專利名稱：一種防止鍋爐沾污的灰渣再循環(huán)的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及防止鍋爐沾污技術(shù)，特別是一種防止鍋爐沾污的灰渣再循環(huán)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)發(fā)電行業(yè)以火力發(fā)電為主，火電裝機(jī)容量超過(guò)70%以上?；痣妱?dòng)力用煤多采用劣質(zhì)低品位煤，以至于會(huì)造成鍋爐爐膛水冷壁結(jié)渣、對(duì)流受熱面沾污等問(wèn)題，這一系列問(wèn)題是長(zhǎng)期影響電站鍋爐正常運(yùn)行的重要因素。結(jié)渣和沾污會(huì)降低鍋爐的傳熱效率，影響鍋爐出力，使得設(shè)備的運(yùn)行安全性嚴(yán)重降低，結(jié)渣嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致鍋爐熄火、爆管、非計(jì)劃停爐等重大事故。在燃燒高堿性的準(zhǔn)東煤時(shí)沾污現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，只有摻混堿金屬含量較低的煤種才能減輕對(duì)流受熱面的沾污狀況。高堿性煤種約占我國(guó)煤炭資源保有量的20%，目前該部分煤種還未實(shí)現(xiàn)獨(dú)立應(yīng)用，只能通過(guò)摻燒的模式部分利用。由于煤中含高堿性元素(主要為鈉元素)的固有特性，導(dǎo)致燃燒設(shè)備受熱面結(jié)渣及沾污嚴(yán)重，不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)東煤的純燒利用和發(fā)揮準(zhǔn)東煤儲(chǔ)量達(dá)、價(jià)格低等優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致對(duì)于我國(guó)大量高堿金屬含量煤的大規(guī)模利用受到限制，從而制約了我國(guó)煤炭資源利用的效率。高堿性煤在煤粉鍋爐燃燒過(guò)程中由于堿金屬元素的揮發(fā)，容易在鍋爐受熱面冷凝形成一層打底附著物。打底附著物主要以NaCl或Na2SO4B式存在，上述成分在高溫下?lián)]發(fā)后，易凝結(jié)在受熱面上形成燒結(jié)或粘結(jié)的灰沉積，隨著附著物對(duì)飛灰的吸附作用，會(huì)使得受熱面出現(xiàn)不同程度的沾污現(xiàn)象，且無(wú)法使用吹灰器清除，從而導(dǎo)致受熱面?zhèn)鳠崮芰ο陆?，造成鍋爐排煙溫度升高等問(wèn)題，最終使得爐膛出力大大降低造成停爐。另外一方面，沾污嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成煙道堵塞以及腐蝕爆管，堿金屬會(huì)與鐵相元素形成絡(luò)合物，對(duì)金屬管壁形成啃噬作用，使得金屬受熱面的耐壓強(qiáng)度降低，造成換熱面管束發(fā)生爆管，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性?？傊?，研究高堿性煤利用工藝，降低或解決鍋爐嚴(yán)重沾污傾向是大型鍋爐安全運(yùn)行的重點(diǎn)問(wèn)題之一。國(guó)內(nèi)對(duì)于燃燒高堿性煤利用還缺乏工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，僅新疆地區(qū)個(gè)別電廠在研究高堿性煤的燃燒沾污問(wèn)題，目前并沒(méi)有高效的利用辦法，只通過(guò)外煤摻燒的方式來(lái)減輕沾污問(wèn)題，外煤摻燒問(wèn)題實(shí)際上是通過(guò)添加其他低堿性金屬煤，降低了原煤中堿金屬的相對(duì)含量。鍋爐摻燒高堿性煤的比例不應(yīng)超過(guò)30%，摻燒比例增大時(shí)，對(duì)流受熱面沾污積灰嚴(yán)重，形成煙氣走廊，煙氣沖刷造成高溫再熱器、高溫過(guò)熱器泄漏。由于新疆地區(qū)高堿性煤利用方式均為坑口電站，摻燒方式對(duì)外煤的需求量較大，這種方式往往受到運(yùn)輸條件的限制，極大增加了運(yùn)行成本。因此，高堿性煤的沾污問(wèn)題是亟待解決的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有高堿性煤利用過(guò)程中存在的沾污問(wèn)題，提供了一種防止鍋爐沾污的灰渣再循環(huán)的方法和系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)大大減輕現(xiàn)有電站鍋爐燃用高堿性煤時(shí)對(duì)流受熱面嚴(yán)重沾污、高溫腐蝕與磨損的目的，穩(wěn)定鍋爐出力，保證鍋爐受熱面換熱效果，可以避免由于沾污所造成的對(duì)流受熱面超溫現(xiàn)象，降低爆管事故的發(fā)生，達(dá)到實(shí)現(xiàn)高堿性煤的大規(guī)模純燒利用的目的。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種防止鍋爐沾污的灰渣再循環(huán)的系統(tǒng)，其特征在于包括原煤倉(cāng)、磨煤機(jī)、分離器、儲(chǔ)渣斗、破碎機(jī)、干燥機(jī)，原煤倉(cāng)出料口連接至磨煤機(jī)的進(jìn)料口，磨煤機(jī)的出料口連接至分離器的進(jìn)料口，分離器的一出口連接至鍋爐的燃燒器，分離器的另一出口連接至磨煤機(jī)的進(jìn)料口 ；干燥機(jī)的進(jìn)料口與鍋爐的渣池出口連通，干燥機(jī)的出料口連接至破碎機(jī)的進(jìn)料口，破碎機(jī)的出料口連接至儲(chǔ)渣斗的進(jìn)料口，儲(chǔ)渣斗的出料口連接至磨煤機(jī)的進(jìn)料口，干燥機(jī)位于渣池下端，破碎機(jī)位于干燥機(jī)下端。所述原煤倉(cāng)和磨煤機(jī)之間連接有給料機(jī)。、所述破碎機(jī)和儲(chǔ)渣斗之間連接有輸渣裝置。 所述磨煤機(jī)進(jìn)料口的前端與鍋爐煙道尾部的空氣預(yù)熱器連接。所述干燥機(jī)的入風(fēng)口與鍋爐煙道尾部的空氣預(yù)熱器的出風(fēng)管道連接。所述空氣預(yù)熱器的出風(fēng)管道為一次風(fēng)出風(fēng)管道，一次風(fēng)出風(fēng)管道設(shè)置一專門(mén)的引風(fēng)管道，弓I風(fēng)管道分別連接至磨煤機(jī)進(jìn)料口的前端和干燥機(jī)的入風(fēng)口。將磨煤機(jī)進(jìn)料口的前端、干燥機(jī)的入風(fēng)口均與鍋爐煙道尾部的空氣預(yù)熱器的出風(fēng)管道連接，是可以循環(huán)利用空氣預(yù)熱器的一次風(fēng)作為干燥風(fēng)。所述引風(fēng)管道與磨煤機(jī)進(jìn)料口的前端的連接處位于儲(chǔ)渣斗與磨煤機(jī)的連接處與分離器與磨煤機(jī)的連接處之間。所述渣池與干燥機(jī)之間設(shè)置有管路球閥，用于定期排渣。整個(gè)系統(tǒng)的工作原理如下灰渣中存在含量的較高的Si02、Al2O3及其他硅酸鹽類，且灰渣中鈉含量極少，可與鈉鹽發(fā)生化學(xué)吸附反應(yīng)，降低煙氣中活性鈉鹽比例，使活性鈉鹽轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄缘墓杷徜X鈉等。主要原理如下2NaCl+3Si02+H20 .............., Na20.3Si02+2HClNa2S04+3Si02 — Na20.3Si02+S02+l/202Na20.3Si02 + Al2O3- — Na2O. Al2O3 2Si02+ SiO2[0021 ] 2NaCl+H20+nSi02 — Na2O. nSi02+2HCl上述反應(yīng)使可揮發(fā)的堿金屬氯化物和硫酸鹽轉(zhuǎn)化成鋁硅酸鹽。通過(guò)添加鍋爐底灰渣大大減輕了鍋爐尾部對(duì)流受熱面沾污積灰，保證了鍋爐連續(xù)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)高堿性煤的大規(guī)模利用。將鍋爐渣池收集的灰渣進(jìn)行干燥，將干燥后的灰渣破碎，粒度與鍋爐給煤粒度同等級(jí)別，根據(jù)使用的高堿性煤粉的種類不同，將破碎后的灰渣與高堿性煤粉按照重量比范圍I :5-20比例進(jìn)行混合磨制得到混合煤粉，最后，將混合煤粉輸送至鍋爐爐膛進(jìn)行燃燒，隨著煙氣的流動(dòng)，渣粉與煙氣中的活性鈉反生化學(xué)吸附反應(yīng)生成不溶性鈉鹽，煙氣經(jīng)過(guò)屏式過(guò)熱器時(shí)煙氣中活性鈉Na含量已經(jīng)大大降低，在經(jīng)過(guò)后續(xù)受熱面由于煙氣中活性鈉含量極少，基本不發(fā)生沾污。整個(gè)系統(tǒng)的工作過(guò)程為在鍋爐開(kāi)車(chē)階段，先通過(guò)外煤摻燒或外在灰渣添加，直到鍋爐開(kāi)車(chē)正常運(yùn)行產(chǎn)生一定量的灰渣后，再利用鍋爐自身的灰渣；鍋爐正常運(yùn)行階段，爐膛內(nèi)煤粉燃燒形成的灰渣進(jìn)入渣池冷卻收集，通過(guò)打開(kāi)管路球閥定期排渣，灰渣依靠重力落入干燥機(jī)中，從空氣預(yù)熱器分引一次風(fēng)至干燥機(jī)的入風(fēng)口，在干燥機(jī)中干燥灰渣，灰渣干燥后落入破碎機(jī)，在破碎機(jī)中將灰渣進(jìn)行破碎，經(jīng)過(guò)破碎的灰渣通過(guò)輸渣裝置送往儲(chǔ)渣斗中；原煤倉(cāng)中的高堿性煤粉由給料機(jī)輸送?；以c高堿性煤粉的重量比按I :5-20混合，并一同進(jìn)入磨煤機(jī)，在混合過(guò)程中，通過(guò)引風(fēng)管道引入空氣預(yù)熱器的一次風(fēng)作為干燥風(fēng)，經(jīng)過(guò)磨煤機(jī)得到的混合煤粉進(jìn)入到分離器，在分離器中進(jìn)行篩分，大顆粒的混合煤粉重新返回磨煤機(jī)，細(xì)煤粉經(jīng)過(guò)燃燒器噴入鍋爐爐膛內(nèi)燃燒。本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型通過(guò)灰渣與煙氣中活性鈉鹽的化學(xué)吸附反應(yīng)，減少了鍋爐低溫區(qū)受熱面的沾污，提高了換熱面的換熱效率，穩(wěn)定鍋爐出力；循環(huán)利用鍋爐底灰渣，對(duì)灰渣進(jìn)行了重復(fù)利用，同時(shí)避免了高堿性煤目前只能通過(guò)摻燒途徑利用所帶來(lái)的高額成本；循環(huán)利用原鍋爐的一次風(fēng)熱量，節(jié)約成本，充分利用熱量資源；在對(duì)原鍋爐系統(tǒng)改動(dòng)不大的情況下，實(shí)現(xiàn)高堿性煤大規(guī)模純燒利用，提高了電廠的效益。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，附圖標(biāo)記為I原煤倉(cāng)，2渣斗，3給料機(jī)，4磨煤機(jī)，5輸渣裝置，6破碎機(jī)，7干燥機(jī)，8分離器，9渣池，10燃燒器，11空氣預(yù)熱器。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，一種防止鍋爐沾污的灰渣再循環(huán)的系統(tǒng)，包括原煤倉(cāng)I、磨煤機(jī)4、分離器8、儲(chǔ)渣斗2、破碎機(jī)6、干燥機(jī)7，原煤倉(cāng)I出料口連接至磨煤機(jī)4的進(jìn)料口，磨煤機(jī)4的出料口連接至分離器8的進(jìn)料口，分離器8的一出口連接至鍋爐的燃燒器10，分離器8的另一出口連接至磨煤機(jī)4的進(jìn)料口 ；干燥機(jī)7的進(jìn)料口與鍋爐的渣池9出口連通，干燥機(jī)7的出料口連接至破碎機(jī)6的進(jìn)料口，破碎機(jī)6的出料口連接至儲(chǔ)渣斗2的進(jìn)料口，儲(chǔ)渣斗2的出料口連接至磨煤機(jī)4的進(jìn)料口，干燥機(jī)7位于渣池9下端，破碎機(jī)6位于干燥機(jī)7下端。所述原煤倉(cāng)I和磨煤機(jī)4之間連接有給料機(jī)3。所述破碎機(jī)6和儲(chǔ)渣斗2之間連接有輸渣裝置5。所述磨煤機(jī)4進(jìn)料口的前端與鍋爐煙道尾部的空氣預(yù)熱器11連接。所述干燥機(jī)7的入風(fēng)口與鍋爐煙道尾部的空氣預(yù)熱器11的出風(fēng)管道連接。所述空氣預(yù)熱器11的出風(fēng)管道為一次風(fēng)出風(fēng)管道，一次風(fēng)出風(fēng)管道設(shè)置一專門(mén)的引風(fēng)管道，引風(fēng)管道分別連接至磨煤機(jī)4進(jìn)料口的前端和干燥機(jī)7的入風(fēng)口。將磨煤機(jī)4進(jìn)料口的前端、干燥機(jī)7的入風(fēng)口均與鍋爐煙道尾部的空氣預(yù)熱器11的出風(fēng)管道連接，是可以循環(huán)利用空氣預(yù)熱器11的一次風(fēng)作為干燥風(fēng)。所述引風(fēng)管道與磨煤機(jī)4進(jìn)料口的前端的連接處位于儲(chǔ)渣斗2與磨煤機(jī)4的連接處與分離器8與磨煤機(jī)4的連接處之間。所述渣池9與干燥機(jī)7之間設(shè)置有管路球閥，用于定期排渣。整個(gè)系統(tǒng)的工作過(guò)程為[0041]在鍋爐開(kāi)車(chē)階段，先通過(guò)外煤摻燒或外在灰渣添加，直到鍋爐開(kāi)車(chē)正常運(yùn)行產(chǎn)生一定量的灰渣后，再利用鍋爐自身的灰渣；鍋爐正常運(yùn)行階段，爐膛內(nèi)煤粉燃燒形成的灰渣進(jìn)入渣池9冷卻收集，通過(guò)打開(kāi)管路球閥定期排渣，灰渣依靠重力落入干燥機(jī)7中，從空氣預(yù)熱器11分引一次風(fēng)至干燥機(jī)7的入風(fēng)口，在干燥機(jī)7中干燥灰渣，灰渣干燥后落入破碎機(jī)6，在破碎機(jī)6中將灰渣進(jìn)行破碎，經(jīng)過(guò)破碎的灰渣通過(guò)輸渣裝置5送往儲(chǔ)渣斗2中；原煤倉(cāng)I中的高堿性煤粉由給料機(jī)3輸送，根據(jù)使用的高堿性煤粉的種類不同，將灰渣與高堿性煤粉的重量比按I :5-20混合，并一同進(jìn)入磨煤機(jī)4，在混合過(guò)程中，通過(guò)引風(fēng)管道引入空氣預(yù)熱器11的一次風(fēng)作為干燥風(fēng)，經(jīng)過(guò)磨煤機(jī)4得到的混合煤粉進(jìn)入到分離器8，在分離器8中進(jìn)行篩分，大顆粒的混合煤粉重新返回磨煤機(jī)4，細(xì)煤粉經(jīng)過(guò)燃燒器10噴入鍋爐爐膛內(nèi)燃燒，隨著煙氣的流動(dòng)，渣粉與煙氣中的活性鈉反生化學(xué)吸附反應(yīng)生成不溶性鈉鹽，煙氣經(jīng)過(guò)屏式過(guò)熱器時(shí)煙氣中活性鈉Na含量已經(jīng)大大降低，在經(jīng)過(guò)后續(xù)受熱面由于煙氣中活性鈉含量極少，基本不發(fā)生沾污。
權(quán)利要求1.一種防止鍋爐沾污的灰渣再循環(huán)的系統(tǒng)，其特征在于包括原煤倉(cāng)(I)、磨煤機(jī)(4)、分離器(8)、儲(chǔ)渣斗(2)、破碎機(jī)(6)、干燥機(jī)(7)，原煤倉(cāng)(I)出料口連接至磨煤機(jī)(4)的進(jìn)料口，磨煤機(jī)(4)的出料口連接至分離器(8)的進(jìn)料口，分離器(8)的一出口連接至鍋爐的燃燒器(10)，分離器(8)的另一出口連接至磨煤機(jī)(4)的進(jìn)料口 ；干燥機(jī)(7)的進(jìn)料口與鍋爐的渣池(9)出口連通，干燥機(jī)(7)的出料口連接至破碎機(jī)(6)的進(jìn)料口，破碎機(jī)(6)的出料口連接至儲(chǔ)渣斗(2)的進(jìn)料口，儲(chǔ)渣斗(2)的出料口連接至磨煤機(jī)(4)的進(jìn)料口，干燥機(jī)(7)位于渣池(9)下端，破碎機(jī)(6)位于干燥機(jī)(7)下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述原煤倉(cāng)(I)和磨煤機(jī)(4)之間連接有給料機(jī)(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述破碎機(jī)(6)和儲(chǔ)渣斗(2)之間連接有輸渣裝置(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述磨煤機(jī)(4)進(jìn)料口的前端與鍋爐煙道尾部的空氣預(yù)熱器(11)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述干燥機(jī)(7)的入風(fēng)口與鍋爐煙道尾部的空氣預(yù)熱器(11)的出風(fēng)管道連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述空氣預(yù)熱器(11)的出風(fēng)管道為一次風(fēng)出風(fēng)管道，一次風(fēng)出風(fēng)管道設(shè)置一專門(mén)的引風(fēng)管道，引風(fēng)管道分別連接至磨煤機(jī)(4)進(jìn)料口的前端和干燥機(jī)(7 )的入風(fēng)口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于所述引風(fēng)管道與磨煤機(jī)(4)進(jìn)料口的前端的連接處位于儲(chǔ)渣斗(2)與磨煤機(jī)(4)的連接處與分離器(8)與磨煤機(jī)(4)的連接處之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述渣池(9)與干燥機(jī)(7)之間設(shè)置有用于定期排渣的管路球閥。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種防止鍋爐沾污的灰渣再循環(huán)的系統(tǒng)，將鍋爐渣池的灰渣收集到干燥機(jī)，利用空氣預(yù)熱器的一次風(fēng)作為干燥風(fēng)干燥灰渣，經(jīng)破碎機(jī)對(duì)干燥后的灰渣進(jìn)行破碎，經(jīng)破碎的灰渣輸送至儲(chǔ)渣斗；將原煤倉(cāng)中的高堿性煤粉按一定比例與儲(chǔ)渣斗中的灰渣混合后進(jìn)入磨煤機(jī)，在混合過(guò)程中通過(guò)引風(fēng)管道引入空氣預(yù)熱器的一次風(fēng)，經(jīng)過(guò)磨煤機(jī)得到的混合煤粉進(jìn)入分離器進(jìn)行篩分，大顆粒煤粉重新返回磨煤機(jī)，細(xì)煤粉經(jīng)過(guò)燃燒器噴入鍋爐爐膛內(nèi)燃燒，隨著煙氣的流動(dòng)，渣粉與煙氣中的活性鈉反生化學(xué)吸附反應(yīng)生成不溶性鈉鹽，煙氣經(jīng)過(guò)屏式過(guò)熱器時(shí)煙氣中活性鈉Na含量已經(jīng)大大降低，在經(jīng)過(guò)后續(xù)受熱面由于煙氣中活性鈉含量極少，基本不發(fā)生沾污。
文檔編號(hào)F23B70/00GK202813347SQ201220492209
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者曹立勇, 郭盼, 劉正寧, 李陽(yáng), 樊偉, 杜奇, 劉江, 張媛, 胡春云, 張曉光 申請(qǐng)人:中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司