送粉系统及循环流化床锅炉的制作方法

本发明属于循环流化床锅炉，特别是一种循环流化床机组送粉系统及使用该送粉系统的循环流化床锅炉。

背景技术：

1、目前，发电装机是以煤电为主，装机占比50%以上，其中，循环流化床（cfb）低热值煤发电机组是基于煤炭资源的综合利用而迅猛发展的燃煤发电机组。

2、同煤粉锅炉相比，循环流化床锅炉具有大热惯性、强耦合的特点。大量床料和浇注料的存在，使循环流化床锅炉的蓄热多，热惯性大。对循环流化床发电机组调研显示，大部分机组的负荷响应速率难以超过1%pe/min，负荷响应较煤粉机组慢是循环流化床机组的固有属性。

3、从机理上分析，循环流化床锅炉之所以负荷响应速率慢，是因为入炉煤的燃烧速率慢，只有提高煤的燃烧速率才能使锅炉负荷或机组负荷变化速率加快。但是，由于循环流化床锅炉入炉煤粒径较大（粒径范围0.01-8mm，中粒径约1.5mm），且炉膛温度较低，使得燃烧速率较慢；同时，炉内密相区大量的惰性固体物料阻碍了氧气的扩散，使得给入密相区的煤粒不容易获得氧气，在欠氧状态下煤颗粒的燃烧速率也减慢，从而单位时间内燃烧释放的热量较少，并且释放的热量首先去加热密相区的床料，然后传给工质，造成工质的吸热滞后。因此，循环流化床锅炉负荷响应速率慢的本质原因是现有大颗粒给煤系统不能满足快速升负荷需求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的送粉系统及循环流化床锅炉，以达到提高循环流化床锅炉升负荷速率的目的。

2、为解决以上技术问题，根据本发明的一个方面，提供的一种送粉系统，包括：

3、——压缩空气与煤粉混合系统，包括空压机、煤粉仓、给粉机和风粉混合器，给粉机设置于煤粉仓底部；空压机、给粉机分别与风粉混合器进口连接，所述空压机用于向风粉混合器输入压缩空气，煤粉仓用于储存煤粉并通过给粉机向风粉混合器输入煤粉，风粉混合器用于将压缩空气和煤粉混合并输出风粉混合物；

4、——风粉混合物输送系统，包括输粉总管和输粉管路；

5、风粉混合器出口连接输粉总管，输粉总管通过分配器分别连接各输粉管进口；

6、输粉管路包括前墙输粉管路、后墙输粉管路和侧墙输粉管路，各输粉管路均包括多个二次风管和多个输粉管；

7、输粉管与循环流化床锅炉前墙、后墙和两侧侧墙上的二次风管是套管式连接，向循环流化床锅炉的炉膛内部输入风粉混合物。

8、进一步地，所述空压机进口连接有风门；所述空压机出口通过管道与冷干机进口相连，冷干机出口通过管道与储气罐进口相连，储气罐的压缩空气出口通过管道连接风粉混合器。

9、进一步地，各输粉管路的输粉管上均设置有手动插板门和出料阀。

10、进一步地，所述前墙输粉管路包括前墙上下二次风管和前墙输粉管，前墙输粉管出口连接有变截面煤粉喷嘴；所述后墙输粉管路包括后墙上下二次风管和后墙输粉管，后墙输粉管出口连接有变截面煤粉喷嘴。

11、进一步地，所述变截面煤粉喷嘴的入口截面是与前墙输粉管和后墙输粉管等径的圆形，出口截面是幺圆，所述幺圆由两侧的半圆和中部的矩形组成，其中，半圆直径d2是入口圆形直径d1的0.25～0.5倍。

12、进一步地，所述变截面煤粉喷嘴出口的风粉气流速度达到24～42m/s。

13、进一步地，所述侧墙输粉管路包括侧墙上下二次风管和侧墙输粉管，侧墙输粉管出口连接有渐缩式圆管煤粉喷嘴。

14、进一步地，所述渐缩式圆管煤粉喷嘴的锥径角为1～15℃，出口面积是入口面积的0.25～0.35倍。

15、进一步地，所述渐缩式圆管煤粉喷嘴出口的风粉气流速度为50～72m/s。

16、根据本发明的另一方面，提供一种循环流化床锅炉，其包括以上所述的送粉系统。

17、本发明针对现有循环流化床锅炉给煤系统不利于快速变负荷的缺陷，提供一种新型的循环流化床锅炉送粉系统，能够使循环流化床机组的负荷变化速率由目前的1%pe/min提升到3%pe/min以上，同时能够进一步降低压火启动温度，提高压火时长，实现循环流化床机组安全、快速升负荷。

技术特征：

1.一种送粉系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的送粉系统，其特征在于：所述空压机（2）进口连接有风门（1）；所述空压机（2）出口通过管道与冷干机（3）进口相连，冷干机（3）出口通过管道与储气罐（4）进口相连，储气罐（4）的压缩空气出口通过管道连接风粉混合器（7）。

3.根据权利要求2所述的送粉系统，其特征在于：各输粉管路的输粉管上均设置有手动插板门（8）和出料阀（9）。

4.根据权利要求1、2或3所述的送粉系统，其特征在于：所述前墙输粉管路包括前墙上下二次风管（10）和前墙输粉管（11），前墙输粉管（11）出口连接有变截面煤粉喷嘴（16）；所述后墙输粉管路包括后墙上下二次风管（12）和后墙输粉管（13），后墙输粉管（13）出口连接有变截面煤粉喷嘴（16）。

5.根据权利要求4所述的送粉系统，其特征在于：所述变截面煤粉喷嘴（16）的入口截面是与前墙输粉管和后墙输粉管等径的圆形，出口截面是幺圆，所述幺圆由两侧的半圆和中部的矩形组成，其中，半圆直径d2是入口圆形直径d1的0.25～0.5倍。

6.根据权利要求5所述的送粉系统，其特征在于：所述变截面煤粉喷嘴（16）出口的风粉气流速度达到24～42m/s。

7.根据权利要求5或6所述的送粉系统，其特征在于：所述侧墙输粉管路包括侧墙上下二次风管（14）和侧墙输粉管（15），侧墙输粉管（15）出口连接有渐缩式圆管煤粉喷嘴（17）。

8.根据权利要求7所述的送粉系统，其特征在于：所述渐缩式圆管煤粉喷嘴（17）的锥径角为1～15℃，出口面积是入口面积的0.25～0.35倍。

9.根据权利要求8所述的送粉系统，其特征在于：所述渐缩式圆管煤粉喷嘴（17）出口的风粉气流速度为50～72m/s。

10.一种循环流化床锅炉，其特征在于：包括权利要求1-9任意一项所述的送粉系统。

技术总结本发明涉及一种送粉系统及循环流化床锅炉，属于循环流化床锅炉技术领域。由空压机向风粉混合器输入压缩空气，煤粉仓储存煤粉并通过给粉机向风粉混合器输入煤粉，风粉混合器将压缩空气和煤粉混合并输出风粉混合物。风粉混合器出口连接输粉总管，输粉总管通过分配器分别连接各输粉管进口；输粉管与循环流化床锅炉前墙、后墙和两侧侧墙上的二次风管是套管式连接，向循环流化床锅炉的炉膛内部输入风粉混合物。本发明能够使循环流化床机组的负荷变化速率由目前的1%Pe/min提升到3%Pe/min以上，同时能够进一步降低压火启动温度，提高压火时长，实现循环流化床机组安全、快速升负荷。技术研发人员：马素霞,刘建伟,罗晨,刘众元,闫玉鑫,薛乔,阎高伟,王春波,赵贯甲,冯于川,徐婧,张嘉杰,梁五洲,高义斌受保护的技术使用者：怀柔实验室山西研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/15