一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统和方法与流程

本发明实施例涉及钢铁环保技术领域，特别涉及一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统和方法。

背景技术：

动力煤按干燥无灰基挥发份含量的多少，分为无烟煤、贫煤、烟煤和褐煤四类。烟煤是煤化程度较大的煤，外观呈灰黑色至黑色，包含类似焦油的沥青物质，具有粘结性；含碳量为75～90％，发热量较高，燃烧时火焰长而多烟；挥发物约10～40％，相对密度1.25～1.35，热值约27～37mj/kg。贫煤是煤化程度最高的煤，无粘结性，加热时不产生胶质体；含碳量高达90％，发热量高，着火温度高，燃烧时火焰短，燃烧持续时间长；一般挥发份>10～20％，含氢量一般在4～4.5％。研究表明，燃烧干燥提质后的烟煤能够提高锅炉效率，降低发电煤耗，减少co2、nox排放。随着电力行业的快速发展，电煤市场供应特别紧张，以及我国煤炭质量不均衡、运输能力有限和国家要求电站尽量燃用劣质煤等原因，目前电厂都很难保证长期燃烧单一煤种。为保障电煤的长期供应，控制电厂燃料成本，燃用多种煤种成为电厂的必然选择。但烟煤较贫煤水分较高且易燃易爆，制粉系统会出现干燥出力不足、粉混合物温度偏低、锅炉排烟温度高及安全运行等隐患，这限制了进一步加大掺烧烟煤的比例。燃煤发电机组的制粉系统有许多种类，目前运行成熟可靠的有钢球磨煤机中间储仓式、中速磨煤机直吹式、双进双出钢球磨煤机直吹、风扇磨煤机直吹式等制粉方式，其中采用钢球磨煤机制粉系统约占我国在役电站锅炉制粉系统的60％。

因此，如何开发锅炉燃烧效率高的一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统和方法，成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例目的是提供一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统和方法，可显著改善煤粉燃烧性能，提高锅炉燃烧效率。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统，包括：

磨煤装置，用于对混合煤进行破碎，获得破碎物料；所述磨煤装置设有第一入口和第一出口；

分离装置，用于对所述破碎物料进行分离，获得细粒径煤粉；所述分离装置设有入料口和出料口，所述分离装置的所述入料口与所述磨煤装置的所述第一出口相连通；

煤粉收集装置，用于收集所述细粒径煤粉，所述煤粉收集装置设有第四入口和第四出口，所述煤粉收集装置的所述第四入口与所述分离装置的所述出料口相连通；

送风装置，用于获得第一冷却风，所述送风装置包括送风机、第一冷却风管和预热管，所述第一冷却风管和所述预热管分别与所述送风机相连通；所述送风机通过所述第一冷却风管与所述磨煤装置的所述第一入口相连通；

空气预热装置，用于将部分所述第一冷却风进行预热，获得预热风，并将部分所述预热风输送至所述磨煤装置对所述混合煤进行干燥，获得干燥混合煤，所述空气预热装置包括空气预热器和热风管，所述空气预热器设有入风口和出风口，所述空气预热器的所述入风口通过所述预热管与所述送风装置相连通，所述空气预热器的所述出风口通过所述热风管与所述磨煤装置的所述第一入口相连通；

冷却装置，用于将部分所述预热风进行冷却，获得第二冷却风，并将部分所述第二冷却风输送至所述磨煤装置，获得冷却破碎物料，所述冷却装置包括冷却机、第二冷却风管和第三冷却风管，所述冷却机设有第五入口和第五出口，所述冷却机的所述第五入口通过所述热风管与所述空气预热装置的所述出风口相连通，所述冷却机的所述第五出口通过所述第二冷却风管与所述磨煤装置的所述第一出口相连通；

锅炉，用于将所述细粒径煤粉进行燃烧；

送粉装置，用于将所述细粒径煤粉输送至所述锅炉，且部分所述第二冷却风输送至所述送粉装置提供正压，所述送粉装置设有第六入口和第六出口，所述送粉装置的所述第六入口通过所述第三冷却风管与所述冷却装置的第五出口相连通；所述送粉装置的所述第六出口与所述锅炉相连通。

进一步地，所述冷却装置还包括：

汽轮机、凝结水进管和凝结水出管；所述汽轮机设有第七入口和第七出口；

所述冷却机设有凝结水进口和凝结水出口；

所述汽轮机的所述第七入口通过所述凝结水进管与所述冷却机的所述凝结水出口相连通；所述汽轮机的所述第七出口通过所述凝结水出管与所述冷却机的所述凝结水进口相连通。

进一步地，所述送粉装置包括：

煤粉管，所述煤粉收集装置的所述第四出口与所述煤粉管相连通；

送粉机，所述送粉机设有所述第六入口和所述第六出口，所述送粉机的所述第六出口通过所述煤粉管与所述锅炉相连通。

进一步地，所述分离装置包括：

粗粉分离器，用于对所述破碎物料进行分离，获得粗粒径煤粉；所述粗粉分离器设有第二入口和第二出口，所述粗粉分离器的所述第二入口与所述磨煤机的所述第一出口相连通；

细粉分离器，用于对所述粗粒径煤粉进行分离，获得细粒径煤粉，所述细粉分离器设有第三入口、第三出口和乏气出口，所述细粉分离器的所述第三入口与所述粗粉分离器的所述第二出口相连通；所述细粉分离器的所述乏气出口通过乏气管道与所述煤粉管相连通。

进一步地，所述用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统还包括：

给煤装置，包括给煤机和原煤运输链，所述给煤机通过所述原煤运输链与所述磨煤装置的所述第一入口相连通。

本发明实施例提供了一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统方法，所述方法包括：

采用所述磨煤装置对混合煤进行破碎，获得破碎物料；

采用所述分离装置对所述破碎物料进行分离，获得细粒径煤粉；

采用所述煤粉收集装置对所述细粒径煤粉进行收集，获得细粒径煤粉；

采用所述送风装置获得第一冷却风；

采用空气预热装置将所述第一冷却风进行预热，获得预热风，并向所述磨煤装置输送部分所述预热风，对所述混合煤进行干燥，获得干燥混合煤；

采用冷却装置将部分所述预热风进行冷却，获得第二冷却风，并将部分所述第二冷却风输送至所述磨煤装置以对破碎物料进行冷却，获得冷却破碎物料；

所述送粉装置将所述细粒径煤粉输送至锅炉燃烧，其中，部分所述冷却风输送至所述送粉装置为所述细粒径煤粉提供正压。

进一步地，所述混合煤以质量分数计包括：50％～70％烟煤和30％～50％贫煤。

进一步地，所述第一冷却风的温度为0～40℃。

进一步地，所述预热风的温度为380～400℃。

进一步地，所述第二冷却风的温度为40～50℃；所述冷却破碎物料的温度≤80℃。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统和方法，包括：磨煤装置，用于对混合煤进行破碎，获得破碎物料；所述磨煤机设有第一入口和第一出口；分离装置，用于对所述破碎物料进行分离，获得细粒径煤粉；所述分离装置设有入料口和出料口，所述分离装置的所述入料口与所述磨煤装置的所述第一出口相连通；煤粉收集装置，用于收集所述细粒径煤粉，所述煤粉收集装置设有第四入口和第四出口，所述煤粉仓的所述第四入口与所述分离装置的所述出料口相连通；送风装置，用于获得第一冷却风，所述送风装置包括送风机、第一冷却风管和预热管，所述第一冷却风管和所述预热管分别与所述送风机相连通；所述送风机通过所述第一冷却风管与所述磨煤装置的所述第一入口相连通；空气预热装置，用于将部分所述第一冷却风进行预热，获得预热风，并将部分所述预热风输送至所述磨煤装置对所述混合煤进行干燥，获得干燥混合煤，所述空气预热装置包括空气预热器和热风管，所述空气预热器设有入风口和出风口，所述空气预热器的所述入风口通过所述预热管与所述送风装置相连通，所述空气预热器的所述出风口通过所述热风管与所述磨煤装置的所述第一入口相连通；冷却装置，用于将部分所述预热风进行冷却，获得第二冷却风，并将部分所述第二冷却风输送至所述磨煤装置，获得冷却破碎物料，所述冷却装置包括冷却机、第二冷却风管和第三冷却风管，所述冷却机设有第五入口和第五出口，所述冷却机的所述第五入口通过所述热风管与所述空气预热装置的所述出风口相连通，所述冷却机的所述第五出口通过所述第二冷却风管与所述磨煤装置的所述第一出口相连通；锅炉，用于将所述细粒径煤粉进行燃烧；送粉装置，用于将所述细粒径煤粉输送至所述锅炉，并将部分所述第二冷却风输送至所述送粉装置提供正压，所述送粉装置设有第六入口和第六出口，所述送粉装置的所述第六入口通过所述第三冷却风管与所述冷却装置的第五出口相连通；所述送粉装置的所述第六出口与所述锅炉相连通。该系统中增设冷却装置，将热风降温后送至钢球磨煤机出口冷却煤粉温度使得破碎物料的温度降至80℃以下；且关闭送风装置至磨煤装置入口的冷风管道，并调节热风量对原煤进行干燥，使得烟煤所含水分在干燥过程中得以去除，磨煤装置内原煤水分的降低，可有效避免煤粉爆燃，制粉系统安全性显著提高；同时烟煤水分不进入锅炉炉膛，可显著改善煤粉燃烧性能，提高锅炉燃烧效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统的结构图；

图2是本发明实施例提供的一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统方法的流程图；

1-给煤装置；11-给煤机；12-原煤运输链；

2-磨煤装置；a-第一入口；b-第一出口；

3-分离装置；31-粗粉分离器；32-细粉分离器；c-第二入口(c-入料口)；d-第二出口；e-第三入口；f-第三出口(f-出料口)，g-乏气出口；33-乏气管道；

4-煤粉收集装置；h-第四入口；i-第四出口；

5-送风装置；51-送风机；52-第一冷却风管；53-预热管；

6-空气预热装置；61-空气预热器；62-热风管；j-入风口；k-出风口；

7-冷却装置；71-冷却机；72-第二冷却风管；73-第三冷却风管；l-第五入口；m-第五出口；p-凝结水进口；q-凝结水出口；74-汽轮机；75-凝结水进管；76-凝结水出管；r-第七入口；s-第七出口；

8-送粉装置；81-送粉机；82-煤粉管；n-第六入口；o-第六出口；

9-锅炉。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明实施例，本发明实施例的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明实施例，而非限制本发明实施例。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明实施例所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明实施例中用到的各种原材料、试剂、仪器和装置等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本发明实施例的技术问题的发现过程：

220mw燃煤发电机组设计燃煤为晋东南贫煤，运行中为满足降低生产成本需要大比例掺烧烟煤，贫煤与烟煤比例为1：2，钢球磨煤机采用空气预热器产生的热风作为干燥剂。

运行中存在的问题：

大量烟煤掺烧试验证实，采用350～450℃的热风可以满足较高水分烟煤的干燥要求，但磨煤机出口温度不能满足磨制烟煤的风粉温度控制在80℃以下的要求；

若通过在磨煤机入口掺冷风的方式可将热风温度降至130℃，则风粉温度可达到80℃左右，这就不能保证烟煤中水分的有效去除，导致制粉系统干燥出力不足，煤粉不易点着且燃烧不充分；

另外当制粉系统及送粉系统掺入了大量的冷风，将导致热风量消耗减少，使得锅炉排烟温度进一步升高，夏季可达到180℃以上，严重影响电除尘器的安全运行，进一步增加掺冷风量来控制磨煤机出口温度是不可行的。

由此可知，现有的制粉系统不适合大比例掺烧烟煤，混合煤中含有质量分数为50％～70％烟煤的情形下，存在风粉温度过高，煤粉燃烧性能低，锅炉燃烧效率低，安全性低等问题。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

根据本发明实施例一种典型的实施方式，提供一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统，如图1所示，包括：

磨煤装置2，用于对混合煤进行破碎，获得破碎物料；所述磨煤装置2设有第一入口a和第一出口b；

分离装置3，用于对所述破碎物料进行分离，获得细粒径煤粉；所述分离装置3设有入料口和出料口，所述分离装置3的所述入料口与所述磨煤装置2的所述第一出口b相连通；

煤粉收集装置4，用于收集所述细粒径煤粉，所述煤粉收集装置4设有第四入口h和第四出口i，所述煤粉收集装置4的所述第四入口h与所述分离装置3的所述出料口相连通；

送风装置5，用于获得第一冷却风，所述送风装置5包括送风机51、第一冷却风管52和预热管53，所述第一冷却风管52和所述预热管53分别与所述送风机51相连通；所述送风机51通过所述第一冷却风管52与所述磨煤装置2的所述第一入口a相连通；

空气预热装置6，用于将部分所述第一冷却风进行预热，获得预热风，并将部分所述预热风输送至所述磨煤装置2对所述混合煤进行干燥，所述空气预热装置6包括空气预热器61和热风管62，所述空气预热器61设有入风口j和出风口k，所述空气预热器61的所述入风口j通过所述预热管53与所述送风装置5相连通，所述空气预热器61的所述出风口k通过所述热风管62与所述磨煤装置2的所述第一入口a相连通；

冷却装置7，用于将部分所述预热风进行冷却，获得第二冷却风，并将部分所述第二冷却风输送至所述磨煤装置2，获得冷却破碎物料，所述冷却装置7包括冷却机71、第二冷却风管72和第三冷却风管73，所述冷却机71设有第五入口l和第五出口m，所述冷却机71的所述第五入口l通过所述热风管62与所述空气预热装置6的所述出风口k相连通，所述冷却机71的所述第五出口m通过所述第二冷却风管72与所述磨煤装置2的所述第一出口b相连通；

锅炉9，用于将所述细粒径煤粉进行燃烧；

送粉装置8，用于将所述细粒径煤粉输送至所述锅炉9，并将部分所述第二冷却风输送至所述送粉装置8提供正压，所述送粉装置8设有第六入口n和第六出口o，所述送粉装置8的所述第六入口n通过所述第三冷却风管73与所述冷却装置7的第五出口l相连通；所述送粉装置8的所述第六出口o与所述锅炉9相连通。

本发明实施例提供的一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统的工作流程为：

1)混合煤送至磨煤装置2，经磨煤装置2破碎，后从第一出口b进入分离装置3进行煤粉分离；

2)分离装置3分离出的不合格煤粉返回磨煤装置2重新加工，分离装置3分离出的合格煤粉送至煤粉收集装置4；

3)送风装置5的出口冷风分两路，一路约0％～70％的风量与磨煤装置2入口连接，另一路约30％～100％的风量经空气预热装置6进行加热至380～400℃；

4)所述经空气预热装置6加热后的热风又分成两路，一路40％～60％的风量与磨煤装置2的第一入口a连接，另一路40％～60％的风量经冷却装置7进行冷却；

5)经所述冷却装置7冷却后的冷风又分成两部分，一部分50％～70％的冷却风注入磨煤装置2将第一出口b的煤粉降温将至80℃以下，另一部分30％～50％的冷却风注入煤粉收集装置4后的煤粉管82，确保煤粉正压输送到锅炉9的燃烧器进行燃烧；

使用时，关闭送风装置5至磨煤装置2的第一入口a连接的第一冷却风管52，并调节(与磨煤装置2的第一入口a连接的)热风量对原煤进行干燥，使得烟煤所含水分在干燥过程中得以去除。钢球磨煤机内原煤水分的降低，可有效避免煤粉爆燃，制粉系统安全性显著提高；同时烟煤水分不进入锅炉炉膛，可显著改善煤粉燃烧性能，提高锅炉燃烧效率。

作为可选的实施方式，所述冷却装置7还包括：

汽轮机74、凝结水进管75和凝结水出管76；所述汽轮机74设有第七入口r和第七出口s；

所述冷却机74设有凝结水进口p和凝结水出口q；

所述汽轮机74的所述第七入口r通过所述凝结水进管75与所述冷却机71的所述凝结水出口q相连通；所述汽轮机74的所述第七出口s通过所述凝结水出管76与所述冷却机71的所述凝结水进口p相连通。

由于冷却机71中经加热后的凝结水再回到汽轮机74的回热系统，这样就减少了汽轮机74回热系统的部分抽汽，被减少的蒸汽回到汽轮机74中做功，热风释放热量通过该途径被回收利用。该实施方式可以减少汽轮机的蒸汽用量0.4吨/小时。

作为可选的实施方式，所述送粉装置8包括：

煤粉管82，所述煤粉收集装置4的所述第四出口i与所述煤粉管82相连通；

送粉机81，所述送粉机81设有所述第六入口n和所述第六出口o，所述送粉机81的所述第六出口o通过所述煤粉管82与所述锅炉9相连通。

送粉机是一种新型的稀相连续式微正压气力输送设备，全程封闭，无扬尘，也可间接输送。煤粉收集装置4收集所述细粒径煤粉，通过所述第四出口i进入所述煤粉管82，在送粉机81的正压作用下，煤粉管82内的细粒径煤粉进入所述锅炉9进行燃烧。

作为可选的实施方式，所述分离装置3包括：

粗粉分离器31，用于对所述破碎物料进行分离，获得粗粒径煤粉；所述粗粉分离器31设有第二入口c和第二出口d，所述粗粉分离器的所述第二入口与所述磨煤机的所述第一出口相连通；

细粉分离器32，用于对所述粗粒径煤粉进行分离，获得细粒径煤粉，所述细粉分离器32设有第三入口e、第三出口f和乏气出口g，所述细粉分离器32的所述第三入口e与所述粗粉分离器31的所述第二出口d相连通；所述细粉分离器32的所述乏气出口g通过乏气管道33与所述煤粉管82相连通。

该实施方式中，破碎物料依次进入粗粉分离器31和细粉分离器32，获得合格煤粉尺寸，粗分离器分离煤粉尺寸≥0.89mm，细分离器分离煤粉尺寸≤0.074mm；

其中，细粉分离器32分离出的不合格煤粉返回磨煤装置2重新加工，细粉分离器32分离出的合格煤粉送至煤粉收集装置4，合格煤粉尺寸(煤粉通过孔径90μm的筛子的概率)控制在78％～82％；不合格粉煤尺寸(煤粉未通过孔径90μm的筛子的概率)控制在18％～22％；

作为可选的实施方式，所述用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统还包括：

给煤装置1，包括给煤机11和原煤运输链12，所述给煤机11通过所述原煤运输链12与所述磨煤装置2的所述第一入口相连通。

根据本发明实施例另一种典型的实施方式，提供一种采用所述的系统的用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉方法，如图2所示，所述方法包括：

s1、采用所述磨煤装置2对混合煤进行破碎，获得破碎物料；

步骤s1中，所述混合煤以质量分数计包括：50％～70％烟煤和30％～50％贫煤。烟煤的质量分数若小于50％，有贫煤单价高、采购困难、电厂运行成本大等不利影响；烟煤的质量分数若大于70％，容易造成燃烧火焰短、稳定性差、结焦、nox排放浓度高等不利影响；

s2、采用所述分离装置3对所述破碎物料进行分离，获得细粒径煤粉；

步骤s2中，细粒径煤粉的尺寸范围为0.074mm～0.89mm，粒径过小有煤粉飞扬外溢、减小煤粉收集装置有效容积、燃烧时间短等不利影响；粒径过大有煤粉输送管道压力增加、送粉机电耗增大、煤粉不易燃烧等不利影响；

s3、采用所述煤粉收集装置4对所述细粒径煤粉进行收集，获得细粒径煤粉；

s4、采用所述送风装置5获得第一冷却风；

步骤s4中，送风装置5的出口的第一冷却风的温度为0～40℃，该温度为常规送风装置5的冷风温度范围；

使用时，关闭送风装置5至磨煤装置2的第一入口a连接的第一冷却风管52，因为第一冷却风直接输送至所述磨煤装置2入口，不满足将磨煤机出口煤粉温度降至80℃以下的要求，同时减少了热风供给量。

送风装置5出口的第一冷却风分两路，一路约0％～70％的风量与磨煤装置2入口连接(使用时可关闭该管路)，另一路约30％～100％的风量经空气预热装置6进行加热至380～400℃，获得预热风；进入磨煤装置2的风量为0～28万立方/小时；进入空气预热装置6的风量为12～40万立方/小时；

第一冷却风大约30％～100％输送至所述空气预热装置6的原因：当烟煤加入量低于60％时，通过最大70％的第一冷却风可将混煤冷却到80℃以下；当烟煤加入量高于60％时，第一冷却风100％送至磨煤机也不能将混煤冷却到80℃以下，故使用时要关闭第一冷却风道，此时应该是100％输送至空气预热装置6。

s5、采用空气预热装置6将部分所述第一冷却风进行预热，获得预热风，并向所述磨煤装置2输送部分所述预热风，对所述混合煤进行干燥，获得干燥混合煤；

该实施方式中，部分所述第一冷却风进行预热获得的预热风部分输送至所述磨煤装置2，可以对所述混合煤进行干燥；预热风的温度若小于380℃，大比例掺烧烟煤后，不能满足去除烟煤中较高水分要求，预热风的温度若大于400℃，完全通过第一冷却风不能将混煤冷却到80℃以下；

经空气预热装置6加热后的预热风分两路，一路40％～60％的风量与磨煤装置2入口连接，另一路40％～60％的风量经冷却装置7进行冷却；进入磨煤装置2的风量为12～24万立方/小时；进入冷却装置7的风量为16～24万立方/小时；

预热风分两路时风量配比为(4～6)：(4～6)的原因为：当烟煤掺烧比例60％时，向混煤提供40％的热风可满足燃煤干燥要求；当烟煤掺烧比例70％时，向混煤提供60％的热风可满足燃煤干燥要求，故向混煤供给的热风量为40％～60％，则供给冷却器烦的风量为40％～60％；向所述磨煤装置2输送所述预热风的风量若小于40％，当烟煤掺烧比例60％时，燃煤干燥程度达不到磨煤机要求；若大于60％，燃煤干燥程度过高，增加磨煤机工作压力，提高磨煤机电耗和热风能力消耗等；

s6、采用冷却装置7将部分所述预热风进行冷却，获得第二冷却风，并将部分所述第二冷却风输送至所述磨煤装置2以对破碎物料进行冷却，获得冷却破碎物料；

步骤s6中，冷却机71冷却后的第二冷却风的温度为40～50℃；第二冷却风的温度若低于40℃，有增加冷凝水耗量不利影响；第二冷却风的温度若高于50℃，容易造成磨煤机出口温度高于80℃；

经冷却装置7冷却后的第二冷却风又分成两部分，一部分50％～70％的冷却风注入磨煤装置2将其出口的煤粉降温将至80℃以下，另一部分30％～50％的冷却风注入煤粉收集装置后的煤粉管82，确保煤粉正压输送到锅炉9燃烧器；注入磨煤机风量为12～40万立方/小时；注入煤粉仓风量为5～12万立方/小时；

第二冷却风分两路时风量配比为(5～7)：(3～5)的原因为：当烟煤掺烧比例60％时，向磨煤机提供50％的冷风可满足其出口温度低于80℃的要求；当烟煤掺烧比例70％时，向磨煤机提供70％的冷风可满足其出口温度低于80℃的要求，故向磨煤机供给的冷风量为50％～70％，则供给煤粉管的风量为30％～50％，向所述磨煤装置2第一出口b输送所述预热风的风量若小于50％有磨煤机出口温度高于80℃不利影响；若大于70％有增加冷凝水耗量不利影响；

s7、所述送粉装置8将所述细粒径煤粉输送至锅炉燃烧，其中，部分所述冷却风输送至所述送粉装置2为所述细粒径煤粉提供正压。

下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请的一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统和方法进行详细说明。

实施例1

1、如图1所示，本发明实施例提供的一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统，包括：

给煤装置，用于收集混合煤；

磨煤装置2，用于对混合煤进行破碎，获得破碎物料；所述磨煤装置2设有第一入口a和第一出口b；

粗粉分离器31，用于对所述破碎物料进行分离，获得粗粒径煤粉；所述粗粉分离器设有第二入口和第二出口，所述粗粉分离器的所述第二入口与所述磨煤机的所述第一出口相连通；

细粉分离器32，用于对所述粗粒径煤粉进行分离，获得细粒径煤粉，所述细粉分离器设有第三入口、第三出口和乏气出口，所述细粉分离器的所述第三入口与所述粗粉分离器的所述第二出口相连通；

煤粉收集装置4，用于收集所述细粒径煤粉，所述煤粉收集装置4设有第四入口h和第四出口i，所述煤粉收集装置4的所述第四入口h与所述分离装置3的所述出料口相连通；

送风装置5，用于获得第一冷却风和向所述磨煤装置2输送部分所述第一冷却风，所述送风装置5包括送风机51、第一冷却风管52和预热管53，所述第一冷却风管52和所述预热管53分别与所述送风机51相连通；所述送风机51通过所述第一冷却风管52与所述磨煤装置2的所述第一入口a相连通；

空气预热装置6，用于将部分所述第一冷却风进行预热，获得预热风，并将部分所述预热风输送至所述磨煤装置2对所述混合煤进行干燥，所述空气预热装置6包括空气预热器61和热风管62，所述空气预热器61设有入风口j和出风口k，所述空气预热器61的所述入风口j通过所述预热管53与所述送风装置5相连通，所述空气预热器61的所述出风口k通过所述热风管62与所述磨煤装置2的所述第一入口a相连通；

冷却装置7，用于将部分所述预热风进行冷却，获得第二冷却风，并将部分所述第二冷却风输送至所述磨煤装置2，获得冷却破碎物料，所述冷却装置7包括冷却机71、第二冷却风管72、第三冷却风管73、汽轮机74、凝结水进管75和凝结水出管76，所述冷却机71设有第五入口l、第五出口m、凝结水进口p和凝结水出口q，所述冷却机71的所述第五入口l通过所述热风管62与所述空气预热装置6的所述出风口k相连通，所述冷却机71的所述第五出口m通过所述第二冷却风管72与所述磨煤装置2的所述第一出口b相连通；所述汽轮机74的所述第七入口r通过所述凝结水进管75与所述冷却机71的所述凝结水出口q相连通；所述汽轮机74的所述第七出口s通过所述凝结水出管76与所述冷却机71的所述凝结水进口p相连通；

锅炉9，用于将所述细粒径煤粉进行燃烧；

送粉装置8，用于将所述细粒径煤粉输送至所述锅炉9，并将部分所述第二冷却风输送至所述送粉装置8提供正压，所述送粉装置8设有第六入口n和第六出口o，所述送粉装置8的所述第六入口n通过所述第三冷却风管73与所述冷却装置7的第五出口l相连通；所述送粉装置8的所述第六出口o与所述锅炉9相连通。

2、混合煤中烟煤替代贫煤与比例为50％，送风机出口冷风直接掺入磨煤机入口的方法能满足磨煤机出口温度80℃以下的要求，采用送风机出口冷风直接掺入磨煤装置2入口的方法，其方法包括如下步骤：

1)通过原煤运输链12，混合煤从给煤装置1送至磨煤装置2，经磨煤装置2破碎17分钟，后从第一出口b通过煤粉管路依次与粗粉分离器31、细粉分离器32相连接进行煤粉分离；

2)不合格煤粉8～10吨/小时返回磨煤装置2重新加工，合格煤粉35～37吨/小时送至煤粉收集装置4并与细粉分离器32顶部出来的乏气汇入煤粉管82；

3)送风机获得的第一冷却风的25％的风量经空气预热器61加热，通过热风管62送至磨煤装置2的第一入口a；

4)送风机获得的第一冷却风剩余的75％的风量经第一冷却风管52直接送至磨煤装置2的第一入口a。

5)磨煤装置2的第一出口b的煤粉温度为77～80℃，锅炉排烟温度212℃，锅炉能耗热损失3.1％。

实施例2

本发明实施例提供的一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统同实施例1，混合煤中烟煤替代贫煤与比例为60％，送风机出口冷风直接掺入磨煤机入口的方法已不能满足磨煤机出口温度80℃以下的要求，采用关闭冷风管并进行热风冷却的方法，其方法包括如下步骤：

1)通过原煤运输链12，混合煤从给煤装置1送至磨煤装置2，经磨煤装置2破碎16分钟，后从第一出口b通过煤粉管路依次与粗粉分离器31、细粉分离器32相连接进行煤粉分离；

2)不合格煤粉8～10吨/小时返回磨煤装置2重新加工，合格煤粉35～37吨/小时送至煤粉收集装置4与细粉分离器32顶部出来的乏气汇入煤粉管82；

3)送风机获得的第一冷却风的100％的风量经空气预热器61进行加热，获得预热风；

4)预热风的40％风量经热风管62送至磨煤装置2的第一入口a，送风机剩余60％的风量经经冷却机71进行冷却，获得第二冷却风。

5)第二冷却风50％经第二冷却风管72注入磨煤装置2出口，冷却风量剩余的50％经送粉机81将煤粉正压输送到锅炉9燃烧器燃烧。

6)磨煤装置2第一出口b的煤粉温度为煤粉温度70℃，锅炉排烟温度170℃，锅炉能耗3％被汽轮机利用。

实施例3

本发明实施例提供的一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统同实施例1，混合煤中烟煤替代贫煤与比例为70％，采用关闭冷风管并进行热风冷却的方法，其方法包括如下步骤：

1)通过原煤运输链12，混合煤从给煤装置1送至磨煤装置2，经磨煤装置2破碎16分钟，后从第一出口b通过煤粉管路依次与粗粉分离器31、细粉分离器32相连接进行煤粉分离；

2)不合格煤粉8～10吨/小时返回磨煤装置2重新加工，合格煤粉35～37吨/小时送至煤粉收集装置4并与细粉分离器32顶部出来的乏气汇入煤粉管82；

3)送风机获得的第一冷却风的100％的风量经空气预热器61进行加热，获得预热风；

4)预热风60％的风量经热风管62送至磨煤装置2的第一入口a，送风机剩余40％的风量经经冷却机71进行冷却，获得第二冷却风。

5)第二冷却风的风量的70％经第二冷却风管72注入磨煤装置2出口，第二冷却风的风量剩余的30％经送粉机81将煤粉正压输送到锅炉9燃烧器燃烧。

6)磨煤装置2出口煤粉温度为煤粉温度70℃，锅炉排烟温度170℃，锅炉能耗3％被汽轮机利用。

对比例1

混合煤中烟煤替代贫煤与比例为51％，采用送风机出口冷风直接掺入磨煤装置2入口的方法，其方法包括如下步骤：

1)通过原煤运输链12，混合煤从给煤装置1送至磨煤装置2，经磨煤装置2破碎17分钟，后从第一出口b通过煤粉管路依次与粗粉分离器31、细粉分离器32相连接进行煤粉分离；

2)不合格煤粉8～10吨/小时返回磨煤装置2重新加工，合格煤粉35～37吨/小时送至煤粉收集装置4并与细粉分离器32顶部出来的乏气汇入煤粉管82；

3)送风机获得的第一冷却风的30％的风量经空气预热器61加热，通过热风管62送至磨煤装置2的第一入口a；

4)送风机获得的第一冷却风剩余的70％的风量经第一冷却风管52直接送至磨煤装置2的第一入口a。

5)磨煤装置2的第一出口b的煤粉温度为80～85℃，锅炉排烟温度210℃，锅炉能耗热损失3％。

实验例1

计算经上述实施例1-3处理前后的水质对比如下表1所示。

表1

由表1的数据可知：

对比例1中，采用送风机出口冷风直接掺入磨煤装置入口，存在冷风过量降低了磨煤装置入口热风温度，不能保证烟煤中水分的有效去除；同时热风量消耗减少，使得锅炉排烟温度进一步升高等缺点；

实施例1-实施例3中，满足钢球磨煤机入口有效去除掺烧烟煤的水分、出口温度控制在80℃以下的工艺要求，还能提高热风的热能效率3％，降低锅炉排烟温度20℃以上，确保系统运行安全，具有良好的社会效益和经济效益。

由此可知，本发明实施例提供的一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统，与传统的制粉系统相比较，本发明实施例具有以下有益效果：

1、本发明实施例完全采用热风对含水量较大的烟煤在钢球磨煤机入口进行干燥，显著提高热风使用效率。

2、本发明实施例针对原有送风机、空气预热器能力既定的条件下，关闭钢球磨煤机入口冷风管道(第一冷却风管51)，可提升热风产生量、减低锅炉排烟温度，从而提高锅炉热效率。

3、本发明实施例是在热风管62的干管上增设一台冷却机71，将热风降温后送至钢球磨煤机出口冷却煤粉温度，而经加热后的凝结水再回到汽轮机的回热系统，这样就减少了回热系统的部分抽汽，被减少的蒸汽回到汽轮机中做功，热风释放热量通过该途径被回收利用。

4、本发明实施例工艺简单，改造投资小，建设周期短。

5、本发明实施例克服了现有工艺存在的技术问题，满足钢球磨煤机入口有效去除掺烧烟煤的水分、出口温度控制在80℃以下的工艺要求，还能提高热风的热能效率3％，降低锅炉排烟温度20℃以上，确保系统运行安全，具有良好的社会效益和经济效益。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明实施例权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明实施例也意图包含这些改动和变型在内。