一种能量换位梯级利用防爆型风粉加热系统的制作方法

本实用新型涉及燃煤发电厂制粉系统，尤其涉及一种能量换位梯级利用防爆型风粉加热系统。

背景技术：

热一次风在磨煤机中对煤粉的加热能力是有限的，为了实现煤粉在进入锅炉燃烧前的充分升温干燥，就需要在磨煤机出口风粉混合物管道增加第二级换热装置，为了克服传热端差，加热热源只能采用汽轮机中压抽汽甚至更高压力抽汽的汽化潜热或与之品位相近的热源；由于汽轮机抽汽的饱和温度远低于热一次风的温度，根据热力学理论，用高温热源对温度较低的煤粉进行第一级加热，用低温热源对温度较高的风粉混合物粉进行第二级加热，是不符合能量梯级利用原则的，因此该方式的经济性是得不到充分发挥的。

出于防爆考虑，多数燃煤机组的磨煤机运行中需通过对一次风掺冷风来降低进入磨煤机的一次风温度，从而降低了对煤粉的干燥能力，降低了锅炉燃烧的安全经济性；同时，磨煤机入口一次风掺冷风后，降低了一次风在空预器中的吸热量，造成锅炉排烟温度升高，锅炉效率下降。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种针对燃煤发电厂制粉系统且通过不同热源的能量品位交换实现用较低品位的热源进行磨煤机风粉加热并提高机组安全经济性的能量换位梯级利用防爆型风粉加热系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种能量换位梯级利用防爆型风粉加热系统，包括磨煤机、一次风进入管道、风粉排出管道、降温装置和加热装置；所述磨煤机的入口与所述一次风进入管道的一端相连通，所述磨煤机的出口与所述风粉排出管道的一端相连通；所述降温装置设置在所述一次风进入管道上，所述加热装置设置在所述风粉排出管道上。

本实用新型的有益效果是：在磨煤机入口的一次风进入管道上设置降温装置，在降温装置中一次风把热量传递给水并降低温度后进入磨煤机，从而把磨煤机出口的风粉混合物温度降低；与此同时，在降温装置中吸热升温后的水进入磨煤机出口的风粉排出管道上的加热装置，将热量传递给风粉混合物，实现风粉混合物的加热升温；在提升了制粉系统对风粉混合物的加热与干燥能力的同时，显著降低了进入磨煤机的热一次风温度，从而显著降低了磨煤机内的爆燃风险，提高了制粉系统安全性；同时彻底避免了磨煤机入口的一次风掺冷风现象，提高了一次风在空预器中的吸热量，从而显著降低了锅炉的排烟温度，提高了锅炉效率，提高了机组的循环热效率，实现显著的节能效果。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，还包括循环水系统，所述降温装置为第一换热器，所述加热装置为第二换热器，所述第一换热器与所述第二换热器均包括换热出口、换热进口、一次风进口和一次风出口，所述第一换热器的一次风进口与一次风出口均与所述一次风进入管道相连通，所述第二换热器的一次风进口和一次风出口均与所述风粉排出管道相连通，所述第一换热器的换热出口通过管道与所述第二换热器的换热进口相连通，所述第一换热器的换热进口通过管道与所述循环水系统的取水口相连通，所述第二换热器的换热出口通过管道与所述循环水系统的回水口相连通。

进一步，所述循环水系统包括汽轮机低压缸、低压加热器、循环泵和供水装置；所述低压加热器的入口通过管道与所述汽轮机低压缸的出口和所述供水装置的出口相连通，所述低压加热器的出口通过管道与所述第一换热器的换热进口相连通，所述循环泵的入口通过管道与所述第二换热器的出口相连通，所述循环泵的出口通过管道与所述低压加热器的入口相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过以上换热循环，可以把较低品位热源的热量传输给制粉系统的风粉混合物，从而实现风粉混合物在进入炉膛燃烧之前的进一步升温干燥；先将品位最高的热一次风的热量传递给品位次高的相当于汽轮机抽汽饱和温度的热水，用降低了品位后的一次风去对温度较低的煤粉进行第一级加热，再用提升了品位后的热水去对温度较高的风粉混合粉进行第二级加热，通过能量品位的交换，有效实现了能量的梯级利用，同时降低了汽轮机的冷源损失，也降低了各个传热环节的不可逆传热损失，从而降低了整个系统的熵增，增加了整个系统的做功能力，其结果就是可以用更低品位的汽轮机低压缸抽汽或与之品位相近的热源作为磨煤机出口风粉混合物的加热热源，在有效提高锅炉燃烧安全经济性、降低污染物生成和排放的同时，提高了机组的循环热效率，实现显著的节能效果。

进一步，所述供水装置为机组凝结水系统，或锅炉余热利用系统，或水箱。

进一步，所述循环水系统通过循环水管路与热力系统连接，所述第一换热器的换热入口与所述循环水管路的一端连接。

进一步，所述一次风进入管道的另一端与锅炉空预器的出口相连通。

进一步，所述风粉排出管道的另一端与锅炉炉膛的入口相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：在锅炉空预器出口至磨煤机入口的一次风进入管道上设置第一加热器，同时在磨煤机出口至锅炉炉膛入口的风粉排出管道上设置第二加热器，提高了机组的循环热效率，实现显著的节能效果。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、磨煤机；2、一次风进入管道；21、第一换热器；3、风粉排出管道；31、第二换热器；4、循环水系统；41、汽轮机低压缸；42、低压加热器；43、循环泵；44、供水装置；45、循环水管路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实施例的一种能量换位梯级利用防爆型风粉加热系统，包括磨煤机1、一次风进入管道2、风粉排出管道3、降温装置和加热装置；磨煤机1的入口与一次风进入管道2的一端相连通，磨煤机1的出口与风粉排出管道3的一端相连通；降温装置设置在一次风进入管道2上，加热装置设置在风粉排出管道3上；还包括循环水系统4，降温装置为第一换热器21，加热装置为第二换热器31，第一换热器21与第二换热器31均包括换热出口、换热进口、一次风进口和一次风出口，第一换热器21的一次风进口与一次风出口均与一次风进入管道2相连通，第二换热器31的一次风进口和一次风出口均与风粉排出管道3相连通，第一换热器21的换热出口通过管道与第二换热器31的换热进口相连通，第一换热器21的换热进口通过管道与循环水系统4的取水口相连通，第二换热器31的换热出口通过管道与循环水系统4的回水口相连通。

如图1所示，本实施例的循环水系统4包括汽轮机低压缸41、低压加热器42、循环泵43和供水装置44；低压加热器42的入口通过管道与汽轮机低压缸41的出口和供水装置44的出口相连通，低压加热器42的出口通过管道与第一换热器21的换热进口相连通，循环泵43的入口通过管道与第二换热器31的出口相连通，循环泵43的出口通过管道与低压加热器42的入口相连通。

本实施例的供水装置44为机组凝结水系统，或锅炉余热利用系统，或水箱；磨煤机1出口风粉混合物的温度降低，第二换热器31的传热端差随之增大，从第二换热器31中放热后的回水温度也相应较低，将该回水引入到机组的低压加热器42入口，在低压加热器42中吸收汽轮机低压缸抽汽的汽化潜热后升温，然后再引入到磨煤机1入口的第一换热器21中继续升温并完成整个换热循环。

如图1所示，本实施例的循环水系统4通过循环水管路45与热力系统连接，第一换热器21的换热入口与循环水管路45的一端连接。

本实施例的一次风进入管道2的另一端与锅炉空预器的出口相连通，风粉排出管道3的另一端与锅炉炉膛的入口相连通。

本实施例的一种能量换位梯级利用防爆型风粉加热系统，可与特殊设计的双路或多路热源换热装置相配合，可以组成灵活的系统连接方式，实现能量的换位利用和梯级利用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。