复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统及方法技术方案

本申请公开了一种复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统及方法，包括二分仓空预器本体、独立式空预器本体、热烟气流量控制系统和热一次风流量控制系统，所述二分仓空预器本体用于加热二次风，包括间隔布置的烟气通道与二次风通道；上述独立式空预器本体用于加热一次风，包括相互独立的烟气腔体和空气腔体；所述热烟气流量控制系统包括与所述烟气腔体相连通的热烟气旁路烟道及流量调节装置，用于控制向所述独立式空预器本体输送加热一次风的热烟气的流量以调整热一次风温度；所述热一次风流量控制系统包括与所述空气腔体相连通的热一次风旁路风道及流量调节装置，用于调整入磨煤机的热一次风量和排烟温度。整入磨煤机的热一次风量和排烟温度。整入磨煤机的热一次风量和排烟温度。

【技术实现步骤摘要】
复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统及方法


[0001]本申请属于锅炉空预器
，尤其涉及一种复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统及方法。

技术介绍

[0002]近两年，受动力煤炭市场供求关系影响，煤炭价格持续高位运行，煤炭占发电成本的占比持续走高，在这种情况下，多数燃煤电厂为了降低发电成本，采购燃料品种复杂，大多数电厂均采用配煤掺烧来稳定煤质指标，为了使入炉煤质参数达到设计煤种要求，很多原设计煤质为无烟煤、贫煤的机组，大量掺配烟煤甚至是褐煤，导致制粉系统干燥出力不足，进而影响碾磨出力和制粉系统出力，煤粉的初期着火和燃尽均受影响；有些电厂设计煤质为低硫烟煤，为了控制成本大量采购高硫、高热值、低水分贫瘦煤，导致制粉系统出口温度偏高，为了控制磨煤机出口温度大量掺混冷风，导致排烟温度大幅升高。入炉煤质跨煤种掺烧引发排烟温度升高或磨煤机出口温度偏低，由此导致排烟热损失或灰渣未燃尽碳热损失升高，影响了机组能耗水平。发生以上问题的主要原因是容克式空预器对应的一次风温无法有效灵活控制，只能通过改变掺混冷风量调整热一次风温，但这种方式调整幅度小，且以牺牲机组效率为代价。因此，传统容克式空预器换热系统自身有效调整能力差，对于频繁变换煤种机组的适应性差。
[0003]容克式空预器不同换热介质采用分仓道布置，相邻仓道烟气侧和空气侧差压高，尤其是烟气与一次风差压高达10kPa以上，巨大的压差密封难度较大，随着机组节能降耗指标越来越严格，对于空预器漏风率的控制要求也越来越高，当前大部分漏风率在6％左右，四分仓布置的空预器漏风率约4％，最先进的疏导式密封空预器漏风率约3
‑
4％，由此可知，无论采用什么密封措施，采用旋转换热的容克式空预器漏风问题是在所难免的。管式空预器烟气和空气能够完全分隔，理论上可以控制漏风率很小，为了提高换热效率管壁较薄，容易发生磨损漏风，同时占用空间大，因此，管式空预器不适用于大容量机组。
[0004]另外，随着环保要求越来越高，烟风系统增加了除尘、脱硝、脱硫设备，烟风道阻力越来越高，脱硝系统中喷氨过量时氨逃逸导致空预器堵塞，空预器原设计阻力约1kPa，发生堵塞的空预器差压高达3.5kPa以上。空预器堵塞降低了蓄热元件的换热效率，为了控制差压长期吹灰导致蓄热元件损坏和变形。空预器堵塞和漏风不但影响三大风机出力、增加风机电耗，同时降低了风机出力安全裕量，危及机组安全运行。
[0005]如何解决传统回转式空气预热器存在的堵塞、漏风率高和煤种适应性差等关键问题，对于提高空预器的运行性能、运行安全和适应性能力尤为重要。基于以上情况，专利技术一种零漏风或近零漏风、换热效率高、宽煤种适应性的热风换热系统刻不容缓。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本申请实施例提供了一种复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统及方法，解决现有容克式空预器的漏风、堵塞和煤种适应性差等问题，所述技术方
案如下：
[0007]本申请第一方面提供一种复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统，包括二分仓空预器本体、独立式空预器本体、热烟气流量控制系统和热一次风流量控制系统，所述二分仓空预器本体用于加热二次风，包括间隔布置的烟气通道与二次风通道；上述独立式空预器本体用于加热一次风，包括相互独立的烟气腔体和空气腔体；所述热烟气流量控制系统包括与所述烟气腔体相连通的热烟气旁路烟道及流量调节装置，用于控制向所述独立式空预器本体输送加热一次风的热烟气的流量以调整热一次风温度；所述热一次风流量控制系统包括与所述空气腔体相连通的热一次风旁路风道及流量调节装置，用于调整入磨煤机的热一次风量和排烟温度。
[0008]例如，在一个实施例提供的所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统中，所述二分仓空预器本体内的所述烟气通道与所述二次风通道为十字交叉间隔布置。
[0009]例如，在一个实施例提供的所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统中，在所述独立式空预器本体内设有换热单元模块，所述换热单元模块包括高温换热单元组、中温换热单元组和低温换热单元组，按照所述独立式空预器本体内气流从上游到下游的顺序依次排布，所述高温换热单元组、中温换热单元组和低温换热单元组均包括相连接的烟气侧换热部和空气侧换热部，所述烟气侧换热部位于所述烟气腔体内，所述空气侧换热部位于所述空气腔体内，在所述烟气侧换热部和所述空气侧换热部相接处、以及所述烟气腔体和所述空气腔体之间设有绝热密封隔墙。
[0010]例如，在一个实施例提供的所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统中，所述热烟气流量控制系统将热烟气分流为两路，一路通过热烟气烟道母管向所述二分仓空预器本体输送热烟气，一路通过所述热烟气旁路烟道向所述独立式空预器本体输送热烟气，在所述热烟气旁路烟道上设有旁路烟气自动调节挡板，通过所述旁路烟气自动调节挡板控制向所述独立式空预器本体输送加热一次风的热烟气的流量以调整热一次风温度。
[0011]例如，在一个实施例提供的所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统中，所述热一次风流量控制系统将从所述空气腔体排出的热一次风分流为两路，一路通过热一次风母管向所述磨煤机输送热一次风，一路通过所述热一次风旁路风道向锅炉输送热一次风，在所述热一次风旁路风道上设有热一次风旁路关断门和热一次风旁路调门，以调整入磨煤机的热一次风量和排烟温度。
[0012]例如，在一个实施例提供的所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统中，在所述空气腔体的一端设有冷一次风道和一次风机，以向所述空气腔体输送冷一次风，在所述二分仓空预器本体一侧设有冷二次风风道和二次风机，以向所述二分仓空预器本体内的所述二次风通道输送冷二次风。
[0013]例如，在一个实施例提供的所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统中，所述换热单元模块包括多根热管，多根所述热管通过换热单元箱体框架固定形成预制装配模块，所述烟气侧换热部为所述热管的蒸发段，所述空气侧换热部为所述热管的冷凝段，所述热管的蒸发段为光管，在所述热管的冷凝段外表面设有螺旋翅片。
[0014]例如，在一个实施例提供的所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统中，所述换热单元模块倾斜安装在所述独立式空预器本体内，且所述冷凝段高于所述蒸发段，所述换热单元模块与水平方向夹角为5～10
°
，所述换热单元模块的空气侧换热部伸出
所述空气腔体外，在所述空气侧换热部与外部空气交界处设有绝热密封隔板。
[0015]例如，在一个实施例提供的所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统中，在所述空气侧换热部伸出所述空气腔体外的端部设有再生引出管和启闭芯，所述启闭芯外部通过螺帽予以保护。
[0016]本申请第二方面提供一种复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热方法：
[0017](1)当磨煤机出口温度、磨煤机冷风门开度和一次风侧排烟温度超过系统设定范围时：若系统判定磨出口温度偏高、冷风门开度偏大和一次风侧排烟温度偏高时，控制旁路烟气自动调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统，其特征在于，包括：二分仓空预器本体，用于加热二次风，包括间隔布置的烟气通道与二次风通道；独立式空预器本体，用于加热一次风，包括相互独立的烟气腔体和空气腔体；热烟气流量控制系统，包括与所述烟气腔体相连通的热烟气旁路烟道及流量调节装置，用于控制向所述独立式空预器本体输送加热一次风的热烟气的流量以调整热一次风温度；及热一次风流量控制系统，包括与所述空气腔体相连通的热一次风旁路风道及流量调节装置，用于调整入磨煤机的热一次风量和排烟温度。2.根据权利要求1所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统，其特征在于，所述二分仓空预器本体内的所述烟气通道与所述二次风通道为十字交叉间隔布置。3.根据权利要求1所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统，其特征在于，在所述独立式空预器本体内设有换热单元模块，所述换热单元模块包括高温换热单元组、中温换热单元组和低温换热单元组，按照所述独立式空预器本体内气流从上游到下游的顺序依次排布，所述高温换热单元组、中温换热单元组和低温换热单元组均包括相连接的烟气侧换热部和空气侧换热部，所述烟气侧换热部位于所述烟气腔体内，所述空气侧换热部位于所述空气腔体内，在所述烟气侧换热部和所述空气侧换热部相接处、以及所述烟气腔体和所述空气腔体之间设有绝热密封隔墙。4.根据权利要求1所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统，其特征在于，所述热烟气流量控制系统将热烟气分流为两路，一路通过热烟气烟道母管向所述二分仓空预器本体输送热烟气，一路通过所述热烟气旁路烟道向所述独立式空预器本体输送热烟气，在所述热烟气旁路烟道上设有旁路烟气自动调节挡板，通过所述旁路烟气自动调节挡板控制向所述独立式空预器本体输送加热一次风的热烟气的流量以调整热一次风温度。5.根据权利要求1所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统，其特征在于，所述热一次风流量控制系统将从所述空气腔体排出的热一次风分流为两路，一路通过热一次风母管向所述磨煤机输送热一次风，一路通过所述热一次风旁路风道向锅炉输送热一次风，在所述热一次风旁路风道上设有热一次风旁路关断门和热一次风旁路调门，以调整入磨煤机的热一次风量和排烟温度。6.根据权利要求1所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统，其特征在于，在所述空气腔体的一端设有冷一次风道和一次风机，以向所述空气腔体输送冷一次风，在所述二分仓空预器本体一侧设有冷二次风风道和二次风机，以向所述二分仓空预器本体内的所述二次风通道输送冷二次风。7.根据权利要求3所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统，其特征在于，所述换热单元模块包括多根热管，多根所述热管通过换热单元箱体框架固定形成预制装配模块，所述烟气侧换热部为所述热管的蒸发段，所述空气侧换热部为所述热管的冷凝段，所述热管的蒸发段为光管，在所述热管的冷凝段外表面设有螺旋翅片。8.根据权利要求7所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统，其特征在于，所述换热单元模块倾斜安装在所述独立式空预器本体内，且所述冷凝段高于所述蒸发段，所述换热单元模块与水平方向夹角为5～10
°
，所述换热单元模块的空气侧换热部伸出所述空气腔体外，在所述空气侧换热部与外部空气交界处设有绝热密封隔板。
9.根据权利要求8所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统，其特征在于，在所述空气侧换热部伸出所述空气腔体外的端部设有再生引出管和启闭芯，所述启闭芯外部通过螺帽予以保护。10.根据权利要求1
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9任一项所述复合传热协同控制宽煤种适应性的热风加热系统的方法，其特征在于：(1)当磨煤机出口温度、磨煤机冷风门开度和一次风侧排烟温度超过系统设定范围时：若系统判定磨出口温度偏高、冷风门开度偏大...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙俊威，
申请(专利权)人：国能南京电力试验研究有限公司，
类型：发明
国别省市：