一种富氧燃烧锅炉送风系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种燃煤锅炉系统，具体涉及一种富氧燃烧锅炉送风系统。


背景技术：

2.用于碳减排的富氧燃烧技术是在现有电站锅炉系统基础上，用高纯度的o2和co2混合气代替常规的助燃空气，同时通过烟气再循环来获得富含80%以上体积浓度的co2烟气，以较小的代价冷凝压缩后实现co2的永久封存或资源化利用，较为容易实现大规模化co2富集和减排。这种燃烧方式的主要特点是采用烟气再循环，以烟气中的co2替代助燃空气中的氮气，与氧一起参与燃烧，这样可大幅度提高烟气中的co2浓度，co2无需额外分离即可利用和处理。如专利 cn203823745u所公开的一种能够达标排放并减缓装置腐蚀现象的富氧燃烧锅炉系统，燃烧器的一次风在经过预热器后一部分经一次风氧注入器送入燃烧器，其余部分作为制粉用风，燃烧器的二次风经二次风氧注入器后进入预热器再送入燃烧器。
3.而在富氧锅炉系统运行时，制粉系统和锅炉燃烧系统的用风需要结合合理的管路结构设计来实现，譬如实际应用中时常需要控制锅炉的燃烧热量，而目前的送风系统只能单一地控制一次风二次风的既有流向，而无法结合制粉系统实现对锅炉燃烧输入热量的调控。此外，由于直接输入燃烧器的热一次风参与燃烧反应，导致制粉乏气在进入锅炉后没有足够的助燃空气进行反应，因此，如何结合制粉系统和燃烧系统的各种需求，对经过预热器后的一次风和二次风经过预热器后的送风系统进行合理设计和优化，是十分有必要的。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决现有技术中送风系统存在的结构设计单一，无法结合制粉系统乏气和锅炉燃烧的需求对一次风二次风进行分配的问题，提出了一种富氧燃烧锅炉送风系统，该送风系统管路结构设计合理、能够较好的满足锅炉制粉系统和燃烧系统的用风需求。
5.为了实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：
6.一种富氧燃烧锅炉送风系统，包括制粉系统、锅炉、燃烧器、热风装置和烟气再循环管路，其特征在于：所述锅炉上依高度间隔设置有多个燃烧器，热风装置提供的二次风经过预热器后直接与各个燃烧器连接；热风装置提供的一次风在经过预热器后分为三条主支路，其中第一条主支路分成与燃烧器数量相同的多条送粉支路，各条送粉支路对应地接入各个燃烧器中，每条送粉支路上均设有风粉混合器和控制该条通路通断的一号阀门；制粉系统包括磨煤机和用于盛接煤粉的粉仓，粉仓下方设有与每个风粉混合器单独连接的煤粉通道；锅炉上方高于燃烧器的位置设有多个乏气喷口，第二条主支路分成多条补风支路并接入各个乏气喷口；第三条主支路接入磨煤机的入口端。
7.进一步的，所述磨煤机的出口依次连接有粗粉分离器和细粉分离器，粗粉分离器的筛粉口又与磨煤机的入口连通，粉仓设置在细粉分离器的下端并与细粉分离器的出口连接。
8.进一步的，所述制粉系统还包括排粉风机，所述排粉风机的吸风口与细粉分离器连接，排粉风机的出风口分为两个支路，其中一条支路接入磨煤机的入口端，另一条支路分为与乏气喷口数量相同的多条输气岔路，与各个乏气喷口连接，每条输气岔路上均设有控制该条通路通断的二号阀门。
9.进一步的，进入预热器前的一次风分离出一条调温支路，所述调温支路的出口端分别接入第一条主支路和第三条主支路，且在调温支路的输送出口端设有用于控制该条通路通断的三号阀门。
10.进一步的，第三条主支路上还设有吸冷风接口用于事故时接入冷风降温。
11.进一步的，所述热风装置包括与预热器连接的一次风通道和二次风通道，烟气再循环管路与锅炉的尾部烟道连接，从尾部烟道出来的再循环烟气经过烟气再循环管路后分为三条支路，这三条支路分别接入一次风通道、二次风通道和排气烟囱，所述一次风通道上设有一次风机、吸风装置和用于控制该路烟气通断的一号烟气控制阀，二次风通道上设有二次风机、吸风装置和用于控制该路烟气通断的二号烟气控制阀。
12.进一步的，烟气再循环管路中包括静电除尘器、引风机、烟气换热器、脱硫塔、烟气冷却器，尾部烟道出口与预热器的烟气进口连接，预热器的烟气出口后经静电除尘器和引风机后与烟气换热器的入口连接，烟气换热器的烟气出口与脱硫塔入口连接，脱硫塔的出口与烟气冷凝器连接，烟气冷凝器的烟气出口又与烟气换热器连接，烟气换热器的烟气出口分别接入一次风通道、二次风通道和排气烟囱。
13.进一步的，所述排粉风机向乏气喷口输送的支路上还连接有一条分支路，该分支路上设有布袋除尘器和烟囱。
14.本实用新型的有益效果：
15.1、本实用新型中，将燃烧器的一次风分为送粉用风、制粉干燥用风和负荷调节风，通过对锅炉的送风系统进行合理设计，使一次风和二次风的流向能够较好地适应制粉系统和燃烧系统的需要；
16.2、本实用新型中，设置有粗粉分离器和细粉分离器，粗粉分离器用于将磨煤机研磨出都大颗粒煤粉分离出，并通过筛粉通道输送至磨煤机前端进行二次研磨，然后将符合粒度要求的煤粉输送至细粉分离器中；
17.3、本实用新型中，所述排粉风机抽取细粉分离器中的制粉干燥风，一部分作为制粉干燥风再循环，维持磨煤机的最佳通风量，另一部分作为乏气输入锅炉，且在排粉风机的多条输气岔路上设有二号阀门用于调控制粉乏气输入锅炉的流量与流速；
18.4、本实用新型中，送风系统中还设置有调温支路，采用冷一次风对制粉干燥用风和负荷调节风进行降温，在制粉干燥用风的管路上还设有吸冷风接口用于外接调温用风；
19.5、本实用新型中，本送风系统可以结合锅炉尾部烟道设置的烟气再循环管路，通过控制两个吸风装置和一号烟气控制阀、二号烟气控制阀的开关及开度，实现空气燃烧和富氧燃烧以及两种燃烧工况之间的切换。
附图说明
20.图1为本系统的结构示意图；
21.其中，
22.1、锅炉，2、燃烧器，3、磨煤机，4、粗粉分离器，5、细粉分离器，6、粉仓，7、排粉风机，8、风粉混合器，9、第一条主支路，10、第二条主支路，11、第三条主支路，12、乏气喷口，13、一号阀门，14、二号阀门，15、煤粉通道，16、调温支路，17、吸冷风接口，18、一次风通道，19、二次风通道，20、一次风机，21、二次风机，22、吸风装置，23、一号烟气控制阀，24、二号烟气控制阀，25、预热器，26、尾部烟道，27、静电除尘器，28、引风机，29、烟气换热器，30、脱硫塔，31、烟气冷凝器，32、一次风注氧口，33、二次风注氧口，34、三号阀门，35、排气烟囱，36、筛粉通道，37、布袋除尘器，38、烟囱，39、四号阀门。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、
ꢀ“
安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.本实施例公开了一种富氧燃烧锅炉送风系统，如图1所示，包括制粉系统、锅炉1、燃烧器2、热风装置和烟气再循环管路。
29.其中，热风装置用于为燃烧器2提供一次风和二次风，热风装置包括预热器25、与预热器25连接的一次风通道18和二次风通道19。烟气再循环管路与锅炉1的尾部烟道26连接，从尾部烟道26出来的再循环烟气经过烟气再循环管路后分为三条支路，这三条支路分别与一次风通道18、二次风通道19和排气烟囱35连接。一次风通道18上设有一次风机20、吸风装置22和用于控制该路烟气通断的一号烟气控制阀23；二次风通道19上设有二次风机21、吸风装置22和用于控制该路烟气通断的二号烟气控制阀24。
30.锅炉1上依高度间隔设置有多个燃烧器2，各个燃烧器2与锅炉1的炉膛连通，二次
风经过预热器25后直接进入燃烧器2，一次风在经过预热器25后分为三条主支路，分别作为送粉用风、制粉干燥用风和负荷调节风。第一条主支路9分成与燃烧器2数量相同的多条送粉支路，各条送粉支路对应地与各个燃烧器2连接，每条送粉支路上均设有风粉混合器8和控制该条通路通断的一号阀门13，一号阀门13设置在风粉混合器8的后端。
31.制粉系统包括磨煤机3、粗粉分离器4、细粉分离器5、粉仓6、排粉风机7。磨煤机3的入口与原煤仓连接，用于将煤研磨成粉状。磨煤机3的出口与粗粉分离器4连接，粗粉分离器4筛出的将大颗粒煤粉经过筛粉通道36输送回磨煤机3前端进行二次加工，粗粉分离器4的出口与细粉分离器5连接，细粉分离器5的出口与设置在其下方的粉仓6连接。粉仓6下方设有与每个风粉混合器8单独连接的煤粉通道15。按照实际的生产需要，可以通过控制一号阀门13接通的个数控制锅炉1的燃烧输入热量。
32.在锅炉1上方高于燃烧器2的位置设有多个乏气喷口12，第二条主支路10分为多条补风支路并接入各个乏气喷口12，第二条主支路10输送的一次风可以在制粉系统出力降低时直接送入乏气喷口，还可以作为补燃空气促进输入锅炉的乏气燃烧，在第二条主支路10上设有控制该条通路通断的四号阀门。
33.排粉风机7的吸风口与细粉分离器5连接，排粉风机7的出风口分为两个支路，其中一条支路接入磨煤机3的入口端，作为制粉干燥用气的再循环气体，维持磨煤机的最佳通风量；另一条支路分为与乏气喷口12数量相同的多条输气岔路，与各个乏气喷口12连接，每条输气岔路上均设有控制该条通路通断的二号阀门14，通过控制二号阀门14开启的数量，可以控制制粉乏气输入锅炉1的流速。在排粉风机7向乏气喷口12输送的支路上还连接有一条分支路，该分支路上设有布袋除尘器37和烟囱38。
34.热的一次风经第三条主支路11接入磨煤机3的入口端，作为制粉干燥用风。进入预热器25前的一次风分离出一条调温支路16，所述调温支路16的出口端分为两条支路分别进入第一条主支路9和第三条主支路11，且这两条支路上均设有用于控制该条通路通断的三号阀门34。第三条主支路11上还设有吸冷风接口17用于事故时接入冷风降温。调温支路16的设计可以为输入磨煤机3的制粉干燥用风和输入燃烧器2的送风用风降温，防止温度过高。并且设计时采用冷的一次风作为调温气源，前后管路的压头一致，可以使调温冷风与热的一次风完全掺混。
35.烟气再循环管路中包括静电除尘器27、引风机28、烟气换热器29、脱硫塔30、烟气冷却器，尾部烟道26出口与预热器25的烟气进口连接，预热器25的烟气出口后经静电静电除尘器27和引风机28后与烟气换热器29的入口连接，烟气换热器29的烟气出口与脱硫塔30入口连接，脱硫塔30的出口与烟气冷凝器31连接，烟气冷凝器31的烟气出口又与烟气换热器29连接，烟气换热器29的烟气出口分为三条支路，分别接入一次风通道18、二次风通道19和排气烟囱35。
36.上述的锅炉1送风系统可以结合烟气再循环管路，通过控制两个吸风装置22和一号烟气控制阀23、二号烟气控制阀24的开关及开度，可以实现空气燃烧和富氧燃烧以及两种燃烧工况之间的切换：
37.在空气工况下，一号烟气控制阀23和二号烟气控制阀24关闭，两个吸风装置22开启，直接抽取空气作为燃烧用风以及制粉干燥用风来源，系统为闭式系统，制粉乏气通过排粉风机7送入锅炉1燃烧。
38.在富氧工况下，两个吸风装置22关闭，一号烟气控制阀23和二号烟气控制阀24开启，系统为开式系统，再循环烟气作为燃烧用风以及制粉干燥用风的来源，二次风注氧口33设置在二次风进入预热器25之前，一次风注氧口32设置在一次风进入预热器25后的第一条主支路9上，不同注氧位置可以实现一、二次风中不同的氧比，制粉乏气通过排粉风机7、布袋除尘器37后排入大气。
39.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。