通过汽轮机抽汽加热制粉系统提高电站热效率的系统结构技术方案

本实用新型专利技术一种通过汽轮机抽汽加热制粉系统提高电站热效率的系统结构，包含炉膛、中速磨煤机、三分仓空气预热器，炉膛连接煤粉燃烧器以及二次风箱，三分仓空气预热器通过二次热风输送管道连接二次风箱，还包括分离分配器、蒸汽加热器，该分离分配器底部连接中速磨煤机，该蒸汽加热器的蒸汽来自汽轮机抽汽，疏水至凝汽器或汽轮机某级加热器疏水侧。本实用新型专利技术利用汽轮机抽汽的潜热加热制粉系统的风粉混合物，提高其进入炉膛的温度，降低了冷源损失，进而提高了电站热效率。进而提高了电站热效率。进而提高了电站热效率。

【技术实现步骤摘要】
通过汽轮机抽汽加热制粉系统提高电站热效率的系统结构


[0001]本技术涉及一种提高电站热效率的系统结构。

技术介绍

[0002]电站热效率主要取决于锅炉热效率和汽轮发电机组热效率。
[0003]根据煤质的不同，锅炉热效率一般在93%～95%之间，其中，排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，约占锅炉热损失的70～80%。因此，提高锅炉热效率的核心是设法降低排烟温度或者最大限度的回收利用排烟热量。
[0004]根据汽轮机入口蒸汽参数和低压缸排汽背压的不同，汽轮发电机组热效率一般在45%～50之间，其热损失主要表现为冷源损失，即汽轮机排汽在凝汽器内放出的热量。汽轮机组的提效手段，均围绕降低冷源损失展开，如：1）提高机组新蒸汽参数；2）提高通流效率；3）设法增加给水回热系统级数；4）降低排汽背压等。
[0005]设法降低锅炉排烟温度或者最大限度的回收利用排烟热量在工程实践上已有相对成熟和先进的技术方案。
[0006]在现有的技术条件下，进一步降低冷源损失，存在技术和投资瓶颈。
[0007]磨煤机出口为风粉混合物，风煤质量比一般为2:1左右，蒸汽与风粉混合物的换热设备，难以承受风粉混合物的冲刷，必须进行风粉分离，风与蒸汽加热、粉不加热。
[0008]“火力发电厂制粉系统设计计算技术规定”出于风粉混合物的防爆考虑，对磨煤机出口风温有明确规定，根据煤质干燥无灰基挥发分进行计算，一般不高于某一限值。从防爆考虑，通过蒸汽对风粉混合物加热具有爆炸风险，一般不可采用。
[0009]因此，若采用蒸汽加热制粉系统的空气，必须首先把磨煤机出口的风粉混合物进行分离，分离出的淡相进行蒸汽加热，加热后进入二次热风系统，最终进入炉膛；浓相不加热，通过送粉管道、煤粉燃烧器进入炉膛燃烧。
[0010]图1为一种常规的中速磨煤机正压直吹式热风制粉系统结构示意图。
[0011]中速磨煤机正压直吹式制粉系统送粉管道常规的设计是，中速磨煤机出口送粉管道直接连接到锅炉煤粉燃烧器进入炉膛燃烧，所输送的风粉混合物没有进行浓淡分离。

技术实现思路

[0012]本技术所解决的技术问题在于提供一种通过汽轮机抽汽加热制粉系统提高电站热效率的系统结构。
[0013]本技术所采用的技术手段如下所述。
[0014]一种通过汽轮机抽汽加热制粉系统提高电站热效率的系统结构，包含炉膛、中速磨煤机、三分仓空气预热器，炉膛连接煤粉燃烧器以及二次风箱，三分仓空气预热器通过二次热风输送管道连接二次风箱，其特征在于，还包括分离分配器、蒸汽加热器；
[0015]该分离分配器底部连接中速磨煤机，二者内部贯通，该分离分配器包括相连的一弧状管腔和一水平管腔，该水平管腔顶部、靠近弧状管腔处设置若干个呈阶梯状分布的浓
相煤粉输送管道，该水平管腔底部水平延伸处设置一个淡相煤粉输送母管道；该浓相煤粉输送管道连接煤粉燃烧器，该淡相煤粉输送母管道在节点处分为2个淡相煤粉输送子管道，该淡相煤粉输送子管道连接二次热风输送管道；
[0016]该蒸汽加热器设置于分离分配器和节点之间的淡相煤粉输送母管道上，该蒸汽加热器的蒸汽来自汽轮机抽汽，疏水至凝汽器或汽轮机某级加热器疏水侧。
[0017]所述浓相煤粉输送管道为四个，各个浓相煤粉输送管道分别连接对应的煤粉燃烧器。
[0018]所述分离分配器与中速磨煤机通过法兰连接。
[0019]本技术的有益效果如下。
[0020]利用汽轮机抽汽的潜热加热制粉系统的风粉混合物，提高其进入炉膛的温度，相当于减少了汽轮机排汽热量，降低了冷源损失，进而提高了汽轮发电机组热效率。同时，锅炉排烟温度不会发生变化，锅炉热效率不变。因此，提高了电站的热效率。同时，制粉系统的风粉混合物温度低，根据煤质条件，一般为60℃～80℃左右，适用的抽汽参数低，提效空间大，系统投资低，工程易于实现。
附图说明
[0021]图1为一种常规的中速磨煤机正压直吹式热风制粉系统结构示意图。
[0022]图2为本技术的结构示意图。
[0023]图3为本技术的分离分配器结构示意图。
具体实施方式
[0024]如图1所示，本技术一种通过汽轮机抽汽加热制粉系统提高电站热效率的系统结构，包含炉膛1、中速磨煤机2、三分仓空气预热器3，炉膛1连接煤粉燃烧器6以及二次风箱7，三分仓空气预热器3通过二次热风输送管道31连接二次风箱7，其重点在于，本技术不改变中速磨煤机正压直吹式制粉系统，仅对磨煤机出口送粉系统进行改造。如图2所示，还包括分离分配器5、蒸汽加热器4。
[0025]如图3所示，该分离分配器5底部连接中速磨煤机2，二者内部贯通，该分离分配器5包括相连的一弧状管腔51和一水平管腔52，该水平管腔52顶部、靠近弧状管腔51处设置4个呈阶梯状分布的浓相煤粉输送管道21，该水平管腔52底部水平延伸处设置一个淡相煤粉输送母管道22。分离分配器5利用煤粉颗粒与空气惯性不同进行分离，类似产品在工业领域广泛应用，如物料输送环节、物料分选环节等。由于输送物料、应用场合、布置位置、功能要求等均不同，在产品结构上表现各异，但其结构原理均通过设置物料分离装置（钝体、百叶窗、蜗壳等）实现物料与输送介质的分离。
[0026]该分离分配器5与中速磨煤机2通过法兰连接，二者内部贯通，以确保分离分配器5中的积粉可以落入中速磨煤机2内。从中速磨煤机2出来的风粉混合物由于惯性不同，在外弧导向作用下，浓相煤粉均匀进入到浓相煤粉输送管道21，该浓相煤粉输送管道21连接煤粉燃烧器6，该浓相煤粉输送管道21为四个，各个浓相煤粉输送管道21分别连接对应的煤粉燃烧器6，浓相煤粉最终进入炉膛1；淡相煤粉进入淡相煤粉输送母管道22。在具体工程实施中，可根据中速磨煤机2出口风粉混合物的性状（如风煤比、浓淡分离要求等）调整弧状管腔
51的外弧弯曲半径R，以满足工程需要。
[0027]该蒸汽加热器4设置于分离分配器5和节点24之间的淡相煤粉输送母管道22上，该蒸汽加热器4的蒸汽来自汽轮机抽汽，疏水至凝汽器或汽轮机某级加热器疏水侧。该淡相煤粉输送母管道22在节点24处分为2个淡相煤粉输送子管道23，该淡相煤粉输送子管道23连接二次热风输送管道31，该二次热风输送管道31连接二次风箱7，淡相煤粉最终进入炉膛1。
[0028]在具体的实施中，抽汽压力的选择需要考虑往返蒸汽加热器的汽水侧阻力等因素，以确保蒸汽加热器4的蒸汽疏水能够返回至汽轮机汽水系统中（凝汽器或与抽汽参数匹配的水侧回热系统的加热器）。加热后的淡相煤粉的温度，由抽汽压力（考虑阻力后）对应的饱和温度、换热器端差等因素确定。由于淡相煤粉中煤粉含量很低，不受防爆温度的制约，其加热幅度主要受汽轮机抽汽口压力和抽汽量的影响。
[0029]本专利提出的技术方案，属于利用汽轮机抽汽加热锅炉侧空气的范畴，但该方案经过深度思考，加热的是空预器后的空气系统，不会造成锅炉排烟温度的提高，即不会降低锅炉热效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过汽轮机抽汽加热制粉系统提高电站热效率的系统结构，包含炉膛（1）、中速磨煤机（2）、三分仓空气预热器（3），炉膛（1）连接煤粉燃烧器（6）以及二次风箱（7），三分仓空气预热器（3）通过二次热风输送管道（31）连接二次风箱（7），其特征在于，还包括分离分配器（5）、蒸汽加热器（4）；该分离分配器（5）底部连接中速磨煤机（2），二者内部贯通，该分离分配器（5）包括相连的一弧状管腔（51）和一水平管腔（52），该水平管腔（52）顶部、靠近弧状管腔（51）处设置若干个呈阶梯状分布的浓相煤粉输送管道（21），该水平管腔（52）底部水平延伸处设置一个淡相煤粉输送母管道（22）；该浓相煤粉输送管道（21）连接煤粉燃烧器（6），该淡...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广文，张小虎，张磊，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：