[发明专利]相变热管式电厂一次风加热调温系统

说明书

本发明涉及一种相变热管式电厂一次风加热调温系统，烟气由锅炉子系统进入尾部烟道子系统后排出，调温子系统的一次风经过一次风机，将冷空气经一次热风管先在暖风机中预热后输送至前置空气预热器加热，加热后的冷一次风由尾部烟道子系统中的高温烟气与前置空气预热器换热后再次加热形成调温风，由前置一次风管携带至热风分流处，一部分调温风经过冷调温风管阀进入冷风混合器掺混调温后经过风机进入磨煤机，另一部分调温风经过热调温风管阀后与主空气预热器加热后的热一次风经主一次风管进入热风混合器掺混后流进煤仓，用于输送煤粉至锅炉燃烧。系统热量利用率高、调温效果显著，能够提高磨煤机的出粉质量，在一定程度上可缓解空气预热器的低温腐蚀。

技术领域

本发明涉及一种火电厂节能技术，特别涉及一种相变热管式电厂一次风加热调温系统。

背景技术

众所周知，燃煤电站中制粉系统的核心设备是磨煤机，磨煤机所需的热风由空气预热器出口的热一次风与从一次风机出口引出的调温风掺混得到。电厂动力煤种类繁多，因此热风温度要求也不同，一般在160℃～300℃之间，而空气预热器出口热一次风温一般在320℃以上，调温风温一般为25℃～35℃，冬天会更低，由此可以看到，掺混的两股风温差达近300℃，掺混造成的损非常巨大，尤其是对于一些使用低水分动力煤的电厂更是如此，造成了相当大的能量浪费。

燃煤电站机组的制粉系统中，一次风在空气预热器中加热至320℃左右，与调温风混合之后送入磨煤机干燥和输送煤粉。送入制粉系统的原煤水分越高，煤粉在制粉系统中的干燥程度越大，在总一次风量不变的前提下，一次风所需的热量越多；制粉系统出口风粉混合物的温度也受到严格约束，温度过高有爆燃的危险，温度过低将影响煤粉的稳定燃烧。因此，进入制粉系统的一次风温度受到原煤水分、煤粉干燥程度和风粉混合物温度等因素的严格限制。常规燃煤电站中磨煤机入口的一次风温度远低于空气预热器出口的热一次风温度，需要从一次风机出口引出部分冷风作为调温风，调节磨煤机入口一次风温度的调温风温度一般高于环境温度5～10℃，即在50℃以下，冬季温度更低。与空气预热器出口的热一次风相比，两者有近300℃的温差，掺混过程中存在较大的损失，在此过程中存在巨大节能潜力。

提高调温风的温度，减小掺混过程冷热流体的换热温差，可以降低掺混过程的损，提高机组发电效率。中国专利CN201310302601.3提出了一种基于凝结水预热空气的机炉耦合烟气余热利用系统，该系统主要是通过利用低能级凝结水和锅炉低温烟气预热空气节省用于回热的高压抽汽，从而显著增加机组出功、实现燃煤发电机组的深度节能降耗，并减轻余热利用受热面低温腐蚀问题。该专利虽在余热利用的角度与本发明有一定的相似之处，但并非用于一次风调温，且不能达到本发明的减小冷热掺混损和灵活调温效果。本发明从热一次风与冷调温风掺混过程中存在不可逆损失的角度提出一种新型一次风加热调温系统，该系统采用一次风多段加热和能量梯级利用的特点，能够有效地提高制粉系统调温风温，减小冷热掺混损，实现系统热量的高效利用。

发明内容

本发明是针对燃煤电厂一次风经过主空气预热器作为磨煤机的调温风温度过高，与冷空气掺混至煤粉干燥温度的温差过大，损增加的问题，提出了一种相变热管式电厂一次风加热调温系统，可有效解决燃煤电厂磨煤机损大、能耗高等问题，热量利用率高、调温效果显著，能够提高磨煤机的出粉质量，降低能量损失，在一定程度上可缓解空气预热器的低温腐蚀。

本发明的技术方案为：一种相变热管式电厂一次风加热调温系统，包括锅炉子系统、尾部烟道子系统、调温子系统和磨煤机子系统；

锅炉子系统包括锅炉、过热器和再热器，锅炉上部安装有过热器，过热器边侧布置再热器，燃煤在锅炉中燃烧，产生高温烟气进入过热器，过热器内的换热管与烟气进行热交换后再进入再热器表面，再次与再热器内的换热管进行热交换后进入尾部烟道；

尾部烟道子系统包括省煤器、主空气预热器、前置空气预热器、暖风机、除尘器，锅炉子系统输出烟气依次经过省煤器、主空气预热器和前置空气预热器，最后通过除尘器将烟气排入后续处理装置；