一种深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统技术方案

本发明专利技术属于燃煤发电领域，特别涉及一种深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统。本发明专利技术的深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统包括煤粉仓、抽气燃烧器和抑燃系统，所述抑燃系统包括抑燃粉仓，所述抽气燃烧器装于锅炉上，所述煤粉仓顶部设有气体出口，该气体出口通过管线连接所述抽气燃烧器的进口，所述抑燃粉仓通过灭火管线连接所述煤粉仓中部或上部适配的灭火流体入口。优点：系统结构设计简单、合理，能够有效地减少煤粉仓内煤粉的自燃、爆炸等问题。等问题。等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统


[0001]本专利技术属于燃煤发电领域，特别涉及一种深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统。

技术介绍

[0002]我国的能源结构具有富煤贫油少气的特点，这决定了在未来相当长的时间内煤炭还将保持能源利用的主体地位。。太阳能、风能等新能源对实现我国的双碳目标奠定了重要基础，火力发电相较于其他能源发电方式，具有安全稳定的优势，可利用火电机组特别是燃煤机组来承担电网深度调峰任务。深度调峰是电厂降低出力，在较低负荷下运行的状态。但锅炉在这种运行工况下，会导致锅炉稳燃能力不足，出现炉内火焰分布的不均匀、动力不足等问题，还会导致水冷壁产生较大气温偏差，甚至引起金属管壁超温爆管等安全事故。在国家的政策导向下，对燃煤机组实施改造，发展燃煤机组的灵活性调峰技术使机组具备深度调峰能力已成为火力发电行业生存和持续发展的重要研究方向。为解决燃煤机组调峰时因低负荷运行导致的稳燃困难、效率偏低和深度调峰能力不足的问题，近些年来学者们从燃烧优化调整、燃烧系统设计布局和水冷壁结构设计等方面均开展了相关研究并在工程实践上取得一定的成果。针对调峰运行所带来的炉内燃烧问题，为保障机组的灵活性，可从锅炉的制粉系统寻求一定的解决方案，即可对将中储式制粉系统进行改造，在机组承担调峰任务时，将煤粉仓内煤粉调换为更易于燃烧的优质原煤制成的精煤粉。但与原煤相比，单位质量的煤粉具有更大的表面积，可吸附大量的空气，特别是常采用热空气来输送煤粉，当煤粉被输运至煤粉仓内没有及时排出使用产生积存时，煤粉受空气中氧的作用易发生氧化而放热，散热条件不好时将促使温度急剧升高，引发气粉混合物爆燃，进而短时间内导致煤粉的爆炸，损坏设备的同时还会影响系统的正常运行，造成财产损失和人员伤亡。而将原有煤粉替换为优质煤粉后，这类煤粉的挥发份和细度都有所提升，爆炸的危险性增强，因此有必要对煤粉仓进行防爆设计，保障机组的安全稳定和灵活性运行。
[0003]通常，对煤粉仓采用惰性气氛保护可降低其爆破概率，即往煤粉仓内充入氮气或炉膛尾部低温烟气等，或还采用“人”字形仓底来增强煤粉的自然流动、装备吸潮管和搅拌器等。但这些措施存在着一定的缺点：一方面充入的惰性气体温度不足以干燥煤粉析出的水分，无法避免仓内的煤粉发生板结，且低温烟气无法对仓内中下部的煤粉进行干燥，烟温也会致使煤粉仓的温度发生波动，反而增大粉仓爆炸的风险。另一方面板结和角落缝隙的煤粉无法通过充入的惰性气体或搅拌器得到有效的清除，旋转机械易故障以及低温烟气所携带的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体也将增大粉仓和系统损坏的可能性，影响调峰和灵活性运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统，有效的克服了现有技术的缺陷。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统，包括煤粉仓、抽气燃烧器和抑燃系统，上述抑燃系统包括抑燃粉仓，上述抽气燃烧器装于锅炉上，上述煤粉仓顶部设有气体出口，该气体出口通过管线连接上述抽气燃烧器的进口，上述抑燃粉仓通过灭火管线连接上述煤粉仓中部或上部适配的灭火流体入口。
[0007]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0008]进一步，上述煤粉仓安装有氧浓度传感器、一氧化碳浓度传感器和测温装置，上述灭火管线上设有电控阀门，上述氧浓度传感器、一氧化碳浓度传感器和测温装置以及上述电控阀门分别连接锅炉的控制系统。
[0009]进一步，上述测温装置为测温热电偶，上述煤粉仓侧壁中间区域设有开孔，上述测温热电偶密封装于开孔中。
[0010]进一步，还包括煤粉干燥系统，上述煤粉干燥系统包括换热器和惰性气瓶，上述惰性气瓶通过管线连接上述换热器的管程入口，上述换热器的管程出口通过回流管线连接上述煤粉仓侧壁适配的气体入口，上述抽气燃烧器的烟气出口通过管线连接上述换热器的管程入口，上述换热器的管程出口连接锅炉的烟道。
[0011]进一步，上述抑燃系统还包括助流降温管，上述助流降温管竖直贯穿上述煤粉仓的中部上下端，上述助流降温管的下端用于通入冷媒流体。
[0012]进一步，上述助流降温管为波纹管形状。
[0013]进一步，上述抑燃系统还包括吹扫管线，上述煤粉仓的底壁设有吹扫气孔，上述吹扫管线连接上述吹扫气孔和惰性气源。
[0014]进一步，上述煤粉仓的底壁上端沿周向均匀布置有多个肋板。
[0015]进一步，上述煤粉仓的底壁沿周向均匀间隔的设有多个上述吹扫气孔，上述吹扫气孔中分别连接有底风管，上述底风管分别与上述吹扫管线连接，上述吹扫管线连接惰性气源。
[0016]进一步，上述煤粉仓侧壁的下部沿其周向间隔分布有多个与其内腔外缘相切的侧吹孔，上述侧吹孔中分别连接有侧风管，上述侧风管分别与上述吹扫管线连接。
[0017]本专利技术的有益效果是：系统结构设计简单、合理，能够有效地减少煤粉仓内煤粉的自燃、爆炸等问题。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统；
[0019]图2为本专利技术的深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统中助流降温管的布置结构图；
[0020]图3为本专利技术的深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统中在煤粉仓底壁布置肋板的结构俯视图；
[0021]图4为本专利技术的深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统中吹扫管线及侧吹管在煤粉仓底部布置的结构示意图。
[0022]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0023]1、煤粉仓；2、氧浓度传感器；3、一氧化碳浓度传感器；4、抑燃粉仓； 6、惰性气瓶；
7、测温装置；8、侧风控制阀；9、底风控制阀；10、单向阀； 12、换热器；13、抽气燃烧器；14、助流降温管；15、侧风管；16、底风管；17、肋板。
具体实施方式
[0024]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0025]实施例
[0026]如图1和2所示，本实施例的深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统包括煤粉仓1、抽气燃烧器13和抑燃系统，上述抑燃系统包括抑燃粉仓4，上述抽气燃烧器13装于锅炉上，上述煤粉仓1顶部设有气体出口，该气体出口通过管线连接上述抽气燃烧器13的进口，上述抑燃粉仓4通过灭火管线连接上述煤粉仓1中部或上部适配的灭火流体入口。
[0027]工作状态，抽气燃烧器13将煤粉仓1内挥发的可燃性气体抽走作为燃料进锅炉燃烧，运行过程中，当检测到煤粉仓1内温度接近限值或发生因可燃性气体无法及时抽出导致煤粉自燃时，抑燃系统开始工作，即抑燃粉仓4 通过灭火管线，将其仓内的抑燃粉料(如难燃煤粉等)从煤粉仓1的顶部喷入，由于大量难燃煤粉的喷入，且难燃煤粉粒径较仓内煤粉更大，难燃煤粉喷入后将对煤粉仓1内的精煤粉进行覆盖，在煤粉仓1内快速形成缺氧窒息的环境，抑制精煤粉的进一步燃烧，在煤粉和空气间形成保护层，使煤粉燃烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统，其特征在于：包括煤粉仓(1)、抽气燃烧器(13)和抑燃系统，所述抑燃系统包括抑燃粉仓(4)，所述抽气燃烧器(13)装于锅炉上，所述煤粉仓(1)顶部设有气体出口，该气体出口通过管线连接所述抽气燃烧器(13)的进口，所述抑燃粉仓(4)通过灭火管线连接所述煤粉仓(1)中部或上部适配的灭火流体入口。2.根据权利要求1所述的一种深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统，其特征在于：所述煤粉仓(1)安装有氧浓度传感器(2)、一氧化碳浓度传感器(3)和测温装置(7)，所述灭火管线上设有电控阀门，所述氧浓度传感器(2)、一氧化碳浓度传感器(3)和测温装置(7)以及所述电控阀门分别连接锅炉的控制系统。3.根据权利要求2所述的一种深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统，其特征在于：所述测温装置(7)为测温热电偶，所述煤粉仓(1)侧壁中间区域设有开孔，所述测温热电偶密封装于开孔中。4.根据权利要求1所述的一种深度调峰燃煤锅炉的煤粉仓防爆抑燃系统，其特征在于：还包括煤粉干燥系统，所述煤粉干燥系统包括换热器(12)和惰性气瓶(6)，所述惰性气瓶(6)通过管线连接所述换热器(12)的管程入口，所述换热器(12)的管程出口通过回流管线连接所述煤粉仓(1)侧壁适配的气体入口，所述抽气燃烧器(13)的烟气出口通过管线连接所述换热器(12)的管程入口，所述换热器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：向军，周琳刚，汪一，邓伟，熊哲，朱萌，陈磊，陈德志，卿浩然，王鑫，胡松，苏胜，徐俊，江龙，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：