一種中儲式煙煤鍋爐防爆處理所專用的系統技術方案

本實用新型專利技術屬于發電安全的技術領域，特別是涉及一種在摻燒褐煤的中儲式煤粉鍋爐上的防爆處理方法及所專用的系統。該系統包括煙煤鍋爐、及與該鍋爐連接的制粉系統，制粉系統包括給煤機、磨煤機、粗粉分離器、細粉分離器、粉倉、給粉機、排粉機及與它們相連接的管路，其特征在于：在煤煙鍋爐的尾部煙道轉向室處通過管路與磨煤機的入口相連接；在煤煙鍋爐尾部煙道轉向室的包墻管過熱器處分別插入管路連接到磨煤機的入口處。本實用新型專利技術的目的在于解決中儲式煙煤鍋爐如何有效防爆這方面所存在的問題。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于發電安全的
，特別是涉及一種在 摻燒褐煤的中儲式煤粉鍋爐上的防爆處理專用系統。二、
技術介紹
在東北地區近60000MW火電容量中，76%為煙煤鍋爐， 煙煤鍋爐中70%采用中間儲倉式制粉系統。東北地區煙煤的揮發分較高，因此， 制粉系統防爆一直是困擾電廠安全運行的技術難題。近年來，東北地區由于煙 煤資源逐漸枯竭和煤炭用量迅猛增加，使得一些機組不得不摻燒蘊藏豐富且價 格較低的褐煤。由于褐煤揮發分較煙煤更高，更易燃易爆，少量摻燒已造成多 臺制粉系統發生爆炸，而煤炭市場又決定了必須大量摻燒。我國燃煤主要以煙煤為主，煙煤揮發分一般為20% 40°/。之間，而東北地 區煙煤，揮發分均接近40%，甚至個別地區超過40%，屬極易爆炸煤種。制 粉系統爆炸嚴重影響機組安全經濟運行，直接威脅發電企業安全生產。據統計 高揮發分煙煤制粉系統爆炸占鍋爐各種事故約20%;在阜新發電廠02號鍋爐 制粉系統嚴重爆炸的調査發現，該制粉系統一般每年至少發生1次嚴重爆炸事 故。運行過程中，無論中儲式煙煤鍋爐還是直吹式煙煤鍋爐都經常發生爆炸， 尤其是磨制高揮發分煙煤中儲式制粉系統更為突出，因為該類型制粉系統設備 繁多、結構特殊、管路復雜，不可避免的存在積粉部位和流動死區，以及由此 引發的陰燃。而且制粉系統大多沒有有效的防爆措施，按傳統措施裝設的防爆 門也為被動措施，僅能一定程度降低爆炸后造成的損失，并不能有效防止爆炸 的發生。根據中南電力設計院的調査，制粉系統爆炸部位以粗、細粉分離器及 磨煤機入口居多。因此中儲式制粉系統一直存在著爆炸的隱患，成為長期困擾 電廠安全運行的技術難題。由于制粉系統爆炸具有隨機性、突發性以及不可控 等特點，危害極大， 一旦發生容易造成設備的損壞以及非計劃停機事故，甚至 人身傷亡事故。因此，中儲式煙煤鍋爐如何有效防爆成為日益突出和亟待解決 的課題。三、
技術實現思路
1、 專利技術目的本技術提供一種煙煤鍋爐防爆處理方法及所專用的系 統，其目的在于解決中儲式煙煤鍋爐如何有效防爆這方面所存在的問題。2、 技術方案本技術是通過以下技術方案來實現的 一種中儲式煙煤鍋爐防爆處理所專用的系統，該系統包括煙煤鍋爐、及與該鍋爐連接的制粉系統，制粉系統包括給煤機、磨煤機、粗粉分離器、細粉分 離器、粉倉、給粉機、排粉機及與它們相連接的管路，其特征在于在煤煙鍋 爐的尾部煙道轉向室處通過管路與磨煤機的入口相連接。在煤煙鍋爐尾部煙道轉向室的包墻管過熱器處分別插入兩條管路連接到 磨煤機的入口處。3、 優點及效果該項技術首次提出了控制制粉系統末端氧量不大于16% 的技術指標，確定了加入惰性氣體防止制粉系統爆炸的關鍵參數，對制粉系統 防爆具有普遍指導意義。該項技術不僅解決了中儲式制粉系統磨制褐煤時的防 爆、干燥出力不足的問題，而且解決了中儲式制粉系統長期存在的防爆問題， 杜絕了制粉系統爆炸造成的人身傷害事故和重大設備損壞，安全意義十分重 大，社會效益顯著。四、 附圖說明圖1為本技術煙煤鍋爐主要結構示意圖及其在平衡通風時煙風道各 部位正負壓分布圖2為本技術主要結構示意圖3為原煙煤鍋爐及制粉系統的主要結構示意圖4為本技術抽取位置的示意圖。五具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步的詳細說明，但不因具體的實施例 限制本技術。國內、外有從鍋爐爐膛以及引風機出口抽取爐煙加入制粉系統的例子，鍋 爐爐煙按其工藝流程分為高溫爐煙、中溫爐煙和低溫爐煙。通常高溫爐煙取自 爐膛，冷爐煙(即低溫爐煙)取自引風機出口。高溫爐煙具有高溫、低氧的特點，因其溫度在100(TC左右，干燥能力過強，若加入制粉系統受鋼球磨煤機 出口溫度的限制，無法滿足防爆要求，主要是增加制粉系統干燥能力。冷爐煙 溫約為14(TC，由于尾部煙道設備較多、漏風較大，具有低溫、高氧的特點， 其干燥能力有限。而且冷爐煙必須依靠冷煙風機抽取才能實現，需增加動力設 備，實施較復雜，冷爐煙主要作用是調整制粉系統干燥劑溫度。因此，上述兩 種技術均無法應用。煤粉爆炸的基本條件是存在煤粉、 一定的煤粉濃度和氧氣濃度、足夠的點 火能量。制粉系統存在煤粉，其煤粉濃度均處于易爆范圍，而且設備繁多、結 構特殊、管路復雜，不可避免的存在積粉部位和流動死區，以及由此引發的陰 燃。因此，若有效消除制粉系統爆炸條件，只有在制粉系統中摻入惰化介質， 大幅度降低氧氣濃度，使氧濃度降低至煤粉空氣混合物不能點燃的條件，通過 大量的試驗證明降低制粉系統末端氧量水平不超過17%,以此能夠提高制粉 系統的防爆能力。通過反復的測算，我們發現在煙煤鍋爐平衡通風時煙風道各 部位正負壓分布情況，如圖1所示。這樣，本技術提出了屮儲式煙煤鍋爐 以抽取中溫爐煙作為干燥介質的技術路線，不需要外部的抽取動力，既解決了 制粉系統防爆的技術難題，又保證了制粉系統的干燥出力要求。其工作原理就 是利用磨煤機入口和抽取點之間的壓差，將約為50(TC的中溫爐煙從轉向室處 抽出送入磨煤機，改變制粉系統內部的工作介質和成分，增加惰性氣體含量， 降低制粉系統末端氧量水平不超過17%，以此提高制粉系統的防爆能力。增加中溫爐煙系統，不用新增動力設備就能實現中溫爐煙的抽取，系統簡 單，改造工作量少。具體的措施步驟為1、防爆標準的制定按DL/T5145-2002《火力發電廠煤和制粉系統防爆設計技術規程》中有關 按惰性氣氛設計的標準為14%，但根據相關試驗結果，對于霍林河褐煤，當風 扇磨制粉系統末端氧量低于16%時，任何條件下不發生爆炸。煙煤由于爆炸等 級低于褐煤，因此，可適當提高制粉系統終端氧量水平，以17%為宜。但考慮到煙煤鍋爐攙燒褐煤，混煤的防爆應按混煤中的易爆煤種選擇，因此制粉系統末端氧量按褐煤選取為不大于16%。2、 混煤煤粉水分的選取煤粉水分的選取非常關鍵，干燥介質確定之后，它直接影響制粉系統干燥 能力，由于褐煤本身水分難以確定，因此，綜合了其它電廠摻燒褐煤試驗的數 據，將混煤煤粉水分選為6%左右。3、 抽取位置的選取電站鍋爐普遍采用平衡通風方式，煙風通道系統原則性示意圖見圖1。圖1中的上部分是煙煤鍋爐的主要結構示意圖，下部分相對應的點為正負壓 分布圖。標注l為燃燒器，2是爐膛，3是過熱器和在熱器，4是省煤器，5是空 氣預熱器，6是送風機，7是除塵器，8是引風機，9是煙囪，19是轉向室。標注 a、 b……p分別是煤煙鍋爐中某些點位的正負壓值。由圖l可以看出，鍋爐各部位正負壓有很大區別，而且各個受熱面的煙氣溫 度也有很大區別，因此，煙氣參數的選取直接影響制粉系統改造的效果，對煙氣 參數應全面考慮，同時具備以下條件(1) 抽取位置的煙氣壓力盡可能高。由于利用磨煤機入口負壓與抽取位置 之間形成的壓差抽取煙氣，壓差必須足以克服系統中的阻力抽取足夠的煙氣量， 抽取位置負壓應遠小于磨煤機入口負壓。(2) 含02量盡可能低。抽取位置的02量必須滿足制粉系統防爆要求，越低防爆效果越佳。(3) 抽取位置的煙溫必須適中。抽取位置煙氣應具有合適的溫度，以滿 足制粉系統干燥要求。經過計算分析，發現唯有尾部煙道轉向室處煙氣參數滿足上述條件，因 此，把轉向室處作為抽取中溫爐煙的地點。具體見圖2。圖2是煙煤鍋爐的部分結構與制粉系統的連接關系示意圖。圖中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種中儲式煙煤鍋爐防爆處理所專用的系統，該系統包括煙煤鍋爐、及與該鍋爐連接的制粉系統，制粉系統包括給煤機、磨煤機、粗粉分離器、細粉分離器、粉倉、給粉機、排粉機及與它們相連接的管路，其特征在于：在煤煙鍋爐的尾部煙道轉向室處通過管路與磨煤機的入口相連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳景興，鄒天舒，冷杰，張永興，王文生，蔣翀，徐憲斌，梁明文，蘇東，劉學增，吳炬，袁德權，李彥龍，宋大勇，高吉錄，
申請(專利權)人：東北電力科學研究院有限公司，
類型：實用新型
國別省市：89[中國|沈陽]