專利名稱：一種末煤干燥裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)能減排領(lǐng)域，具體涉及一種末煤干燥裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤炭是我國電站的主要燃料，末煤是粒徑25mm以下的原煤，流動性較好，可應(yīng)用于電站鍋爐和工業(yè)鍋爐中。末煤中的水分會降低末煤的燃燒熱效率，增大排煙熱損失。如果在燃燒前對末煤進行干燥處理，除去末煤中的水分，可以提高末煤的燃燒熱效率，減少鍋爐的排煙熱損失。經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的末煤干燥裝置多為筒式干燥裝置或者鏈條式干燥裝置，且多數(shù)使用煙氣進行加熱。筒式干燥裝置旋轉(zhuǎn)需要消耗能量，且燃煤輸送阻力大，動力消耗大；鏈條式干燥裝置占用面積大，空間的有效利用率低；使用煙氣加熱需要消耗大量的煙氣，能量消耗大，同時引風(fēng)機動力消耗大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種末煤干燥裝置及系統(tǒng)，能夠利用鍋爐煙氣和汽輪機的中低壓蒸汽高效地干燥末煤，以降低末煤干燥的能耗。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種末煤干燥裝置，包括干燥裝置殼體，干燥裝置殼體的頂部設(shè)有末煤入口，干燥裝置殼體上從上到下依次設(shè)有尾氣出口、入口集箱、出口集箱和煙氣入口，且入口集箱和出口集箱均與設(shè)置在干燥裝置殼體內(nèi)的換熱板片對組合相連通，干燥裝置殼體底部設(shè)有末煤出口。

所述的換熱板片對組合由多個豎直設(shè)置的封閉長方體空腔平行排列組成，且長方體空腔由光滑平板制成，長方體空腔內(nèi)部有起支撐作用的拉撐板。所述的換熱板片對組合的相鄰兩個長方體空腔之間豎直地設(shè)有多個相互平行的圓柱氣體通道。圓柱氣體通道為頂面封口、底面開口、側(cè)面為網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。所述的干燥裝置殼體內(nèi)設(shè)有角形均布板，角形均布板位于換熱板片對組合的上方。所述的角形均布板為長條狀，角形均布板水平設(shè)置多層，每層中的角形均布板互相平行，多層的角形均布板平行交錯設(shè)置，角形均布板的數(shù)量從上到下逐層遞加。所述的煙氣入口與設(shè)置在干燥裝置殼體內(nèi)的長條狀的煙氣均布裝置相連通，且煙氣均布裝置設(shè)置在換熱板片對組合的下方。所述的煙氣均布裝置水平地設(shè)置多個，且多個煙氣均布裝置互相平行。所述的干燥裝置殼體頂部的末煤入口處設(shè)有密封加料裝置；所述的干燥裝置殼體底部的末煤出口處設(shè)有密封出料裝置。一種末煤干燥系統(tǒng)，包括煤倉、末煤干燥裝置和鍋爐；煤倉的出口與末煤干燥裝置的末煤入口相連通，末煤干燥裝置的末煤出口通過磨煤機與鍋爐的一次風(fēng)入口相連通，鍋爐尾部的煙氣出口經(jīng)風(fēng)機與末煤干燥裝置的煙氣入口相連通，鍋爐的蒸汽出口與汽輪機的入口相連通，汽輪機的中間級抽汽口經(jīng)干燥裝置殼體上的入口集箱與換熱板片對組合相連通。進一步的，所述的干燥裝置殼體上設(shè)有檢修門。進一步的，所述的鍋爐尾部的煙氣出口與風(fēng)機之間的管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供了一種利用鍋爐尾部 煙氣和汽輪機的中后部蒸汽干燥末煤的系統(tǒng)及相應(yīng)的末煤干燥裝置。本發(fā)明提供的末煤干燥裝置中設(shè)有煙氣入口、尾氣出口，以及帶有入口集箱和出口集箱的換熱板片對組合，使得煙氣能夠從煙氣入口進入干燥裝置殼體中對末煤進行直接干燥，并使得蒸汽能夠從入口集箱進入換熱板片對組合中對末煤進行間接干燥，可以達到同時利用煙氣和蒸汽對末煤進行干燥的目的。本發(fā)明提供的末煤干燥系統(tǒng)，利用具有低品位熱量的鍋爐尾部煙氣對末煤進行直接接觸式干燥，并同時利用由汽輪機中間級抽汽口抽出的蒸汽對末煤進行間接干燥。利用鍋爐尾部煙氣對末煤進行干燥，降低了鍋爐的排煙熱損失，提高了系統(tǒng)整體的熱效率，并且因鍋爐尾部煙氣中攜帶的水蒸氣沒有飽和，可以容納更多的水蒸氣，從而煙氣能夠有效地帶出末煤中的水分；利用由汽輪機中間級抽汽口抽出的蒸汽對末煤進行間接干燥，相當(dāng)于把該部分中低溫蒸汽的冷凝放熱量進行回收利用，減少了剩余部分的蒸汽冷凝所需的冷卻水量。本發(fā)明利用鍋爐尾部煙氣與汽輪機中后部抽汽相結(jié)合對末煤進行干燥，充分利用兩種不同的低品位熱能，實現(xiàn)了能量的合理利用，干燥效果比單純的直接干燥或間接干燥的效果顯著，干燥效率高；并且從整個系統(tǒng)來看，將系統(tǒng)中的低品位熱能進行回收利用，相當(dāng)于降低了系統(tǒng)能耗，從而有效地提高了整個系統(tǒng)的能量利用效率。本發(fā)明能夠達到在較低的能耗下利用低品位能量高效地干燥末煤的目的。進一步的，本發(fā)明中鍋爐尾部煙氣對末煤的直接接觸式干燥和蒸汽對末煤的間接干燥的同時進行是通過圓柱氣體通道實現(xiàn)的。圓柱氣體通道的幾何結(jié)構(gòu)為頂面封口，側(cè)面為網(wǎng)狀，底面開口。在干燥過程中，末煤在末煤干燥裝置中緩慢向下流動，呈松散堆積狀態(tài)。在換熱板片對組合處，末煤從圓柱氣體通道的間隙向下流動，鍋爐尾部煙氣在圓柱氣體通道內(nèi)向上流動。圓柱氣體通道的頂面封口，從而避免末煤從頂部直接落入圓柱氣體通道；在末煤流動過程中，末煤與換熱板片對組合內(nèi)的蒸汽進行間接換熱，而在圓柱氣體通道附近的末煤與圓柱氣體通道內(nèi)的氣體進行直接接觸換熱，從而使末煤中的水分汽化，汽化的水分因末煤側(cè)與圓柱氣體通道氣體側(cè)的濃度差及鍋爐尾部煙氣的卷吸作用而流入圓柱氣體通道；并從接近頂面處的圓柱氣體通道的側(cè)面流出；圓柱氣體通道的底面開口從而保證通過圓柱氣體通道的網(wǎng)狀側(cè)面進入圓柱氣體通道的末煤能夠順利從底面排出。進一步的，本發(fā)明中的換熱板片對組合由多個長方體空腔并列排列組成，且長方體空腔由光滑平板制成，長方體空腔的光滑平板即為換熱板片對組合中的換熱板片，因為換熱板片為光滑平板，因此換熱板片對組合中的換熱工質(zhì)流動阻力小，驅(qū)動換熱工質(zhì)流動所需的能耗低；且換熱板片對組合中多組換熱板片平行排列，增大了與末煤的換熱面積，換熱效率高。進一步的，本發(fā)明末煤干燥裝置中角形均布板和煙氣均布裝置的形狀及其設(shè)置方式，使得末煤在末煤干燥裝置中能夠?qū)崿F(xiàn)均勻下落。


圖1是本發(fā)明的末煤干燥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的末煤干燥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A— A面的剖面圖；圖4是圖2的B— B面的剖面圖；其中:1為煤倉、2為原煤輸送裝置、3為末煤干燥裝置、4為磨煤機、5為鍋爐、6為鍋爐受熱面、7為汽輪機、8為凝汽器、9為凝結(jié)水泵、10為低溫加熱器、11為除氧器、12為給水泵、13為高溫加熱器、14為調(diào)節(jié)閥、15為風(fēng)機、16為密封加料裝置、17為角形均布板、18為入口集箱、19為出口集箱、20為煙氣均布裝置、21為尾氣出口、22為檢修門、23為換熱板片對組合、24為圓柱氣體通道、25為煙氣入口、26為干燥裝置殼體、27為密封出料裝置。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。參見圖2至圖4，本發(fā)明的末煤干燥裝置包括干燥裝置殼體26，干燥裝置殼體26頂部設(shè)有末煤入口，末煤入口處設(shè)置有密封加料裝置16。干燥裝置殼體26上從上到下依次設(shè)有尾氣出口 21、煙氣入口 25、入口集箱18和出口集箱19，且入口集箱18和出口集箱19均與設(shè)置在干燥裝置殼體26內(nèi)的換熱板片對組合23相連通。干燥裝置殼體26內(nèi)從上到下依次設(shè)有長條狀的角形均布板17、換熱板片對組合23及長條狀的煙氣均布裝置20。角形均布板17的橫截面呈角形，角形均布板17水平地設(shè)置多層，每層中的角形均布板17互相平行，多層的角形均布板17平行交錯設(shè)置，角形均布板17的數(shù)量從上到下逐層遞加。換熱板片對組合23由多個豎直設(shè)置的長方`體空腔平行排列組成，且長方體空腔由兩個光滑平板通過窄板片焊接而成，長方體空腔的光滑平板即為換熱板片對組合中的換熱板片，長方體空腔內(nèi)部有起支撐作用的拉撐板。相鄰的換熱板片對組合23之間豎直地設(shè)有多個相互平行的圓柱氣體通道24，圓柱氣體通道24的頂部封口、底部開口、側(cè)面為網(wǎng)狀。煙氣入口與煙氣均布裝置20相連通，煙氣均布裝置20水平設(shè)置多個，且多個煙氣均布裝置20互相平行。干燥裝置殼體26上還設(shè)有檢修門22。干燥裝置殼體26的底部設(shè)有末煤出口，末煤出口處設(shè)有密封出料裝置27。參見圖1，本發(fā)明的末煤干燥系統(tǒng)包括煤倉1、末煤干燥裝置3和鍋爐5 ;煤倉I的出口與原煤輸送裝置2的入口相連，原煤輸送裝置2的出口與末煤干燥裝置3頂部的末煤入口相連通，末煤干燥裝置3底部的末煤出口與磨煤機4的入口相連，磨煤機4的出口與鍋爐5的一次風(fēng)入口相連。鍋爐5內(nèi)設(shè)有鍋爐受熱面6，鍋爐5尾部的煙氣出口依次經(jīng)調(diào)節(jié)閥14和風(fēng)機15與干燥裝置殼體26上的煙氣入口相連通，鍋爐5的蒸汽出口與汽輪機7的入口相連通，汽輪機7的中間級抽汽口通過入口集箱18與換熱板片對組合23相連通。汽輪機7的出口依次經(jīng)凝汽器8、凝結(jié)水泵9、低溫加熱器10、除氧器11、給水泵12和高溫加熱器13后與鍋爐5的進水口相連通。出口集箱19與除氧器11的入口相連通。進一步的，本發(fā)明中的檢修門22可以設(shè)置一個或多個，汽輪機7可以設(shè)置一個或者多個。高溫加熱器13、低溫加熱器10和除氧器11之間的連接關(guān)系以及其與汽輪機7間的汽水走向可以根據(jù)不同熱力系統(tǒng)的形式而具有不同的連接方式。本發(fā)明的工作過程為:末煤從煤倉I經(jīng)過原煤輸送裝置2后，由末煤干燥裝置3頂部的密封加料裝置16進入干燥裝置殼體26，經(jīng)角形均布板17后實現(xiàn)均勻下落，末煤在末煤干燥裝置3中經(jīng)鍋爐尾部煙氣和換熱板片對組合23同時進行直接干燥和間接干燥，然后由密封出料裝置27排出，經(jīng)磨煤機4磨制后送入鍋爐5中進行燃燒。鍋爐尾部煙氣和換熱板片對組合23對末煤的干燥具體為:鍋爐5出口的部分煙氣依次經(jīng)調(diào)節(jié)閥14和風(fēng)機15后由煙氣均布裝置20的兩底部側(cè)邊上的煙氣出口進入干燥裝置殼體26中，之后鍋爐尾部煙氣經(jīng)圓柱氣體通道24向上流動，帶出末煤中的水份，經(jīng)尾氣出口 21排出，經(jīng)除塵裝置除塵后排放到大氣中；圓柱氣體通道24的頂面封口、底面開口、側(cè)面呈網(wǎng)狀，圓柱氣體通道的頂面需高出干燥裝置殼體內(nèi)的末煤煤層的高度，從而保證向上流動的鍋爐尾部煙氣可以有效地進入到圓柱氣體通道24中并從圓柱氣體通道24接近頂面處的側(cè)面排出；其底面開口從而保證通過圓柱氣體通道的網(wǎng)狀側(cè)面進入圓柱氣體通道的末煤能夠順利從底面排出。進入干燥裝置殼體26的煙氣量通過調(diào)節(jié)閥14進行調(diào)節(jié)。鍋爐5產(chǎn)生的蒸汽進入汽輪機7，汽輪機7的中間級抽汽經(jīng)入口集箱18進入換熱板片對組合23中，與干燥裝置殼體26內(nèi)的末煤通過長方體空腔的壁面進行非接觸式換熱，蒸汽冷凝后的疏水經(jīng)出口集箱19返回至除氧器11，末煤在長方體空腔的外側(cè)同時被鍋爐尾部煙氣直接干燥和被蒸汽間接加熱干燥后，從密封出料裝置27排出，進入磨煤機4進行磨制，再進入鍋爐5中燃燒。本發(fā)明具有以下優(yōu)點:1.本發(fā)明用鍋爐 尾部煙氣與蒸汽結(jié)合對末煤進行干燥，合理利用兩種不同的品位的熱能，實現(xiàn)了能量的合理利用，從而使整體系統(tǒng)的能耗降低。本發(fā)明利用鍋爐尾部煙氣的余熱及其攜帶水分的能力對末煤進行直接干燥，并將干燥末煤后的水分有效地帶出，鍋爐尾部煙氣直接與末煤接觸進行干燥，干燥效率高；同時利用由汽輪機抽出的蒸汽對末煤進行間接干燥，相當(dāng)于把該部分蒸汽的冷凝放熱量進行利用，從而節(jié)省了冷凝剩余部分蒸汽所需的冷凝水量。因此本發(fā)明有效地提高了整個系統(tǒng)的能量利用效率。2.本發(fā)明中的末煤干燥裝置占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊。3.本發(fā)明降低了末煤中的含水量，從而降低了末煤燃燒后鍋爐尾部煙氣中的含水量，因此在相同的排煙溫度下能夠減少腐蝕和積灰；同時降低了末煤燃燒時因末煤中水分蒸發(fā)而產(chǎn)生的煙氣量，在排煙溫度相同的情況下，降低了排煙熱損失；并且間接的降低了煙氣的酸露點的溫度，在腐蝕和積灰基本不變的情況下能夠降低煙氣溫度，又因干燥提高了末煤的初始溫度，在相同燃料量的情況下提高了末煤的理論燃燒溫度，因此將低品位熱量轉(zhuǎn)換為高品位熱量，從而提高燃燒效率和整個熱力系統(tǒng)的效率。
權(quán)利要求
1.一種末煤干燥裝置，其特征在于包括干燥裝置殼體(26)，干燥裝置殼體(26)的頂部設(shè)有末煤入口，干燥裝置殼體(26)上從上到下依次設(shè)有尾氣出口(21 )、入口集箱(18)、出口集箱(19)和煙氣入口(25)，且入口集箱(18)和出口集箱(19)均與設(shè)置在干燥裝置殼體(26)內(nèi)的換熱板片對組合(23)相連通，干燥裝置殼體(26)底部設(shè)有末煤出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的末煤干燥裝置，其特征在于所述的換熱板片對組合(23)由多個豎直設(shè)置的封閉長方體空腔平行排列組成，且長方體空腔由光滑平板制成，長方體空腔內(nèi)部有起支撐作用的拉撐板。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的末煤干燥裝置，其特征在于所述的換熱板片對組合(23)的相鄰兩個長方體空腔之間豎直地設(shè)有多個相互平行的圓柱氣體通道(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的末煤干燥裝置，其特征在于圓柱氣體通道(24)為頂面封口、底面開口、側(cè)面為網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的末煤干燥裝置，其特征在于所述的干燥裝置殼體(26)內(nèi)設(shè)有角形均布板(17)，角形均布板(17)位于換熱板片對組合(23)的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的末煤干燥裝置，其特征在于所述的角形均布板(17)為長條狀，角形均布板(17)水平設(shè)置多層，每層中的角形均布板(17)互相平行，多層的角形均布板(17)平行交錯設(shè)置，角形均布板(17)的數(shù)量從上到下逐層遞加。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的末煤干燥裝置，其特征在于所述的煙氣入口與設(shè)置在干燥裝置殼體(26 )內(nèi)的長條狀的煙氣均布裝置(20 )相連通，且煙氣均布裝置(20 )設(shè)置在換熱板片對組合(23)的下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的末煤干燥裝置，其特征在于所述的煙氣均布裝置(20)水平地設(shè)置多個，且多個煙氣均布裝置(20)互相平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的末煤干燥裝置，其特征在于所述的干燥裝置殼體(26)頂部的末煤入口處設(shè)有密封加料裝置(16 );所述的干燥裝置殼體(26 )底部的末煤出口處設(shè)有密封出料裝置(27)。
10.一種利用權(quán)利要求1-9任意一項所述的末煤干燥裝置的末煤干燥系統(tǒng)，其特征在于包括煤倉(I)、末煤干燥裝置(3 )和鍋爐(5 );煤倉(I)的出口與末煤干燥裝置(3 )的末煤入口相連通，末煤干燥裝置(3)的末煤出口通過磨煤機(4)與鍋爐(5)的一次風(fēng)入口相連通，鍋爐(5 )尾部的煙氣出口經(jīng)風(fēng)機(15 )與末煤干燥裝置(3 )的煙氣入口( 25 )相連通，鍋爐(5 )的蒸汽出口與汽輪機(7 )的入口相連通，汽輪機(7 )的中間級抽汽口經(jīng)干燥裝置殼體(26)上的入口集箱(18)與換熱板片對組合(23)相連通。
全文摘要
一種末煤干燥裝置及系統(tǒng)，其裝置包括干燥裝置殼體，干燥裝置殼體的頂部設(shè)有末煤入口，底部設(shè)有末煤出口，干燥裝置殼體上從上到下依次設(shè)有尾氣出口、入口集箱、出口集箱和煙氣入口，且入口集箱和出口集箱均與設(shè)置在干燥裝置殼體內(nèi)的換熱板片對組合相連通。系統(tǒng)包括煤倉、末煤干燥裝置和鍋爐；煤倉的出口與末煤入口相連通，末煤出口通過磨煤機與鍋爐的一次風(fēng)入口相連通，鍋爐尾部的煙氣出口經(jīng)風(fēng)機與末煤干燥裝置的煙氣入口相連通，鍋爐的蒸汽出口與汽輪機的入口相連通，汽輪機的中間級抽汽口經(jīng)干燥裝置殼體上的入口集箱與換熱板片對組合相連通。本發(fā)明中利用煙氣和蒸汽干燥末煤，干燥效率高，有效地提高了整個系統(tǒng)的能量利用效率。
文檔編號F26B21/14GK103256798SQ20131016277
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者劉銀河, 林明森, 車得福, 胡商建 申請人:西安交通大學(xué)