[实用新型]一种加热锅炉一次风的系统

说明书

本发明公开了一种加热锅炉一次风的系统，至少包括锅炉、一次风机、风道、一次风换热器、磨煤机以及一次风换热器汽水侧系统，其一次风不经过回转式空气预热器加热，仅通过所述一次风换热器加热。本发明彻底消除了因使用回转式空气预热器而导致的一次风漏风、提高了热一次风对煤种的适应性、缩短了启动时间和降低了机组厂用电率。

技术领域

本发明涉及一种加热锅炉一次风的系统，属于火力发电领域。

背景技术

传统中间储仓式制粉系统存在制粉电耗高、漏风量较大、排粉机叶轮磨损严重等问题。因此，现代大型燃煤机组普遍采用正压直吹式制粉系统，相应地需要一次风烘干并输送煤粉和二次风助燃。同时，为提高燃烧效率和稳燃性，在一、二次风进入炉膛前需将其加热到一定温度。现代大型锅炉主要是通过回转式空气预热器利用锅炉尾部烟气的热量来加热入炉的一次风及二次风。现有通过回转式空气预热器加热一次风的方法存在以下问题：

第一，回转式空气热预器漏风率大，尤其是一次风漏风率。空气泄漏现象是回转式空气预热器在结构上固有的属性之一，在特定的动静间隙下，漏风的主要驱动因素为差压，而一次风压头远高于二次风和烟气。因此，回转式空气预热器的漏风主要来源于一次风与烟气之间、一次风与二次风之间的差压引起的漏风，一次风的漏风率通常要达到35%左右甚至更高。而空气预热器的漏风率过大会导致诸多问题：首先，漏风直接增加了排烟损失和风机的功率消耗，降低了锅炉效率，增加了厂用电率，当漏风率过大时，会导致一次风的送粉能力和干燥出力下降，降低锅炉出力。在高负荷下若空预器漏风过大，会导致引风机过负荷，从而使炉膛负压难以维持，迫使锅炉降负荷运行。其次，热端漏风降低了烟侧平均温度，使得空气预热器换热能力降低，冷端漏风使排烟温度虚假下降、冷端受热面壁温降低，引发冷端腐蚀与堵塞，进一步增加烟风侧阻力、降低空气预热器换热能力，形成恶性循环。统计表明，对于300MW的机组，空气预热器漏风率每增加1%，将使机组的综合煤耗增加0.66g/kWh。

第二，热一次风对煤种的适应性较差。当机组燃用水分较低的煤种时，为防止磨煤机出口的风粉温度过高，不得不将部分冷一次风从空气预热器入口抽出，直接与磨煤机入口热一次风混合，以满足合理的磨煤机入口一次风温度需求，确保制粉系统的安全运行。而当煤种的水分较高时，空气预热器出口一次风温受制于省煤器出口烟温而无法上调，导致制粉系统的干燥能力和出力下降，同时也影响煤粉的燃尽率。因此，在现有回转式空气预热器加热一次风的方案中，热一次风对煤种的适应性较差。

第三，启动阶段从投用燃油至投用煤粉的时间较长。现有的一次风加热原理是：高温烟气通过空气预热器蓄热元件将热量传递给一次风。在启动阶段，投用燃油之前，因没有高温烟气产生，冷一次风没法被加热，投用油枪后，因炉内受热面温度低，流经空气预热器的烟气温度较低且升温速率较为缓慢，导致风粉混合温度迟迟达不到要求的投用温度，不得不延长油枪的投用时间。一方面，从投用燃油至投用煤粉的时间延长，导致启动能耗增加；另一方面，由于启动阶段锅炉二次风温度低，油的燃尽率低，未燃尽的油滴附着在SCR催化剂、空气预热器蓄热元件和静电除尘器电极上，影响这些设备的性能发挥，也存在二次燃烧的风险。同时，在锅炉启动阶段，投用燃油期间无法投运静电除尘器，容易造成脱硫石膏浆液的严重污染，增加了石膏浆液的置换量和时间。

因而，如何大幅降低回转式空气预热器漏风率、提高热一次风对煤种的适应性、缩短启动阶段投用燃油至投用煤粉的时间成为重要的课题。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供了一种加热锅炉一次风的系统。本发明涉及的一种加热锅炉一次风系统，至少包括锅炉、一次风机、风道、一次风换热器、磨煤机以及一次风换热器汽水侧系统，所述风道连接所述一次风机、所述一次风换热器和所述磨煤机，一次风不经过回转式空气预热器加热，仅通过所述一次风换热器加热。

进一步地，所述一次风换热器的热源可以为热水或蒸汽，所述一次风依次流经一次风机、一次风换热器、磨煤机。

进一步地，当燃用煤种水分变化时，通过调节所述一次风换热器热源的流量和温度来控制所述磨煤机入口的一次风风温。