一种中储式烟煤锅炉防爆处理方法及所专用的系统技术方案

本发明专利技术属于发电安全的技术领域，特别是涉及一种在掺烧褐煤的中储式煤粉锅炉上的防爆处理方法及所专用的系统。其特征在于：在煤烟锅炉的尾部烟道转向室处抽取烟气，该烟气为４００～６００℃、含氧量按体积计低于１６％的中温炉烟，将该中温炉烟通过管路输送到烟煤锅炉制粉系统中的磨煤机入口处，通过使用中温炉烟来降低制粉系统中的含氧量及作为干燥气体对煤粉进行干燥。本发明专利技术的目的在于解决中储式烟煤锅炉如何有效防爆这方面所存在的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发电安全的
，特别是涉及一种在掺烧 褐煤的中储式煤粉锅炉上的防爆处理方法及所专用的系统。二
技术介绍
在东北地区近60000MW火电容量中，76%为烟煤锅炉， 烟煤锅炉中70%采用中间储仓式制粉系统。东北地区烟煤的挥发分较高，因此， 制粉系统防爆一直是困扰电厂安全运行的技术难题。近年来，东北地区由于烟 煤资源逐渐枯竭和煤炭用量迅猛增加，使得一些机组不得不掺烧蕴藏丰富且价 格较低的褐煤。由于褐煤挥发分较烟煤更高，更易燃易爆，少量掺烧已造成多 台制粉系统发生爆炸，而煤炭市场又决定了必须大量掺烧。我国燃煤主要以烟煤为主，烟煤挥发分一般为20% 40%之间，而东北地 区烟煤，挥发分均接近40%，甚至个别地区超过40%,属极易爆炸煤种。制 粉系统爆炸严重影响机组安全经济运行，直接威胁发电企业安全生产。据统计 高挥发分烟煤制粉系统爆炸占锅炉各种事故约20%;在阜新发电厂02号锅炉 制粉系统严重爆炸的调査发现，该制粉系统每年至少发生1次严重爆炸事故。运行过程中，无论中储式烟煤锅炉还是直吹式烟煤锅炉都经常发生爆炸， 尤其是磨制高挥发分烟煤中储式制粉系统更为突出，因为该类型制粉系统设备 繁多、结构特殊、管路复杂，不可避免的存在积粉部位和流动死区，以及由此 引发的阴燃。而且制粉系统大多没有有效的防爆措施，按传统措施装设的防爆 门也为被动措施，仅能一定程度降低爆炸后造成的损失，并不能有效防止爆炸 的发生。根据中南电力设计院的调查，制粉系统爆炸部位以粗、细粉分离器及 磨煤机入口居多。因此中储式制粉系统一直存在着爆炸的隐患，成为长期困扰 电厂安全运行的技术难题。由于制粉系统爆炸具有随机性、突发性以及不可控 等特点，危害极大， 一旦发生容易造成设备的损坏以及非计划停机事故，甚至 人身伤亡事故。因此，中储式烟煤锅炉如何有效防爆成为日益突出和亟待解决 的课题。三
技术实现思路
1、 专利技术目的本专利技术提供一种中储式烟煤锅炉防爆处理方法及所专用的 系统，其目的在于解决中储式烟煤锅炉如何有效防爆这方面所存在的问题。2、 技术方案本专利技术是通过以下技术方案来实现的-一种中储式烟煤锅炉防爆处理方法，其特征在于在煤烟锅炉的尾部烟道转向室处抽取烟气，该烟气为400 600°C、含氧量按体积计低于16%的中温炉烟，将该中温炉烟通过管路输送到烟煤锅炉制粉系统中的磨煤机入口处，通 过使用中温炉烟来降低制粉系统中的含氧量及作为干燥介质对煤粉进行干燥。 在煤烟锅炉尾部烟道转向室处的抽取点与磨煤机入口存在压差，中温炉烟 是通过这个压差来抽取的。中温炉烟的温度为480 530°C。在磨煤机内掺烧的烟煤与褐煤的混煤煤粉水分为5 8%。 一种如上所述的中储式烟煤锅炉防爆处理方法所专用的系统，该系统包括 烟煤锅炉、及与该锅炉连接的制粉系统，制粉系统包括给煤机、磨煤机、粗粉 分离器、细粉分离器、粉仓、给粉机、排粉机及与它们相连接的管路，其特征 在于在煤烟锅炉的尾部烟道转向室处通过管路与磨煤机的入口相连接。在煤烟锅炉尾部烟道转向室的包墙管过热器处分别插入两条管路连接到 磨煤机的入口处。3、 优点及效果该项技术首次提出了控制制粉系统末端氧量不大于16% 的技术指标，确定了加入惰性气体防止制粉系统爆炸的关键参数，对制粉系统 防爆具有普遍指导意义。该项技术不仅解决了中储式制粉系统磨制褐煤时的防 爆、干燥出力不足的问题，而且解决了中储式制粉系统长期存在的防爆问题， 杜绝了制粉系统爆炸造成的人身伤害事故和重大设备损坏，安全意义十分重 大，社会效益显著。四附图说明图1为本专利技术烟煤锅炉主要结构示意图及其在平衡通风时烟风道各部位正负压分布图2为本专利技术主要结构示意图3为原烟煤锅炉及制粉系统的主要结构示意图4为本专利技术抽取位置的示意图5为甲磨煤机入口负压与制粉系统末端氧量关系示意图； 图6为乙磨煤机入口负压与制粉系统末端氧量关系示意图。 五具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明，但不因具体的实施例限制 本专利技术。国内、外有从锅炉炉膛以及引风机出口抽取炉烟加入制粉系统的例子，锅 炉炉烟按其工艺流程分为高温炉烟、中温炉烟和低温炉烟。通常高温炉烟取自 炉膛，冷炉烟(即低温炉烟)取自引风机出口。高温炉烟具有高温、低氧的特 点，因其温度在IOO(TC左右，干燥能力过强，若加入制粉系统受钢球磨煤机 出口温度的限制，无法满足防爆要求，主要是增加制粉系统干燥能力。冷炉烟温约为14(TC，由于尾部烟道设备较多、漏风较大，具有低温、高氧的特点，其干燥能力有限。而且冷炉烟必须依靠冷烟风机抽取才能实现，需增加动力设 备，实施较复杂，冷炉烟主要作用是调整制粉系统干燥剂温度。因此，上述两 种技术均无法应用。煤粉爆炸的基本条件是存在煤粉、 一定的煤粉浓度和氧气浓度、足够的点 火能量。制粉系统存在煤粉，其煤粉浓度均处于易爆范围，而且设备繁多、结 构特殊、管路复杂，不可避免的存在积粉部位和流动死区，以及由此引发的阴 燃。因此，若有效消除制粉系统爆炸条件，只有在制粉系统中掺入惰化介质， 大幅度降低氧气浓度，使氧浓度降低至煤粉空气混合物不能点燃的条件，通过大量的试验证明降低制粉系统末端氧量水平不超过17%，以此能够提高制粉系统的防爆能力。通过反复的测算，我们发现在烟煤锅炉平衡通风时烟风道各 部位正负压分布情况，如图1所示。这样，本专利技术提出了中储式烟煤锅炉以抽 取中温炉烟作为干燥介质的技术路线，不需要外部的抽取动力，既解决了制粉 系统防爆的技术难题，又保证了制粉系统的干燥出力要求。其工作原理就是利用磨煤机入口和抽取点之间的压差，将约为500。C的中温炉烟从转向室处抽出送入磨煤机，改变制粉系统内部的工作介质和成分，增加惰性气体含量，降低制粉系统末端氧量水平不超过17%，以此提高制粉系统的防爆能力。增加中温炉烟系统，不用新增动力设备(如风机)就能实现中温炉烟的抽 取，系统简单，改造工作量少。 具体的措施步骤为-1、 防爆标准的制定按DL/T5145-2002《火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程》中有关 按惰性气氛设计的标准为14%，但根据相关试验结果，对于霍林河褐煤，当风 扇磨制粉系统末端氧量低于16%时，任何条件下不发生爆炸。烟煤由于爆炸等 级低于褐煤，因此，可适当提高制粉系统终端氧量水平，以17%为宜。但考虑 到烟煤锅炉搀烧褐煤，混煤的防爆应按混煤中的易爆煤种选择，因此制粉系统 末端氧量按褐煤选取为不大于16%。2、 混煤煤粉水分的选取煤粉水分的选取非常关键，干燥介质确定之后，它直接影响制粉系统干燥 能力，由于褐煤本身水分难以确定，因此，综合了其它电厂掺烧褐煤试验的数 据，将混煤煤粉水分选为5 8%，最佳为6%左右。3、 抽取位置的选取电站锅炉普遍采用平衡通风方式，烟风通道系统原则性示意图见图1。图1中的上部分是烟煤锅炉的主要结构示意图，下部分相对应的点位正 负压分布图。标注l为燃烧器，2是炉膛，3是过热器和在热器，4是省煤器， 5是空气预热器，6是送风机，7是除尘器，8是引风机，9是烟囱，19是转 向室。标注a、 b……p分别是煤烟锅炉中某些点位的正负压值。由图1可以看出，锅炉各部位正负压有很大区别，而且各个受热面的烟 气温度也有很大区别，因此，烟气参数的选取直接影响制粉系统改造的效果， 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中储式烟煤锅炉防爆处理方法，其特征在于：在烟煤锅炉的尾部烟道转向室处抽取烟气，该烟气为４００～６００℃、含氧量按体积计低于１６％的中温炉烟，将该中温炉烟通过管路输送到烟煤锅炉制粉系统中的磨煤机入口处，通过使用中温炉烟来降低制粉系统中的含氧量及作为干燥介质对煤粉进行干燥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴景兴，邹天舒，冷杰，张永兴，王文生，蒋翀，徐宪斌，梁明文，苏东，刘学增，吴炬，袁德权，李彦龙，宋大勇，高吉录，
申请(专利权)人：东北电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]