(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 206545946 U(45)授权公告日 2017.10.10
(21)申请号 201720079594.9(22)申请日 2017.01.22
(73)专利权人 华北电力科学研究院有限责任公
司
地址 100045 北京市西城区复兴门外地藏
庵南巷一号
专利权人 国家电网公司(72)发明人 任彦 黄葆华 刘双白 孙燕平
宋亚军 李祥勇 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限
公司 11127
代理人 王涛 汤在彦(51)Int.Cl.
F23N 3/00(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称
一种火电厂一次风系统(57)摘要
本实用新型提供了一种火电厂一次风系统，该系统包括：两个一次风机、两空气预热器、冷/热一次风箱、两个密封风机、磨煤机及多条管道；两一次风机分别与冷/热一次风箱连接，两空气预热器分别设置在两一次风机至热一次风箱的管道上；冷一次风箱通过两路管道连接磨煤机，其中一条管道上设有冷一次风电动门及一次风调门，另一管道上并行设置两密封风机；在热一次风箱去磨煤机管道上设有热一次风电动门及一次风调门；在两一次风机入口处分别设有入口导叶，在其出口分别设有出口电动门；在两一次风机至冷一次风箱的管道上各设一电动门；在两空气预热器至热一次风箱的管道上各设有电动门；在两密封风机的入口均设有入口电动门及入口调门。
权利要求书1页 说明书6页 附图3页
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权 利 要 求 书
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1.一种火电厂一次风系统，其特征在于，所述火电厂一次风系统包括：第一一次风机、第二一次风机、第一空气预热器、第二空气预热器、冷一次风箱、热一次风箱、第一密封风机、第二密封风机、磨煤机及多条管道；
所述第一一次风机通过管道分别与所述冷一次风箱、热一次风箱连接，所述第一空气预热器设置在所述第一一次风机至热一次风箱的管道上；所述第二一次风机通过管道分别与所述冷一次风箱、热一次风箱连接，所述第二空气预热器设置在所述第二一次风机至热一次风箱的管道上；所述冷一次风箱通过两路管道连接所述磨煤机，在其中一条管道上依次设有磨煤机冷一次风电动门、磨煤机冷一次风调门，在另一条管路上并行设置所述第一密封风机、第二密封风机，在密封风机去磨煤机的管道上设有一密封风门；所述热一次风箱通过一路管道连接所述磨煤机，在所述热一次风箱至磨煤机的管道上依次设有磨煤机热一次风电动门、磨煤机热一次风调门；
在所述第一一次风机、第二一次风机的入口处分别设有入口导叶，在所述第一一次风机、第二一次风机的出口处分别设有出口电动门；在所述第一一次风机至冷一次风箱的管道上设有一个电动门，在第二一次风机至冷一次风箱的管道上也设有一个电动门；在所述第一空气预热器至所述热一次风箱的管道上设有一个电动门，在第二空气预热器至所述热一次风箱的管道上也设有一个电动门；在所述第一密封风机及第二密封风机的入口均设有入口电动门及入口调门；在所述磨煤机的两端分别设有入口电动门和出口电动门。
2.根据权利要求1所述的火电厂一次风系统，其特征在于，外部空气经所述第一一次风机和/或第二一次风机提升压力后分成两路，一路空气流经所述冷一次风箱得到冷一次风，另一路空气流经所述第一空气预热器和/或第二空气预热器预热后进入所述热一次风箱得到热一次风，所述热一次风及冷一次风混合后进入所述磨煤机。
3.根据权利要求2所述的火电厂一次风系统，其特征在于，所述冷一次风箱还提供一部分冷一次风去所述第一密封风机和/或第二密封风机，经所述第一密封风机和/或第二密封风机进一步提升压力后送入所述磨煤机。
4.根据权利要求1所述的火电厂一次风系统，其特征在于，所述火电厂一次风系统还包括：一次风系统程序控制逻辑按钮、密封风机投备按钮、密封风机入口调门风压自动按钮、一次风机入口导叶风压自动按钮、磨煤机热风调门风量自动按钮及磨煤机冷风调门风温自动按钮。
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说 明 书一种火电厂一次风系统
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技术领域
[0001]本实用新型涉及火力发电领域，尤其涉及一种火电厂一次风系统。
背景技术
[0002]火力发电厂中的一次风系统用于向制粉系统提供干燥通风量和磨煤通风量，起干燥和输送煤粉的作用。干燥通风量的作用是向锅炉原煤提供热量，完成煤炭在磨制过程中的干燥功能、维持磨煤机出口温度对应煤量下所需的通风量。磨煤通风量不但包括干燥通风量，还包括携带和输送煤粉所需的风量。但是，现有的火电厂在一次风系统全停状态下，无法实现一次风系统的自动启动，也无法在一次风系统运行状态下实现一次风系统的自动停止，并且当一次风系统启动程序运行至某一步时，若该步序条件不满足，无法继续启动程序的运行。即，现有一次风系统的运行与停止均需要人为干预，这大大增加了工作量和人力成本，并且若不能及时启动或者停止一次风系统，则会影响机组正常运行。实用新型内容
[0003]为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种火电厂一次风系统，所述火电厂一次风系统包括：第一一次风机、第二一次风机、第一空气预热器、第二空气预热器、冷一次风箱、热一次风箱、第一密封风机、第二密封风机、磨煤机及多条管道；[0004]所述第一一次风机通过管道分别与所述冷一次风箱、热一次风箱连接，所述第一空气预热器设置在所述第一一次风机至热一次风箱的管道上；所述第二一次风机通过管道分别与所述冷一次风箱、热一次风箱连接，所述第二空气预热器设置在所述第二一次风机至热一次风箱的管道上；所述冷一次风箱通过两路管道连接所述磨煤机，在其中一条管道上依次设有磨煤机冷一次风电动门、磨煤机冷一次风调门，在另一条管路上并行设置所述第一密封风机、第二密封风机，在密封风机去磨煤机的管道上设有一密封风门；所述热一次风箱通过一路管道连接所述磨煤机，在所述热一次风箱至磨煤机的管道上依次设有磨煤机热一次风电动门、磨煤机热一次风调门；[0005]在所述第一一次风机、第二一次风机的入口处分别设有入口导叶，在所述第一一次风机、第二一次风机的出口处分别设有出口电动门；在所述第一一次风机至冷一次风箱的管道上设有一个电动门，在第二一次风机至冷一次风箱的管道上也设有一个电动门；在所述第一空气预热器至所述热一次风箱的管道上设有一个电动门，在第二空气预热器至所述热一次风箱的管道上也设有一个电动门；在所述第一密封风机及第二密封风机的入口均设有入口电动门及入口调门；在所述磨煤机的两端分别设有入口电动门和出口电动门。[0006]本实用新型实施例的有益效果在于：本实用新型实施例提供的火电厂一次风系统可以在火电厂一次风系统全停状态下，实现一次风系统的自动启动；在火电厂一次风系统运行状态下，实现一次风系统的自动停止；并且兼顾人为判断，可以实现火电厂一次风系统程序控制逻辑的跳步运行，当程序控制逻辑某一步的运行条件为满足导致步序无法进行时，可以人为地判断条件是否可以忽略并操作跳步动作，继续程序控制逻辑的运行直至启
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动完毕。并且，本实用新型是实施例中的火电厂一次风系统的主要功能是作为煤粉的载体，输送煤粉至炉膛燃烧，并在输送过程中对煤粉进行加热干燥和为煤粉挥发提供初始氧量。附图说明
[0007]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0008]图1为本实用新型实施例火电厂一次风系统的结构示意图；[0009]图2为本实用新型实施例火电厂一次风系统的启动步序示意图；[0010]图3为本实用新型实施例火电厂一次风系统的停止步序示意图。
附图说明
[0011]1.第一一次风机入口导叶 2.第二一次风机入口导叶[0012]3.第一一次风机 4.第二一次风机[0013]5.第一一次风机出口电动门 6.第二一次风机出口电动门[0014]7.第一一次风机至冷一次风箱电动门 8.第二一次风机至冷一次风箱电动门[0015]9.第一一次风机至热一次风箱电动门 10.第二一次风机至热一次风箱电动门[0016]11.磨煤机热一次风电动门 12.磨煤机热一次风调门[0017]13.磨煤机冷一次风电动门 14.磨煤机冷一次风调门[0018]15.第一密封风机入口电动门 16.第二密封风机入口电动门[0019]17.第一密封风机入口调门 18.第二密封风机入口调门[0020]19.第一密封风机 20.第二密封风机[0021]21.磨煤机入口电动门 22.磨煤机[0022]23.磨煤机出口电动门 24.第一空气预热器[0023]25.第二空气预热器 26.冷一次风箱[0024]27.热一次风箱 28.密封风门具体实施方式
[0025]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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。[0026]如图1所示，本实用新型实施例提供了一种火电厂一次风系统，该系统主要包括：第一一次风机3、第二一次风机4、第一空气预热器24、第二空气预热器25、冷一次风箱26、热一次风箱27、第一密封风机19、第二密封风机20、磨煤机22及多条管道。[0027]其中，第一一次风机3通过管道分别与冷一次风箱26、热一次风箱27连接，第一空气预热器24设置在第一一次风机3通向热一次风箱27的管道上。第二一次风机 4通过管道分别与冷一次风箱26、热一次风箱27连接，第二空气预热器25设置在第二一次风机4通向热
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一次风箱27的管道上。冷一次风箱26通过两路管道连接磨煤机 22，在其中一条管道上依次设有磨煤机冷一次风电动门13、磨煤机冷一次风调门14，在另一条管路上并行设置第一密封风机19、第二密封风机20，在密封风机去磨煤机 22的管道上设有一密封风门28。热一次风箱27通过一路管道连接磨煤机22，在热一次风箱27通向磨煤机22的管道上依次设有磨煤机热一次风电动门11、磨煤机热一次风调门12。[0028]在第一一次风机3、第二一次风机4的入口处分别设有入口导叶1和入口导叶2，在第一一次风机3、第二一次风机4的出口处分别设有出口电动门5和出口电动门6。在第一一次风机3至冷一次风箱26的管道上设有一个电动门7，第二一次风机4至冷一次风箱26的管道上页设有一个电动门8。在第一空气预热器24至热一次风箱27 的管道上设有一个电动门9，在第二空气预热器25至热一次风箱27的管道上也设有一个电动门10。在第一密封风机19的入口设有入口电动门15及入口调门17，同样地，在第二密封风机20的入口也设有入口电动门16及入口调门18。在磨煤机22的两端分别设有入口电动门21和出口电动门23。[0029]如图1所示，本实用新型实施例火电厂一次风系统中还设置有其他必要的管道、阀门以及相关热工测点等。例如，压力测点
[0030]
温度测点及流量测点
本实用新型是实施例中的火电厂一次风系统的主要功能是作为煤粉的载体，输送煤粉至炉膛燃烧，并在输送过程中对煤粉进行加热干燥和为煤粉挥发提供初始氧量。[0031]本实用新型实施例中的一次风机将外部空气提升压力后分成两路，一路空气进入冷风一次风箱26生成冷一次风，另一空气经过空气预热器24和25吸收热量后进入热一次风箱27生成热一次风。冷一次风和热一次风在进入磨煤机22前混合，然后进入磨煤机22携带煤粉，通过磨煤机22的出口电动门23进入锅炉炉膛燃烧。其中，磨煤机热一次风调门11的作用主要是调节进入磨煤机22的总风量；磨煤机冷一次风调门13的作用主要是调节冷热风混合后的风温。冷一次风箱26还提供一部分冷风去密封风机19和密封风机20，密封风机对冷一次风进一步提升压力后输入磨煤机22，作为密封风使用，防止一次风携带煤粉泄漏。[0032]其中，第一一次风机3和第二一次风机4可以同时工作，也可以互为备用。同理第一密封风机19和第二密封风机20也可以同时工作，也可以互为备用。[0033]在一实施例中，上述火电厂一次风系统还包括：一次风系统程序控制逻辑按钮 A1、密封风机投备按钮A2、密封风机入口调门风压自动按钮A3、一次风机入口导叶风压自动按钮A4、磨煤机热风调门风量自动按钮A5及磨煤机冷风调门风温自动按钮A6。上述按钮例如可以设置在分布式控制系统的控制面板上。[0034]利用上述联锁按钮，可以自动投入设备联锁。当联锁投入后，若其中某一台设备跳闸时，另一台设备可以迅速联锁启动，维持系统运行正常。例如，当密封风机投备按钮A2按下后，如果第一密封风机19跳闸，那么第二密封方剂20会迅速联锁启动。[0035]图2为本实用新型实施例火电厂一次风系统的启动步序流程图，如图2所示，该启动步序主要包括以下步骤：[0036]步骤S101、判断是否①第一密封风机入口电动门15已开，②且第一密封风机入口调门17开度小于第一预设开度，③且密封风机去磨煤机的密封风门28已开，④且第二密封风机入口电动门16已关且第二密封风机的入口调门18小于第二预设开度。如果上述条件中有一个条件不满足，或者有多个条件都不满足，则进行步骤S102，发出开启第一密封风机入口电动门15的指令，及关闭第一密封风机入口调门17的指令，及开启密封风机去磨煤机密
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封风门28的指令，及关闭第二密封风机入口电动门 16和入口调门18的指令。如果上述四个条件同时满足，进行步骤S103。[0037]一实施例中，上述的第一预设开度与第二预设开度可以相同，例如可以取为5％。步骤S101-S102的目的是重置一系列阀门，为密封风机启动做准备。[0038]步骤S103、判断是否第一密封风机19已启动。如果第一密封风机19未启动，则进行步骤S104，发出开启第一密封风机19的指令。如果第一密封风机19已启动，进行步骤S105。[0039]步骤S105、判断是否第一密封风机入口调门17已投风压自动挡位。如果第一密封风机入口调门17未投风压自动挡位，则进行步骤S106，发出将第一密封风机入口调门17投风压自动挡位的指令。如果第一密封风机入口调门17已投风压自动挡位，进行步骤S107.[0040]步骤S107、判断是否①密封风机是否已投备联锁，②且第二密封风机入口电动门16已开。如果密封风机未投备联锁或者第二密封风机入口电动门16未开，或者两个条件都不满足，则进行步骤S108，发出将密封风机投备联锁的指令，及开启第二密封风机入口电动门16的指令。如果密封风机已投备联锁，且第二密封风机入口电动门16已开，进行步骤S109。
[0041]步骤S107-S108的目的是投入密封风机联锁投备按钮，投备之后，若一台密封风机跳闸或密封风机出口风压低，可以自动联启另一台密封风机，维持密封风压稳定。[0042]步骤S109、判断是否①磨煤机出口电动门23和入口电动门21均已开，②且磨煤机冷一次风电动门13、磨煤机热一次风电动门11均已开，③且第一一次风机去冷一次风箱电动门7、第二一次风机去冷一次风箱电动门8均已开；④且第一一次风机去热一次风箱电动门9、第二一次风机去热一次风箱电动门均已开10。如果上述电动门有一个未开，或者有多个未开，则进行步骤S110，发出开启磨煤机出口电动门23 和入口电动门21的指令，及开启磨煤机冷一次风电动门13、磨煤机热一次风电动门 11的指令，及开启第一一次风机去冷一次风箱电动门7、第二一次风机去冷一次风箱电动门8的指令；及开启第一一次风机去热一次风箱电动门9、第二一次风机去热一次风箱电动门10的指令。如果上述电动门均已开启，进行步骤S111。
[0043]步骤S109-S110的目的是重置一系列阀门，导通一次风系统，为一次风机启动做准备。
[0044]步骤S111、判断是否①第一一次风机出口电动门5、第二一次风机出口电动门6 均已关，②且第一一次风机入口导叶1、第二一次风机入口导叶2均已关。如果上述条件有一个不满足，则进行步骤S112，发出关闭第一一次风机出口电动门5、第二一次风机出口电动门6的指令，及关闭第一一次风机入口导叶1、第二一次风机入口导叶2的指令。如果上述两个条件都满足，进行步骤S113。
[0045]步骤S111-S112的目的是关闭一次风机入口导叶及出口电动门，防止风机启动时过电流。
[0046]步骤S113、判断是否①第一一次风机3已启动，②且第一一次风机出口电动门5 已开。如果第一一次风机3未启动或者第一一次风机出口电动门5未开，或者两个条件都不满足，则进行步骤S114，发出启动第一一次风机3的指令，及开启第一一次风机出口电动门5的指令。如果上述两个条件同时满足，进行步骤S115。[0047]步骤S115、判断是否①第二一次风机4已启动，②且第二一次风机出口电动门6 已
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开。如果第二一次风机4未启动或者第二一次风机出口电动门6未开，或者两个条件都不满足，则进行步骤S116，发出开启第二一次风机4的指令，及开启第二一次风机出口电动门6的指令。如果上述两个条件同时满足，进行步骤S117。[0048]步骤S117、判断是否第一一次风机入口导叶1及第二一次风机导叶2均已投风压自动挡位。如果上述条件不满足，则进行步骤S118，发出将第一一次风机入口导叶1及第二一次风机导叶2投风压自动挡位的指令。如果第一一次风机入口导叶1 及第二一次风机导叶2均已投风压自动挡位，进行步骤S119。[0049]步骤S119、判断是否①磨煤机22的风量达到预设运行值，②且磨煤机冷一次风调门14已投温度自动挡位。如果上述两个条件中有一个不满足，或者均不满足，则进行步骤S120，发出开启磨煤机热一次风调门12的指令，及将磨煤机冷一次风调门 14投温度自动挡位的指令。如果上述两个条件同时满足，进行步骤S12。[0050]上述的预设运行值可取磨煤机的最小运行值，具体运行数值可视磨煤机的具体型号而定。步骤S119-S120的目的是开启磨煤机热热刺风调门，调整磨煤机进风量在最小风量运行；并将冷一次风调门投入温度自动挡位，以自动控制冷热风混合后磨煤机入口风温。[0051]步骤S121、判断是否磨煤机热一次风调门12已投风量自动挡位。如果磨煤机热一次风调门12未投风量自动挡位，则进行步骤S122，发出将磨煤机热一次风调门12 投风量自动挡位的指令。
[0052]在一实施例中，启动步序的允许条件为：①锅炉风烟系统正常运行；②第一空气预热器24和第二空气预热器25已启动。即，在进行步骤S101之前，需要预先判断锅炉风烟系统正常运行是否正常运行，以及第一空气预热器24和第二空气预热器25 是否已启动，在锅炉风烟系统运行正常并且两空气预热器都已启动的情况下，才允许锅炉一次风系统启动。[0053]图3为本实用新型实施例火电厂一次风系统的停止步序流程图，如图3所示，该停止步序主要包括以下步骤：[0054]步骤S201、判断是否①第一一次风机3和第二一次风机4均已停止，②且第一一次风机出口电动门5和入口导叶1、第二一次风机出口电动门6和入口导叶2均已关。如果上述两个条件有一个不满足，或者两个条件均不满足，则进行步骤S202，发出停止运行第一一次风机3和第二一次风机4的指令，及关闭第一一次风机出口电动门5和入口导叶1、第二一次风机出口电动门6和入口导叶2的指令。如果上述两个条件同时满足，进行步骤S203。[0055]步骤S203、判断是否①磨煤机冷一次风电动门11和热一次风电动门13均已关，②且磨煤机入口电动门21和出口电动门23均已关。如果无法同时满足这两个条件，则进行步骤S204，发出关闭磨煤机冷一次风电动门11和热一次风电动门13的指令，及关闭磨煤机入口电动门21和出口电动门23的指令。如果上述两个条件同时满足，进行步骤S205。[0056]步骤S205、判断是否密封风机投备联锁已解除。如果密封风机投备联锁未解除，则进行步骤S206，发出解除密封风机投备联锁的指令。如果密封风机投备联锁已解除，进行步骤S207。
[0057]步骤S205-S206的目的是解除密封风机投备联锁，防止下一步停止风机引发联启动作。
[0058]步骤S207、判断是否①第一密封风机19和第二密封风机20均已停止；②且第一密封风机入口电动门15和入口调门17、第二密封风机入口电动门16和入口调门 18均已关。如
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果无法同时满足上述两个条件，则进行步骤S208，发出停止运行第一密封风机19和第二密封风机20的指令，及关闭第一密封风机入口电动门15和入口调门17、第二密封风机入口电动门16和入口调门18的指令。[0059]在一实施例中，停止步序的允许条件为：锅炉已停止运行。即，在进行步骤S201 之前，需要预先判断锅炉是否已停止运行，只有在锅炉停止运行的情况下，才允许停止。
[0060]图2及图3所示的启停控制方法为本实用新型实施例中火电厂一次风系统的程序控制逻辑。利用该程序控制逻辑可以实现以下功能：在在火电厂一次风系统全停状态下，实现一次风系统的自动启动；在火电厂一次风系统运行状态下，实现一次风系统的自动停止；当火电厂一次风系统启动程序运行至某一步时，条件不满足，若人为判断该条件能够忽略，可以手动进行跳步动作继续启动程序的运行，直到一次风系统启动完毕。[0061]图2及图3所示启停控制方法中的每一步，先判断反馈是否收到，如果收到则继续下一步；如果未收到，则发出指令，等待反馈收到。在未收到应有的反馈信号时，程序控制逻辑会停留在该步，等待工人操作。电厂运行人员可以查出当前运行步序未收到的反馈信号，人为判断未收到的反馈信号是否影响程序程序控制逻辑的继续执行。若该反馈信号不影响当前程序控制逻辑的继续进行，运行人员可以操作跳步动作继续程序控制逻辑的执行；若该反馈信号影响当前程序控制逻辑的继续进行，则运行人员可以根据查出的每一条未满足的反馈信号，有针对性的去排查问题，直至收到该反馈信号，继续执行程序控制逻辑。[0062]通过图2及图3中的启停控制方法，可以在火电厂一次风系统全停状态下，实现一次风系统的自动启动；在火电厂一次风系统运行状态下，实现一次风系统的自动停止。[0063]本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的结构及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
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