一次风回热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种一次风回热系统，设置于磨煤机出口，利用汽轮机抽汽加热磨煤机出口一次风粉混合物或细粉分离器出口乏气的系统，主要应用于一介质直吹式或中储式制粉系统中，该系统一方面利用部分汽轮机抽汽热量，减少排汽热损失；另一方面加热一次风使煤粉气流提前着火，提高燃烧稳定性，增强锅炉负荷调整的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一次风回热系统
本技术涉及一种一次风回热系统，属于汽轮机发电

技术介绍
根据郎肯循环原理，提高汽轮发电机组效率有三个方向：1、提高初参数，2、增加循环次数，3、减少冷源损失。现代汽轮机发电技术发展，提升发电热效率就是围绕此三个方向往前推进的过程：1、初参数从低压机组（2MPa，350℃）发展到目前高效超超临界机组参数（31MPa，620℃），但提高初参数受金属材料的限制。2、从原先的一次循环，增加至再热循环，发展至现在的二次再热技术（三次循环），但目前的二次再热技术有待进一步完善。3、降低冷源损失可以从降低凝汽器真空和减少汽轮机乏汽量两种方式，目前继续凝汽器真空的技术难度较大；减少汽轮机乏汽最有效的办法就是采用回热系统，目前给水回热系统已得到广泛应用，通过给水回热系统也大大提高了汽轮机发电机组的效率。
技术实现思路
本技术为了提高汽轮机组热量利用率，提供一种利用汽轮机抽汽来加热磨煤机出口一次风粉混合物或细粉分离器出口乏气的系统。本技术为达到上述技术效果，所提出的技术方案为：一次风回热系统，设置于磨煤机出口（或细粉分离器出口），用于加热磨煤机出口的风粉混合物，该系统包括粉管和换热管排，换热管排设置于粉管内，所述粉管一端与磨煤机出口连接，另一端与锅炉连接，换热管排的换热介质进口与汽轮机抽汽连接，换热介质出口经疏水泵、除氧器、给水泵送至高压加热器。对上述技术方案的进一步设计为：其中粉管设有若干弯头，所述换热管排设在粉管内弯头处。所述换热管排设在粉管内靠近弯头的内侧。粉管至少一个弯头内设置换热管排。当粉管多个弯头内分别设置换热管排时，各换热管排的换热介质进口和出口相互串联或并联。所述换热管排的换热介质进口与汽轮机抽汽连接，当磨煤机出口风粉混合物的加热终温≥180℃时，选择三段抽汽；当磨煤机出口风粉混合物加热终温≤120℃时，选择汽轮机五段抽汽；其余情况选用四段抽汽。本技术的有益效果：本技术的一次风回热系统主要应用于直吹式（或中储式）制粉系统，通过换热管排将汽轮机抽汽的热量带到粉管内加热磨煤机出口一次风粉混合物，即煤粉气流，一方面利用部分汽轮机抽汽热量，减少排汽热损失，提高汽轮机组热量利用率；另一方面加热一次风使煤粉气流可以提前着火，提高燃烧稳定性，增强锅炉负荷调整的灵活性。本技术一次风回热系统中换热管排设置在设在粉管内靠近弯头的内侧，以防止粉管内煤粉对换热管排的磨损，以保护换热管排。附图说明图1为实施例的结构示意图。图2为图1中换热器的结构示意图。图中：1-锅炉；2-汽轮机；3-凝汽器；4-凝结水泵；5-低压加热器；6-除氧器；7-给水泵；8-高压加热器；9-磨煤机；10-换热器；101-粉管；102-换热管排；11-原煤仓；12-给煤机；13-疏水泵。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本技术进行详细说明。实施例如图1所示汽轮机机组中包括依次连接的锅炉1、汽轮机2、凝汽器3、凝结水泵4、低压加热器5、除氧器6、给水泵7、和高压加热器8，燃煤通过原煤仓11进入给煤机12，然后经磨煤机9磨成煤粉后进入一次风回热系统10。本实施例的一次风回热系统应用于汽轮机机组内，一次风加热器10位于磨煤机9的出口处，换热器10的结构如图2所示，包括粉管101和换热管排102，换热管排102设置于粉管101内，粉管101一端与磨煤机9出口连接，另一端与锅炉1连接，换热管排102换热介质进口与汽轮机抽汽连接，换热介质出口经疏水泵、除氧器、给水泵连接至汽轮机的高压加热器8中。换热器10利用汽轮机抽汽来加热磨煤机出口风粉混合物或细粉分离器出口乏气，提高其温度，降低煤粉气流的着火热。根据煤粉气流（或乏气）的特性选择合适的气流终温特点，可选择采用汽轮机三段、四段或五段抽汽与换热管排102的进口连接。当煤粉气流加热终温较高（≥180℃）时，可选择三段抽汽；当煤粉气流加热终温较低（≤120℃）时，可选择汽轮机五段抽汽；其余可选用四段抽汽。煤粉气流的加热终温主要由煤质特性决定。本实施例中粉管101管路中一般会有若干个弯头，相对应的换热管排可以设置一个或多个，换热管排102位于粉管内弯头处。一般情况下，粉管101管路上设2-3个弯头，对应可以在每个弯头内设一组换热管排。当粉管多个弯头内分别设置换热管排时，各换热管排的换热介质通过进口和出口使各换热管排形成串联连接方式；或者各换热管排形并联连接方式。本实施例中为了减小煤粉对换热管排的磨损，把换热管排102布置在弯头的内侧，即淡煤粉侧；为了能够多布置换热管排，本实施例利用多个弯头来布置；布置换热管排时要防止煤粉积粉，也需要考虑阻力增加而导致淡侧一次风量减少。加热风粉混合物从安全性角度考虑，根据DL/T5145-2012《火力发电厂制粉系统设计计算技术规范》的相关规定：磨煤机出口温度按照不同的制粉系统和煤质特性选取（见DL/T5145-2012），一般控制在60℃~130℃之间，干燥无灰基挥发分越高，磨出口温度越低，防制制粉系统自然或爆炸。因直吹式制粉系统粉管上无热源加热，磨煤机出口温度决定了燃烧器喷口风粉混合物温度。对于一次风粉混合温度提升幅度可借鉴热风送粉储仓式或半直吹式制粉系统，风粉混合温度可参见DL/L5240-2010《火力发电厂燃烧系统设计计算技术规范》的规定：无烟煤和贫煤的一次风粉温度不限制，烟煤低于160℃，褐煤、页岩低于100℃。以此可见，直吹式制粉系统的一次风粉混合物温度有一定的提升空间，温度提升后有利于煤粉气流提前着火，燃烧稳定。另一方面，从热源选择上来看，利用一部分汽轮机抽汽，减少汽轮机排汽损失，大大降低汽轮机热耗。本实施例在回收汽轮机抽汽热量的同时，可加热磨煤机9出口一次风粉混合物温度至90℃~200℃（主要由煤质着火特性决定）；在确保一次风粉气流不着火的情况下，降低煤粉气流着火活化能，提升煤粉的着火稳定性，从而增强锅1炉稳燃特性，为火电机组深度调峰奠定基础；也为降低难燃煤种飞灰含碳量提供一种有效的方法。本实施例的一次风回热系统中的加热受热面设计时，需要考虑煤粉在受热面上的沉积问题，应避免因煤粉沉积而引起的煤粉管内着火问题，也需要考虑一次风气流加热终温，确保一次风粉气流不在管内着火或确保燃烧器喷口不被烧损。换热器10的疏水温度一般在饱和温度以下，但欠温不宜过大，一般在5℃以内，本实施例中换热器10的疏水通过疏水箱收集，利用疏水泵13回收至除氧器6，并通过给水泵送至高压加热器，从而进入给水系统，以充分利用疏水热量。本技术的一次风回热系统不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本技术要求保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一次风回热系统，设置于磨煤机出口，用于加热磨煤机出口的风粉混合物，其特征在于：包括粉管和换热管排，换热管排设置于粉管内，所述粉管一端与磨煤机出口连接，另一端与锅炉连接，换热管排的换热介质进口与汽轮机抽汽连接，换热介质出口经疏水泵、除氧器、给水泵送至高压加热器。

【技术特征摘要】
1.一次风回热系统，设置于磨煤机出口，用于加热磨煤机出口的风粉混合物，其特征在于：包括粉管和换热管排，换热管排设置于粉管内，所述粉管一端与磨煤机出口连接，另一端与锅炉连接，换热管排的换热介质进口与汽轮机抽汽连接，换热介质出口经疏水泵、除氧器、给水泵送至高压加热器。2.根据权利要求1所述一次风回热系统，其特征在于：其中粉管设有若干弯头，所述换热管排设在粉管内弯头处。3.根据权利要求2所述一次风回热系统，其特征在于：所述换热管排设在粉管内靠近弯头的内侧。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈连军，周雪斌，尚达，王润，周光，刘耀志，
申请(专利权)人：中国能源建设集团科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12