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1、10申请公布号CN104132363A43申请公布日20141105CN104132363A21申请号201410371254422申请日20140731F23K1/00200601F23K3/02200601F23L15/00200601F01K11/0220060171申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号72发明人马有福74专利代理机构上海德昭知识产权代理有限公司31204代理人郁旦蓉54发明名称开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统57摘要本发明提供了一种开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，用于对原煤进行燃烧且与含有汽轮机的汽轮机组相连接，其特征在于，包括冷风预热装置利用。
2、汽轮机的抽汽口抽出的低压蒸汽对环境冷风进行预加热得到暖风，空气预热器对暖风进一步加热得到热风，热风的第一部分与环境冷风混合后作为一次风，风粉混合器将一次风与煤粉进行混合得到风粉混合物，热风的第二部分作为二次风直接送入煤粉燃烧器，热风的第三部分直接送入干燥剂混合室，干燥剂混合室分别与烟气抽口、煤粉收集器的气体出口相连接，将乏气的另一部分、从烟气抽口抽取的烟气的一部分、以及热风的第三部分进行混合后作为干燥剂送入原煤预干燥装置。51INTCL权利要求书3页说明书11页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书11页附图6页10申请公布号CN104132363ACN1。
3、04132363A1/3页21一种开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，用于对原煤进行燃烧且与含有汽轮机的汽轮机组相连接，其特征在于,包括制粉子系统、锅炉本体子系统、送风送粉子系统以及乏气水回收子系统，其中，所述制粉子系统包含顺次连接的原煤预干燥装置、气粉生成装置、煤粉收集器、煤粉仓、给粉机以及与所述原煤预干燥装置连接的干燥剂混合室，所述锅炉本体子系统包含炉膛、与所述炉膛的尾部相连的烟道、位于所述炉膛入口位置的煤粉燃烧器以及位于所述炉膛的烟气出口附近的烟气抽口，所述送风送粉子系统包含风粉混合器、与所述风粉混合器相连的一次风混合室、位于所述烟道尾部的空气预热器、与所述空气预热器相连的冷风预热装置、和用于提。
4、供环境冷风的送风机，所述乏气水回收子系统包含与所述煤粉收集器的气体出口相连的乏气水回收装置，所述原煤预干燥装置利用来自所述干燥剂混合室的干燥剂对所述原煤进行预干燥，所述气粉生成装置对干燥后的所述原煤进行磨制和进一步干燥后得到气粉混合物，所述煤粉收集器对所述气粉混合物进行分离得到煤粉和乏气，所述煤粉仓对所述煤粉进行储存，所述给粉机用于计量并调节控制输送给所述风粉混合器的锅炉给煤量，所述风粉混合器对来自所述送风送粉子系统的一次风和所述煤粉进行混合得到风粉混合物，所述煤粉燃烧器对所述风粉混合物中的所述煤粉进行燃烧，所述煤粉在所述炉膛的内部燃烧生成烟气，所述冷风预热装置利用所述汽轮机的抽汽口抽出的低压。
5、蒸汽对环境冷风进行预加热得到暖风，所述空气预热器对所述暖风进一步加热得到热风，所述热风的第一部分与所述环境冷风在所述一次风混合室内混合后作为所述一次风，所述热风的第二部分作为二次风直接送入所述煤粉燃烧器，所述热风的第三部分直接送入所述干燥剂混合室，所述风粉混合器将所述一次风与所述煤粉进行混合得到所述风粉混合物，所述乏气水回收装置将所述乏气中的第一部分乏气引入并将该第一部分乏气中的水分回收，所述干燥剂混合室分别与所述烟气抽口、所述煤粉收集器的气体出口相连接，将所述乏气中的第二部分乏气、从所述烟气抽口抽取的所述烟气的一部分、以及所述热风的第三部分进行混合后作为所述干燥剂送入所述原煤预干燥装置。2根。
6、据权利要求1所述的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，其特征在于其中，所述乏气水回收装置包括与所述煤粉收集器的气体出口相连，对所述乏气进行输送的乏气管道、与所述乏气管道相连的乏气水回收器以及储存所述乏气水的集水池。3根据权利要求1所述的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，其特征在于其中，所述冷风预热装置具有利用所述低压蒸汽对所述环境冷风进行加热的暖风器以及用于将加热后的所述暖风引入所述空气预热器中的暖风管道。4根据权利要求1至3中任意一项所述的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，其特征在于权利要求书CN104132363A2/3页3其中，所述制粉子系统还包括一端与所述煤粉收集器的乏气出口相连，另一端与所述气粉生成装置。
7、的进口相连的风量调节管道，用于将所述乏气出口送出的所述乏气中的第三部分乏气送入所述气粉生成装置来补充调节进入所述气粉生成装置的风量。5一种发电系统，其特征在于，包括开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组以及含有汽轮机的汽轮机组，其中，所述开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组和所述汽轮机组为上述权利要求1至权利要求4中任意一项中所述的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及汽轮机组。6一种开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，用于对原煤进行燃烧且与含有汽轮机的汽轮机组相连接，其特征在于，包含制粉子系统、锅炉本体子系统、送风送粉子系统以及乏气水回收子系统，其中，所述制粉子系统包含顺次连接的原煤预干燥装置、气粉生成装置、煤粉收集器、煤粉仓、给。
8、粉机、风粉混合器以及与所述原煤预干燥装置连接的干燥剂混合室，所述锅炉本体子系统包含炉膛、烟道、位于所述炉膛入口位置的煤粉燃烧器以及位于所述炉膛的烟气出口附近的烟气抽口，所述送风送粉子系统包含第一冷风预热装置、位于所述烟道尾部的空气预热器以及与所述空气预热器相连的第二冷风预热装置，所述乏气水回收子系统包含与所述煤粉收集器的气体出口相连的乏气水回收装置，所述原煤预干燥装置利用来自所述干燥剂混合室的干燥剂对所述原煤进行预干燥，所述气粉生成装置对干燥后的所述原煤进行磨制和进一步干燥后得到气粉混合物，所述煤粉收集器对所述气粉混合物进行分离得到煤粉和乏气，所述煤粉仓对所述煤粉进行储存，所述给粉机用于计量并。
9、调节控制输送给所述风粉混合器的锅炉给煤量，所述风粉混合器对来自所述送风送粉子系统的一次风和所述煤粉进行混合得到风粉混合物，所述煤粉燃烧器对所述风粉混合物中的所述煤粉进行燃烧，所述煤粉在所述炉膛内燃烧生成烟气，所述第一冷风预热装置利用所述汽轮机的抽汽口抽出的低压蒸汽加热第一环境冷风生成的蒸气暖风作为所述一次风，所述第二冷风预热装置利用所述汽轮机的抽汽口抽出的低压蒸汽加热第二环境冷风，之后进入所述空气预热器进一步加热所生成的热风的一部分作为二次风进入所述煤粉燃烧器，所述风粉混合器将所述一次风与所述煤粉混合得到风粉混合物，所述干燥剂混合室还分别与所述烟气抽口和所述煤粉收集器的气体出口连接，所述干燥剂。
10、混合室将所述乏气中的第一部分乏气、从所述烟气抽口抽出的所述烟气的一部分、以及所述热风的另一部分进行混合后作为所述干燥剂送入所述原煤预干燥装置，所述乏气水回收装置将所述乏气中的第二部分乏气引入并回收该第二部分乏气中的水分。7根据权利要求6所述的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，其特征在于其中，所述乏气水回收装置包括与所述煤粉收集器的气体出口相连，对所述乏气进行权利要求书CN104132363A3/3页4输送的乏气管道、与所述乏气管道相连的乏气水回收器以及储存所述乏气水的集水池。8根据权利要求6所述的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，其特征在于其中，所述第一冷风预热装置具有利用所述低压蒸汽对所述第一环境冷风进。
11、行加热的一次风暖风器以及将所述一次风引入风粉混合器的暖风管道，所述第二冷风预热装置具有利用所述低压蒸汽对所述第二环境冷风进行加热的二次风暖风器以及将所述二次风引入所述空气预热器的二次风暖风管道。9根据权利要求6至8中任意一项所述的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，其特征在于其中，所述制粉子系统还包括一端与所述煤粉收集器的乏气出口相连，另一端与所述气粉生成装置的进口相连的风量调节管道，用于将所述乏气出口送出的所述乏气中的第三部分乏气送入所述气粉生成装置来补充调节进入所述气粉生成装置的风量。10一种发电系统，其特征在于，包括开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组以及含有汽轮机的汽轮机组，其中，所述开式制粉蒸汽暖风型。
12、锅炉机组和所述汽轮机组为上述权利要求6至9中任意一项中所述的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组和汽轮机组。权利要求书CN104132363A1/11页5开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统技术领域0001本发明涉及一种燃煤电站的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统，具体涉及锅炉送风、冷风预热、制粉、煤粉燃烧以及烟气水回收技术。背景技术0002褐煤具有水分高、挥发分高、发热量低、灰熔点低、磨损性低和易自燃等特点。在全世界范围褐煤约占世界煤炭总储量40。我国褐煤约占国内煤炭总储量16，主要分布在内蒙古东部与东北三省交界的地区和云南地区。内蒙古及东北地区的褐煤属老年褐煤，全水分2540；云南褐煤属年轻褐。
13、煤，全水分4060，含木质纤维。此外，位于我国新疆准噶尔盆地东部“准东煤田”的煤炭预测储量达3900亿吨，是我国最大的整装煤田。准东煤除发热量较褐煤高以外，其它煤质特性与褐煤相似，也具有水分高、挥发分高、灰熔点低、磨损性低和易自燃的特点。0003为提高褐煤利用水平，国内外开展了多种形式的褐煤干燥技术研究。与火电厂集成的抽汽预干燥技术将蒸汽凝结废热用于褐煤预干燥，理论上可提高电厂效率24个百分点，但无论蒸汽管滚筒干燥机还是内加热蒸汽流化床工艺，煤粒与蒸汽间为换热强度较低的间壁式换热，故干燥设备体积庞大，设备投资和运行费用很大。烟气或热空气干燥技术可采用流化床、移动床及气流管等形式，煤粒与烟气或热。
14、空气间为换热强度较高的混合式换热，但烟气或热空气干燥的运行安全性较差，干燥系统容易着火，需严格控制干燥剂温度和含氧量。机械/热压脱水和热力脱水为非蒸发干燥技术，优点是干燥能耗低且能脱除一部分碱金属物质从而改善锅炉结渣与沾污，但脱水条件为高温高压，设备大型化比较困难，且脱水系统排放废水的处理难度较大。由于褐煤易碎裂易自燃，干燥后褐煤的成型和安全贮存运输也较为困难。可见，当前的各类褐煤干燥技术均存在特有的困难，在规模化应用之前仍需进一步研究与完善。0004褐煤水分高、热值低且易自燃，故不宜远距离运输。目前褐煤利用的主要途径仍为通过坑口电站燃烧发电，再输送电力至需要的地区。而我国大型燃褐煤发电机组单。
15、机容量200MW的装机容量仅占全国火电总装机容量的3左右，远低于褐煤在煤炭总储量中所占的比例16。所以，随着优质烟煤储量的比例不断下降，发展褐煤机组对我国电力工业可持续发展具有重要意义。0005我国目前已有多台600MW级褐煤机组投运，全部配置直吹式制粉系统锅炉。但与常规烟煤锅炉相比，这些褐煤锅炉的热效率较低约低2个百分点且价格较高，这主要因于褐煤锅炉的炉内烟气量较大，因而锅炉排烟热损失较高，锅炉体积也较大。此外，高水分燃煤的直吹式制粉系统需抽取高温炉烟作为制粉系统干燥剂主要组分，这使得一次风中含有大量炉烟和水蒸气等惰性气体，致使锅炉稳定燃烧也较为困难。0006在现有的电厂热力系统中,汽轮机组。
16、排汽的大量凝结废热散发却无法被利用,也不存在保持空气预热器冷端金属温度的前提下利用汽轮机组中低压蒸汽的凝结废热用于制粉系统干燥剂制备这样的技术方案。说明书CN104132363A2/11页60007另外，火力发电厂是工业用水大户，而我国褐煤产区例如内蒙古东部地区大多属严重缺水地区，水资源匮乏成为影响坑口电源基地建设的重要制约因素。显然，高水分燃煤锅炉的烟气中蕴含有大量水资源，实现燃煤烟气中水分的再循环利用成为一个亟待解决的问题。发明内容0008为了解决上述问题而进行的，本发明的目的在于提供一种不仅能实现对制粉乏气中的大量乏气水进行回收利用，而且还能实现高效率发电的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其。
17、发电系统，该开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统尤其能够在保持空气预热器冷端金属温度的前提下更加充分利用汽轮机组中低压蒸汽的凝结废热。0009本发明为了解决上述问题，采用了以下结构00100011本发明提供一种对原煤进行燃烧与含有汽轮机的汽轮机组相连接的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，其特征在于,包括制粉子系统、锅炉本体子系统、送风送粉子系统以及乏气水回收子系统，其中，制粉子系统包含顺次连接的原煤预干燥装置、气粉生成装置、煤粉收集器、煤粉仓、给粉机以及与原煤预干燥装置连接的干燥剂混合室，锅炉本体子系统包含炉膛、与炉膛的尾部相连的烟道、位于炉膛入口位置的煤粉燃烧器以及位于炉膛的烟气出口附近的烟气抽。
18、口，送风送粉子系统包含风粉混合器、位于烟道尾部的空气预热器、与空气预热器相连的冷风预热装置和用于提供环境冷风的送风机，乏气水回收子系统包含与煤粉收集器的气体出口相连的乏气水回收装置，原煤预干燥装置利用来自干燥剂混合室的干燥剂对原煤进行预干燥，气粉生成装置对干燥后的原煤进行磨制和进一步干燥后得到气粉混合物，煤粉收集器对气粉混合物进行分离得到煤粉和乏气，煤粉仓对煤粉进行储存，给粉机用于计量并调节控制输送给风粉混合器的锅炉给煤量，风粉混合器对来自送风送粉子系统的一次风和煤粉进行混合得到风粉混合物，煤粉燃烧器对风粉混合物中的煤粉进行燃烧，煤粉在炉膛的内部燃烧生成烟气，冷风预热装置利用汽轮机的抽汽口抽出。
19、的低压蒸汽对环境冷风进行预加热得到暖风，空气预热器对暖风进一步加热得到热风，热风的第一部分与环境冷风混合后作为一次风，热风的第二部分作为二次风直接送入煤粉燃烧器，热风的第三部分直接送入干燥剂混合室，风粉混合器将一次风与煤粉进行混合得到风粉混合物，乏气水回收装置将乏气中的第一部分乏气引入并将该第一部分乏气中的水分回收，干燥剂混合室分别与烟气抽口、煤粉收集器的气体出口相连接，将乏气中的第二部分乏气、从烟气抽口抽取的烟气的一部分、以及热风的第三部分进行混合后作为干燥剂送入原煤预干燥装置。0012在本发明提供的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组中，还可以具有这样的特征其中，乏气水回收装置包括与煤粉收集器的气体。
20、出口相连，对乏气进行输送的乏气管道、与乏气管道相连的乏气水回收器以及储存乏气水的集水池。0013在本发明提供的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组中，还可以具有这样的特征其中，冷风预热装置具有利用低压蒸汽对环境冷风进行加热的暖风器以及用于将暖风引入空气预热器中的暖风管道。0014在本发明提供的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组中，还可以具有这样的特征其中，说明书CN104132363A3/11页7制粉子系统还包括一端与煤粉收集器的乏气出口相连，另一端与气粉生成装置的进口相连的风量调节管道，用于将乏气出口送出的乏气中的第三部分乏气送入气粉生成装置来补充调节进入气粉生成装置的风量。0015另外，本发明还提供了一种发。
21、电系统，具有这样的特征开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组以及含有汽轮机的汽轮机组，其中，开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组和汽轮机组为上述结构一中任意一项中的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及汽轮机组。00160017本发明还提供了一种开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，用于对原煤进行燃烧且与含有汽轮机的汽轮机组相连接，其特征在于，包含制粉子系统、锅炉本体子系统、送风送粉子系统以及乏气水回收子系统，其中，制粉子系统包含顺次连接的原煤预干燥装置、气粉生成装置、煤粉收集器、煤粉仓、给粉机、风粉混合器以及与原煤预干燥装置连接的干燥剂混合室，锅炉本体子系统包含炉膛、烟道、位于炉膛入口位置的煤粉燃烧器以及位于炉膛的烟气出口附近的烟气。
22、抽口，送风送粉子系统包含第一冷风预热装置、位于烟道尾部的空气预热器以及与空气预热器相连的第二冷风预热装置，乏气水回收子系统包含与煤粉收集器的气体出口相连的乏气水回收装置，原煤预干燥装置利用来自干燥剂混合室的干燥剂对原煤进行预干燥，气粉生成装置对干燥后的原煤进行磨制和进一步干燥后得到气粉混合物，煤粉收集器对气粉混合物进行分离得到煤粉和乏气，煤粉仓对煤粉进行储存，给粉机用于计量并调节控制输送给风粉混合器的锅炉给煤量，风粉混合器对来自送风送粉子系统的一次风和煤粉进行混合得到风粉混合物，煤粉燃烧器对风粉混合物中的煤粉进行燃烧，煤粉在炉膛内燃烧生成烟气，第一冷风预热装置利用汽轮机的抽汽口抽出的低压蒸汽加。
23、热第一环境冷风生成的蒸气暖风作为一次风，第二冷风预热装置利用汽轮机的抽汽口抽出的低压蒸汽加热第二环境冷风，之后进入空气预热器进一步加热所生成的热风的一部分作为二次风进入煤粉燃烧器，风粉混合器将一次风与煤粉混合得到风粉混合物，干燥剂混合室还分别与烟气抽口和煤粉收集器的气体出口连接，干燥剂混合室将乏气中的第一部分乏气、从烟气抽口抽出的烟气的一部分、以及热风的另一部分进行混合后作为干燥剂送入原煤预干燥装置，乏气水回收装置将乏气中的第二部分乏气引入并回收该第二部分乏气中的水分。0018在本发明提供的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组中，还可以具有这样的特征其中，乏气水回收装置包括与煤粉收集器的气体出口相连，对。
24、乏气进行输送的乏气管道、与乏气管道相连的乏气水回收器以及储存乏气水的集水池。0019在本发明提供的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组中，还可以具有这样的特征其中，第一冷风预热装置具有利用低压蒸汽对第一环境冷风进行加热的一次风暖风器以及将一次风引入风粉混合器的暖风管道，第二冷风预热装置具有利用低压蒸汽对第二环境冷风进行加热的二次风暖风器以及将二次风引入空气预热器的二次风暖风管道。0020在本发明提供的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组中，还可以具有这样的特征其中，制粉子系统还包括一端与煤粉收集器的乏气出口相连，另一端与气粉生成装置的进口相连的风量调节管道，用于将乏气出口送出的乏气中的第三部分乏气送入气粉生成装置。
25、来补充调节进入气粉生成装置的风量。0021另外，本发明还提供了一种发电系统，具有这样的特征开式制粉蒸汽暖风型锅炉说明书CN104132363A4/11页8机组以及含有汽轮机的汽轮机组，其中，开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组和汽轮机组为上述结构二中任意一项中的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组和汽轮机组。0022发明的作用与效果0023在本发明的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统中，因为煤粉收集器使得煤粉与乏气在煤粉收集器被分离，而乏气中富集有大量水蒸气乏气中水蒸气容积份额远大于烟气中水蒸气容积份额，水蒸气容积份额高即水露点高，所以由乏气降温回收凝结水大大提高了烟气中水分回收的可实施性。而且，本发明中以炉。
26、膛出口附近抽取的高温的烟气、再循环乏气以及热风的一部分进行混合后所形成的混合物作为制粉子系统干燥剂，可进一步提高乏气含湿量和水露点，使得乏气中的水分能够被更加经济有效地回收利用。0024并且，在制粉子系统中形成的乏气不进入炉膛，使得炉膛内烟气量减少，相应地炉膛内火焰温度升高,也可通过调节再循环乏气的流量方便地调节干燥剂温度，从而保证磨煤机出口温度在合适的范围之内。另外，经空气预热器加热后的热风的第一部分与环境冷风混合调温至安全送粉所需温度，该一次风的温度的可调控性有效降低了在送粉过程中的燃烧爆炸风险。采用热风送粉使得一次风中惰性气体含量大幅减少，由此煤粉气流着火热减少，而且一次风中氧浓度提高，。
27、从而实现清洁高效稳定燃烧。另外，经空气预热器加热后的热风的第三部分作为干燥剂的组成成分之一进入干燥剂混合室，热风的第三部分将提高干燥剂的干燥效果。0025并且，因为从炉膛出口附近抽取的一小部分烟气和制粉子系统中蒸发出的煤中水分不再进入炉膛，使得流经尾部烟道和空气预热器的烟气量明显减少，另一方面，虽然采用热风送粉使得流经空气预热器的风量趋于减少，但同时新增一股干燥热风即热风的第三部分流经空气预热器，使得流经空气预热器的风量明显增大，因而，综合结果是空气预热器的烟/风水当量比明显减小，也即空气预热器出口排烟温度可大幅降低。同时为避免煤中挥发分在制粉过程中析出，也采用了较低的磨煤机出口温度，也即较低。
28、的煤粉收集器出口乏气温度。由于组成开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组排烟的空气预热器出口烟气和煤粉收集器出口乏气均温度较低，与现有锅炉机组相比，相应地锅炉热效率明显提高。并且，因为空气预热器的送风入口前设置了利用来自汽轮机组的低压蒸汽对环境冷风进行预热的冷风预热装置，使进入空气预热器的风首先在冷风预热装置内得到一定程度的预热，由此提高锅炉热效率的同时保证空气预热器冷端金属受热面不发生低温腐蚀，从而保证空气预热器安全运行。同时，利用汽轮机组的低压蒸汽的凝结废热来预热环境冷风作为锅炉送风，从而这些凝结废热被开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组进行了回收利用，这进一步提高了发电系统的发电效率。而且，由于空气预热器中烟。
29、气量减少的同时风量因新增一股干燥用热风从而风量明显增大，使得锅炉排烟温度会非常低，因此需将锅炉送风预热至更高的暖风温度，以保持空气预热器冷端金属温度在可使腐蚀速度较低的7085范围，这意味着更多汽轮机抽汽的凝结废热被有效回用于电厂热力系统，使电厂效率更进一步提高。0026因此，本发明能够提供一种不仅实现对乏气中的水分进行回收和循环利用还能实现发电效率较高的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统。附图说明0027图1为本发明实施例一中发电系统的结构框图；说明书CN104132363A5/11页90028图2为本发明实施例一中开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组的结构框图；0029图3为本发明实施例一中开式。
30、制粉蒸汽暖风型锅炉机组的结构模块示意图；0030图4为本发明实施例一中送风送粉子系统的框图；0031图5为本发明实施例一中开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组的结构示意图；以及0032图6为本发明实施例二中开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组的结构模块示意图；0033图7为本发明实施例二中开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组的结构示意图。具体实施方式0034为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图和实施例对本发明涉及开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统进行详细的说明。00350036图1为本发明实施例一中发电系统的结构框图。0037如图1所示，发电系统100包括开式制粉蒸汽暖风。
31、型锅炉机组501、汽轮机组502、以及发电机组503。0038原煤在开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组501燃烧产生的热量加热水形成高温高压蒸汽进入汽轮机组502做功，进而带动发电机组503进行发电。0039图2为本发明实施例一中开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组的结构框图。0040如图2所示，开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组501包括制粉子系统401、锅炉本体子系统402、送风送粉子系统403、乏气水回收子系统404、以及烟气净化子系统405。0041送风送粉子系统403对环境冷风61处理后形成一次风，一次风与制粉子系统401对原煤60进行磨制形成的煤粉按一定比例混合后送入锅炉本体子系统402中，送风送粉子系统4。
32、03的二次风则直接进入锅炉本体子系统402，送风送粉子系统403形成的部分热风即热风的第三部分进入制粉子系统401作为干燥剂的组成部分，锅炉本体子系统402内的部分高温炉烟被抽出作为制粉子系统401的干燥剂组分，锅炉制粉子系统401中的乏气被分离出后，大部分湿乏气进入乏气水回收子系统404冷却，乏气中的大部分水分凝结为液态水后被回收进行再利用，经过乏气水回收后的干乏气与锅炉本体子系统402的排烟混合后进入烟气净化子系统405净化。0042图3为本发明实施例一中开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组的结构模块示意图。0043如图3所示，制粉子系统401包括原煤仓1、给煤机2、原煤预干燥装置3、风扇磨煤机4、。
33、粗粉分离器5、制粉管道6、煤粉收集器7、煤粉仓8、给粉机9、再循环乏气管道23、干燥剂混合室20、干燥剂管道21以及风量调节管道51。这里，风扇磨煤机4、粗粉分离器5以及制粉管道6构成了气粉生成装置。0044风量调节管道51一端与煤粉收集器7的乏气出口相连，另一端与气粉生成装置的进口相连，风量调节管道51用于将一部分从乏气出口送出的乏气即第三部分乏气送入气粉生成装置来补充调节进入气粉生成装置的风量。0045锅炉本体子系统402包括煤粉燃烧器12、锅炉13以及烟气抽口19。0046送风送粉子系统403包括送风机29、送风管道30、暖风器31、送风旁路管道32、暖风管道33、空气预热器34、一次风。
34、冷风管道35、一次风热风管道36、二次风热风管道37、说明书CN104132363A6/11页10二次风风箱38、一次风混合室39、温风管道40、一次增压风机41、一次风风箱42、风粉混合器10、送粉管道11以及热风干燥管道47。这里，送风机29、送风管道30、暖风器31、暖风管道33、二次风热风管道37、二次风风箱38以及送风旁路管道32构成了冷风预热装置。0047乏气水回收子系统404包括乏气风机22、乏气管道24、乏气水回收器25、乏气旁路管道26、集水池27以及冷乏气管道28。0048烟气净化子系统405包括除尘器14、引风机15、锅炉排烟管道16、烟气脱硫装置17以及烟囱18。004。
35、9开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组501整体的连接关系0050原煤仓1、给煤机2、原煤预干燥装置3、风扇磨煤机4、粗粉分离器5、制粉管道6以及煤粉收集器7顺次连接，干燥剂混合室20分别与原煤预干燥装置3、再循环乏气管道23以及烟气抽口19、热风干燥管道47相连，煤粉收集器7还分别与乏气风机22和煤粉仓8的进口相连，煤粉仓8的出口与给粉机9相连，给粉机9与风粉混合器10的进口相连，风粉混合器10的出口与送粉管道11的一端相连，送粉管道11的另一端与煤粉燃烧器12相连，烟气抽口19与干燥剂混合室20相连。空气预热器34位于锅炉13的烟道的尾部。0051锅炉送风机29出口分别与暖风器31的冷风进口和一次风。
36、混合器39的冷风进口相连，暖风器31旁设置冷风预热装置旁通管道32，暖风器31的出口与空气预热器34的空气侧进口相连，空气预热器34的空气侧出口分别通过二次风热风管道37和一次风热风管道36与二次风风箱38进口和一次风混合器39的热风进口相连，二次风风箱38的出口与煤粉燃烧器12相连，一次风混合室39的出口通过温风管道40与一次风增压风机41进口相连，一次风增压风机41出口与一次风风箱42的进口相连，一次风风箱42的出口与风粉混合器10的进口相连。0052暖风器31和冷风预热装置旁通管道32共同连接为预热管道33，热风干燥管道47的一端连接由经过空气预热器34出口的热风管道分出的出口，另一端则。
37、与干燥剂混合室20连接。0053乏气风机22的进口与煤粉收集器7的气体出口相连，乏气风机22的出口分别与乏气管道24、磨煤机风量调节管道51以及再循环乏气管道23相连，再循环乏气管道23与干燥剂混合器20相连，乏气水回收器25与乏气管道24相连，乏气水回收器25具有冷却介质入口80和冷却介质出口81，乏气旁路管道26与乏气水回收器25并联，集水池27与乏气水回收器25相连接，集水池27用于储存被乏气水回收器25回收的乏气中的水分，经过乏气水回收器25回收乏气中的水分后的冷乏气经过冷乏气管道28排到锅炉排烟管道16。0054除尘器14进口与空气预热器34的烟气侧出口相连，除尘器14出口与引风机1。
38、5进口相连，引风机15出口通过锅炉排烟管道16与烟气脱硫装置17进口相连，烟气脱硫装置17出口与烟囱18相连。0055图4为本发明实施例一中送风送粉子系统的框图。0056空气的流程如图3、图4所示，环境冷风61即空气由送风机29经送风管道30送入暖风器31中，在暖风器31内被来自汽轮机组502的图中未显示出的抽汽口的蒸汽加热至可使空气预热器34冷端金属壁温满足设计要求的某一暖风温度的暖风，继而由暖风管道33引入空气预热器34中。为方便调节暖风温度，在暖风器31旁设置了送风旁路管道32。暖风管道33内的暖风在空气预热器34内被烟气进一步加热至锅炉燃烧所需的热风温说明书CN104132363A10。
39、7/11页11度的热风。空气预热器34空气侧出口的大部分热风即热风的第二部分作为二次风经二次风热风管道37引入二次风风箱38，并由二次风箱38分配引往燃烧器12。还有一少部分热风即热风的第一部分经一次风热风管道36引入一次风混合室39，在一次风混合室39内与来自送风机29出口并由一次风冷风管道35引来的冷风按一定比例混合至煤粉安全输送与稳定燃烧所需的温风温度，一次风混合室39出口的一次风经一次风热风管道40进入增压一次风机41内，被增压后送往一次风风箱42，再由一次风风箱42分配引往风粉混合器10，进而将煤粉送入锅炉13的炉膛燃烧，另外热风的第三部分经过热风干燥管道47后进入干燥剂混合室20，。
40、热风的第三部分、从烟气抽口19抽出的烟气与第一部分乏气混合后得到干燥剂。0057图5为本发明实施例一中开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组的结构示意图。0058如图5所示，开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组501的工作原理0059煤的流程原煤60由原煤仓1经给煤机2输送进入原煤预干燥装置3，原煤预干燥装置3内与来自干燥剂混合室20的干燥剂混合并下行完成原煤的预干燥，风扇磨煤机4将被原煤预干燥装置3干燥后的煤磨制成煤粉，同时对煤粉进行进一步的干燥。风扇磨煤机4出口的乏气风扇磨煤机4出口的气体称为乏气与煤粉的混合物进入粗粉分离器5，粗粉分离器5将风粉混合物中较粗的煤颗粒分离出并重新送回风扇磨煤机4的进口，合格的煤粉。
41、与乏气的混合物通过制粉管道6进入煤粉收集器7，煤粉收集器7将乏气和煤粉进行分离，煤粉仓8将煤粉进行储存，煤粉仓8内的煤粉由给煤机9送入风粉混合器10，在风粉混合器10内与来自一次风风箱42的一次风混合，然后由送粉管道11送往煤粉燃烧器12进入锅炉13的炉膛内燃烧。0060烟气流程煤粉与空气在锅炉13的炉膛内燃烧生成烟气，炉膛内的烟气在炉膛出口分为二股。一股被风扇磨煤机4从烟气抽口19抽出作为制粉子系统401的干燥剂组分，另一股仍保留在锅炉13的烟道内继续加热后续的受热面，并由空气预热器34的出口排出锅炉13。空气预热器34烟气侧出口的烟气经除尘器14净化后引入锅炉引风机15，并在引风机15出口。
42、的排烟管道16内与来自乏气水回收子系统404的出口的冷乏气混合后进入烟气脱硫装置17，经过脱硫净化的烟气62由烟囱18排向大气环境。0061干燥剂流程干燥剂由烟气抽口19抽取的高温烟气与来自再循环乏气管道23的乏气、还有来自热风干燥管道47的热风中一部分组成，这三种组分在干燥剂混合室20内进行混合后，得到制粉子系统401所需的干燥剂，该干燥剂经由干燥剂管道21进入原煤预干燥装置3，干燥剂原煤预干燥装置3内与煤混合并下行从而对煤进行预干燥。0062乏气流程乏气由来自干燥剂混合室20的干燥剂、制粉子系统401漏风以及煤的蒸发水分组成。乏气与煤粉在煤粉收集器7内进行分离，分离出的乏气由乏气风机22抽。
43、出并分为三路，分别为第一部分乏气、第二部分乏气和第三部分乏气，第一部分乏气作为干燥剂调温介质由再循环乏气管道23送入干燥剂混合室20，第二部分乏气由乏气管道24送入乏气水回收器25，第三部分乏气通过风量调节管道51进入风扇磨煤机4中。高湿分乏气在乏气水回收器25内被冷媒70冷却降温，从而获得大量液态水，液态水集于集水池27内。乏气水回收系统25排出的冷乏气经冷乏气管道28引往锅炉排烟管道16，与从锅炉13排出的烟气混合后一起进入烟气脱硫系统17。0063实施例一的作用与效果说明书CN104132363A118/11页1200641通过乏气水回收子系统可回收大量液态凝结水，本实施例具有突出的水回。
44、收效益。此外，冷乏气与锅炉排烟混合可使进入烟气脱硫系统的烟温降低，从而在烟气脱硫系统中可节省大量烟气降温水耗，具有可观的节水效益。00652乏气不进入炉膛和采用热风送粉，可使炉膛内火焰温度升高、煤粉气流着火热减小、一次风氧浓度提高，从而可明显提高煤粉燃烧的着火及燃尽性能，对炉膛内低NOX燃烧组织也有利从而减少机组污染物排放。00663从炉膛出口附近抽取一部分炉烟作为干燥剂组分和乏气不进入炉膛，以及空气预热器中新增一股干燥用热风，可使空气预热器内的烟/风水当量比明显减小，从而使空气预热器出口排烟温度大幅降低；同时，为避免煤中挥发分在制粉过程中析出，采用了较低的磨煤机出口温度，也即较低的煤粉收集器。
45、出口乏气温度。由于组成开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组排烟的空气预热器出口烟气和煤粉收集器出口乏气均温度较低，因而与现有锅炉机组相比本发明所述开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组的排烟热损失大幅降低，相应地锅炉热效率明显提高。00674因为空气预热器的送风入口前设置了利用来自汽轮机组的低压蒸汽对环境冷风进行预热的冷风预热装置，使环境冷风得到一定程度的预热，由此可在锅炉采用较低排烟温度从而提高锅炉热效率的同时保证空气预热器冷端金属受热面不发生低温腐蚀，从而保证空气预热器安全运行。同时，这也使一部分机组低压蒸汽的凝结废热通过预热锅炉送风被开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组回收利用，而且，由于空气预热器中烟气量减少的同时风。
46、量因新增一股干燥用热风而明显增大，使得锅炉排烟温度会非常低，因此需将锅炉送风预热至更高的暖风温度，以保持空气预热器冷端金属温度在可使腐蚀速度较低的7085范围，这意味着更多汽轮机抽汽的凝结废热被有效回用于电厂热力系统，使电厂效率更进一步提高。00685设置一次风混合器可方便地调节一次风温度，从而保证送粉安全和煤粉气流稳燃性能；通过调节再循环乏气量可方便地调节干燥剂温度，从而保证原煤预干燥装置内高温烟气对原煤的预干燥效果；通过设置磨煤机风量调节管道，可使磨煤机在最佳通风量下工作，从而保证磨煤机出力并减小制粉电耗。0069根据本实施例一提供的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组和发电系统，因为在粗粉分离器出。
47、口设置了煤粉收集器，使得煤粉与乏气在煤粉收集器被分离，煤粉由一次风送入炉膛内燃烧，乏气进入乏气水回收装置进行冷却后排往烟气脱硫装置前的锅炉排烟管道与空气预热器出口排烟混合后进入烟气脱硫装置。并且，考虑到褐煤等高水分煤的挥发分较高，采用了一次风和二次风温度可以调控的送风送粉子系统，一次风温度既能保证煤粉气流入炉后稳定着火燃烧，也能避免煤粉在送粉管内燃烧。同时，根据送风送粉子系统的需要，冷风分为两路，一路冷风经暖风器加热后进入空气预热器，被空气预热器进一步加热得到热风，该热风的第一部分作为二次风进入锅炉的炉膛助燃，另一路冷风与热风的第二部分掺混至要求的温度后作为一次风输送煤粉至锅炉的炉膛内燃烧，其。
48、中该热风的第三部分进入干燥剂混合室作为干燥剂组成部分之一。所以，与传统直吹式制粉子系统锅炉相比，虽然用于送粉的一次风温度稍有降低，但由于一次风风量大幅减少，风粉混合物的着火热明显降低，加之一次风中氧的浓度明显提高，使得煤粉稳燃性能明显改善。并且，采用上述制粉子系统后，锅炉的炉膛内火焰温度会明显提高，进一步强化了煤粉着火及燃尽性能。说明书CN104132363A129/11页130070另外，因为通过磨煤机风量调节管道可以将风扇磨煤机的通风量控制在最佳通风量，所以能够减少风扇磨煤机的磨煤耗电量。0071另外，由于炉膛内产生的烟气在烟气抽口处分为二股，约占锅炉炉膛内烟气总量的1020的一股作为干燥。
49、剂组分进入制粉子系统并由煤粉收集器出口排出，另一股保留在锅炉的炉膛内加热后续受热面内的汽水工质并由空气预热器出口排出，因此，进入空气预热器的烟气量明显减少。并且，进入原煤预干燥装置的干燥剂可由乏气进行温度的调节，使得干燥剂的温度不至于过高而导致煤中的挥发分过多的析出。总体上，采用上述制粉子系统和送风送粉子系统后，空气预热器内的水当量比明显减小，也即在相同的空气预热器热端换热温差下，空气预热器出口排烟温度可明显降低。因而，得益于低的空气预热器出口排烟温度和煤粉收集器出口乏气温度，实施例一中的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组可使锅炉排烟热损失大幅降低，锅炉热效率明显提高。0072另外,本实施例的制粉子系统的干燥出力的热源有一部分来自锅炉尾部烟道烟气的热量以热风为载热介质还有一部分热源来自空气预热器加热后放出的热风的第三部分用于制粉子系统内的煤干燥过程。由于高温炉烟的温度一般约1000左右远高于热风温度一般约320左右，因而在空气预热器内烟气流量的增大幅度远低于空气流量的增大幅度，结果是空气预热器内的烟/风水当量会进一步减小，即在相同的空气预热器入口烟温和热风温度下空气预热器出口排烟温度会进一步降低。因此，本实施例中需将锅炉送风预热至较高的温度，以保持空气预热器冷端金属温度可使腐蚀速度较低的7085范围，这意味着更多汽轮机抽汽的凝结废热被有效回用于电厂热力。