的燃烧。

在本发明中，冷渣器采用滚筒式。

在本发明中，给粉入口31的数量及标高需示床料高度、床料粒径、流化风速及粗煤粉量计算确定。

本发明的耦合鼓泡流化床燃烧技术的W型火焰混合燃烧方式的锅炉运行过程如下：

1、热炉渣通过热渣管32进入冷渣器4。

2、从热风管2流出的空气预热器内的热风经过进入冷渣器4进行热交换，被进一步加热的同时将热炉渣冷却。

3、冷渣器4内被加热的热一次风作为流化风经过风室5、布风板8进入冷灰斗3底部与床料9混合、流化。

4、煤粉分离器7回粉管71内的粗煤粉通过给粉入口31送入冷灰斗3底部密相流化区域，在流化热一次风作用下，与热床料强烈混合并被加热，形成鼓泡床燃烧。

5、煤粉分离器7出粉管72内的细煤粉在燃烧器的作用下喷入炉膛主燃区内，在冷灰斗3底部鼓泡流化床燃烧提供的高温烟气作用下，燃烧更加稳定、充分。

如图1所示，只需在现有W型火焰锅炉上进行如下改造即可得到本发明：

1、在原有炉膛冷灰斗3底部加装布风板8，在布风板8上布置床料9，在布风板8下设置风室5，在炉膛冷灰斗下设一热渣管32穿过布风板8和风室5与一冷渣器4相连，热炉渣通过热渣管32进入冷渣器4；从空气预热器出口引出一支热风管2，从其引出空气预热器内的部分热风进入冷渣器4进行热交换，热风被进一步加热，同时热炉渣被冷却，被加热的热风作为流化风经过风室5、布风板8进入炉膛底部与床料混合、流化，保证炉膛底部鼓泡床有足够的燃烧温度。

2、在原有炉膛冷灰斗3的前墙和后墙上增设若干给粉入口31，将原制粉系统中煤粉分离器7的回粉管71进磨煤机6入口段拆除，将煤粉分离器7的回粉管71与给粉入口31连接，将粗煤粉送入冷灰斗底部密相流化区域，在流化热一次风作用下，与热床料强烈混合并被加热，形成鼓泡床燃烧，与此同时，炉膛底部鼓泡流化床燃烧提供的高温烟气，提高了W型火焰锅炉下炉膛温度，从而提高主燃区燃烧稳定性。