一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，包括兩級(jí)干燥系統(tǒng)，第一級(jí)干燥系統(tǒng)包括第一級(jí)干燥器，循環(huán)風(fēng)機(jī)通過空氣加熱器與第一級(jí)干燥器連接，第一級(jí)干燥器與第一除塵器、除濕器連接，第一除塵器與引風(fēng)機(jī)相連，除濕器與循環(huán)風(fēng)機(jī)連接，送風(fēng)機(jī)與循環(huán)風(fēng)機(jī)連接；第二級(jí)干燥系統(tǒng)包括第二級(jí)干燥器，第二級(jí)干燥器與鍋爐尾部煙道抽氣口連接，第二級(jí)干燥器與第二除塵器連接。本發(fā)明還提供了一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的方法。本發(fā)明提供的裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，能夠?qū)置哼M(jìn)行分級(jí)干燥，有效去除褐煤的內(nèi)在水和外在水，干燥充分，并且直接利用煙氣余熱，熱能回收利用效率高，有效提高了褐煤干燥過程的安全性和褐煤電站發(fā)電效率。
【專利說明】一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電站高水分褐煤干燥及電站中余熱回收的系統(tǒng)和方法，屬于燃煤火力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]褐煤是一種低階煤，其特點(diǎn)是水分含量高、揮發(fā)分含量高、發(fā)熱量低、易自燃、易風(fēng)化，褐煤的全水分一般在30%?60%,揮發(fā)分一般大于40%。高水分含量對(duì)褐煤的運(yùn)輸、存放、磨制以及燃燒都造成了一定的困難，是制約褐煤在火力發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用的主要因素。
[0003]高水分的褐煤燃燒前，需要將其中水分干燥?，F(xiàn)有褐煤電站大都是在磨煤機(jī)中對(duì)褐煤進(jìn)行干燥。褐煤在磨煤機(jī)中進(jìn)行干燥時(shí)，通常在鍋爐的爐膛或尾部煙道抽取大量的高溫?zé)煔庾鳛闊嵩础８稍镞^程產(chǎn)生的水蒸氣隨煤粉及干燥尾氣由燃燒器進(jìn)入爐膛，使得鍋爐燃燒溫度下降，造成鍋爐燃燒不穩(wěn)定，同時(shí)煙氣量增加，排煙熱損失增大，鍋爐熱效率降低，發(fā)電效率下降。煙氣量增大導(dǎo)致尾部受熱面的磨損和腐蝕問題增加，同時(shí)尾氣處理成本升高。另一方面，褐煤在磨煤機(jī)中磨制時(shí)，較高的水分會(huì)使煤的可磨性變差，磨煤機(jī)干燥出力和研磨出力不易匹配，造成磨煤成本增加，煤粉質(zhì)量下降，磨煤機(jī)工作的可靠性大大降低。
[0004]在褐煤被送進(jìn)鍋爐和制粉系統(tǒng)前對(duì)其進(jìn)行干燥處理，可以大大降低磨煤成本、提高燃燒和發(fā)電效率。干燥后的褐煤燃燒穩(wěn)定。
[0005]但干燥是一種高耗能的過程，如果不針對(duì)褐煤電站開發(fā)節(jié)能高效的干燥系統(tǒng)，而只是單純地使用燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈦砀稍锖置褐械乃?，無益于整體發(fā)電效率的提高，反而會(huì)使系統(tǒng)更復(fù)雜，增加運(yùn)行費(fèi)用。因此開發(fā)先進(jìn)而高效的褐煤干燥技術(shù)及設(shè)備，對(duì)于提高褐煤的使用價(jià)值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，降低褐煤電站發(fā)電成本具有重要意義。
[0006]電站中有大量的余熱資源及低品位能源，它們通常得不到有效的利用，而白白排放到環(huán)境中去。因此，有必要針對(duì)電站中不同的余熱資源對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的可行性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行研究。
[0007]對(duì)于火力發(fā)電機(jī)組，鍋爐熱損失是電廠生產(chǎn)過程中由燃料燃燒及熱能換熱設(shè)備、用能設(shè)備和化學(xué)反應(yīng)設(shè)備產(chǎn)生而未被用盡的能量資源。排煙熱損失是目前電廠鍋爐最主要的一項(xiàng)熱損失。對(duì)于大中型鍋爐，約為4%?8%，小型鍋爐比例更高。影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度和煙氣容積，排煙溫度的高低直接影響排煙熱損失的大小。
[0008]目前電站鍋爐尾部煙氣處理系統(tǒng)將普遍加裝脫硫系統(tǒng)，對(duì)于需安裝濕法脫硫系統(tǒng)的機(jī)組，不論排煙溫度高低，都要通過噴水將排煙溫度降低到85°C左右，然后進(jìn)入脫硫塔。這意味著從運(yùn)行排煙溫度到85°C之間的全部煙氣熱量都被丟棄了。濕法脫硫工藝吸收塔出口煙氣為50°C左右的濕飽和狀態(tài)。把排煙溫度的運(yùn)行值到85°C的區(qū)域視為新的余熱資源，若最大限度地回收這部分低品位煙氣余熱，即可實(shí)現(xiàn)深度節(jié)能。大多數(shù)鍋爐排放的煙氣溫度為130?180°C，含有SO2的煙氣經(jīng)除塵脫硫裝置凈化后，其溫度將降到40?60°C，且其中充滿了飽和水蒸氣。
[0009]采用凝汽式透平機(jī)組發(fā)電時(shí)，燃料的熱能中僅28%?30%轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，除?dòng)力廠本身消耗的10%?12%，其余58%?60%都由冷凝液帶走，熱量未能充分利用，而熱量用戶卻需要另外消耗燃料，不僅能量沒有充分利用，而且增加了投資，顯然極不合理?？偰芟到y(tǒng)通過抽氣背壓透平或背壓式透平發(fā)電，抽汽或排汽用于干燥褐煤。
[0010]排煙余熱是一個(gè)潛力巨大的余熱源，如何降低鍋爐排煙溫度，合理利用排煙余熱是鍋爐尾部煙氣余熱利用研究的關(guān)鍵。因此，研究鍋爐煙氣余熱利用方案的可行性，并分析方案中各參數(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響，實(shí)現(xiàn)鍋爐煙氣余熱梯級(jí)利用，對(duì)節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境具有重大的意義。目前國內(nèi)外煙氣余熱回收裝置種類繁多，利用排煙余熱對(duì)褐煤中的水分進(jìn)得預(yù)干燥不失為一種行之有效的余熱利用方法。如果能夠利用鍋爐排煙中的熱能，對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥，將褐煤水分降低到較低的水平，可以大幅度降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)置哼M(jìn)行分級(jí)干燥，有效去除褐煤的內(nèi)在水和外在水，干燥充分，并且直接利用煙氣余熱，熱能回收利用效率高，有效提高褐煤干燥過程的安全性的利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)及方法。
[0012]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，其特征在于:包括用于脫除褐煤外在水的第一級(jí)干燥系統(tǒng)和用于脫除褐煤內(nèi)在水的第二級(jí)干燥系統(tǒng)，褐煤依次經(jīng)過第一級(jí)干燥系統(tǒng)和第二級(jí)干燥系統(tǒng)；
[0013]第一級(jí)干燥系統(tǒng)包括第一級(jí)干燥器，循環(huán)風(fēng)機(jī)的一端設(shè)有空氣進(jìn)入口，循環(huán)風(fēng)機(jī)的另一端與空氣加熱器連接，空氣加熱器的空氣出口端與第一級(jí)干燥器連接，第一級(jí)干燥器的尾氣排放出口與第一除塵器連接，第一除塵器的出口與引風(fēng)機(jī)相連；第一級(jí)干燥器的尾氣循環(huán)出口與除濕器連接，除濕器的另一端通過空氣管道與循環(huán)風(fēng)機(jī)的空氣進(jìn)入口連接，送風(fēng)機(jī)的空氣出口與循環(huán)風(fēng)機(jī)的空氣出口連接；
[0014]第二級(jí)干燥系統(tǒng)包括第二級(jí)干燥器，第二級(jí)干燥器與鍋爐尾部煙道抽氣口連接，第二級(jí)干燥器的尾氣出口與第二除塵器連接，第二除塵器的空氣出口與后續(xù)煙氣處理裝置連接。
[0015]優(yōu)選地，所述空氣加熱器的加熱介質(zhì)入口連接汽輪機(jī)低壓缸抽汽口。
[0016]優(yōu)選地，所述空氣加熱器的加熱介質(zhì)出口連接電站凝結(jié)水的回水位置，所述空氣加熱器內(nèi)的凝結(jié)水從回水位置處返回電站汽水循環(huán)系統(tǒng)中。
[0017]優(yōu)選地，所述除濕器使用來自電站冷卻塔的冷卻水作為冷卻介質(zhì)，冷卻水的水溫低于環(huán)境溫度；所述除濕器包括噴淋器，將冷卻水噴入除濕器對(duì)所述第一級(jí)干燥器尾氣循環(huán)出口出來的空氣尾氣進(jìn)行除濕除塵。
[0018]優(yōu)選地，所述第一級(jí)干燥器和第二級(jí)干燥器分別是流化床干燥器、固定床干燥器或帶式干燥器中的其中一種。
[0019]優(yōu)選地，所述第一除塵器和第二除塵器分別是袋式除塵器、旋風(fēng)除塵器或電除塵器中的其中一種。
[0020]本發(fā)明還提供了一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的方法，采用上述利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，其特征在于:該方法由以下5個(gè)步驟組成:
[0021]步驟1:空氣通過循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)入空氣加熱器，在空氣加熱器內(nèi)與來自汽輪機(jī)低壓缸抽汽口的蒸汽進(jìn)行熱交換，空氣被加熱；[0022]步驟2:被加熱后的空氣進(jìn)入第一級(jí)干燥器，對(duì)褐煤進(jìn)行干燥；
[0023]步驟3:褐煤干燥后的空氣尾氣分成兩部分，一部分經(jīng)第一級(jí)干燥器的尾氣排放出口進(jìn)入第一除塵器，第一除塵器將該部分空氣尾氣中攜帶的煤粉分離，除塵凈化后的尾氣通過引風(fēng)機(jī)的尾氣排放口排放到大氣中，并由引風(fēng)機(jī)控制其流量；其余部分的空氣尾氣通過第一級(jí)干燥器的尾氣循環(huán)出口進(jìn)入除濕器進(jìn)行除塵除濕；
[0024]步驟4:新空氣通過送風(fēng)機(jī)送入空氣管道并與通過除濕器除塵除濕后的氣體混合后由循環(huán)風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力，開始下一循環(huán)的干燥；
[0025]褐煤經(jīng)過第一級(jí)干燥器的褐煤出口進(jìn)入第二級(jí)干燥器，直接抽取鍋爐尾部煙氣進(jìn)入第二級(jí)干燥器對(duì)褐煤進(jìn)行干燥；
[0026]步驟5:第二級(jí)干燥器中對(duì)褐煤干燥后的煙氣尾氣進(jìn)入第二除塵器，經(jīng)過第二除塵器除塵后的尾氣送至后續(xù)煙氣處理裝置。
[0027]優(yōu)選地，所述步驟I中，空氣被加熱至80?90°C。
[0028]優(yōu)選地，所述步驟4中，鍋爐尾部煙氣溫度為100?150°C。
[0029]本發(fā)明是對(duì)特定的不同煤質(zhì)的褐煤煤種進(jìn)行一系列的干燥理論及實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)研究后確定的最佳干燥形式，適用于大型電站的褐煤預(yù)干燥系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0030]I)采用兩級(jí)干燥系統(tǒng)對(duì)褐煤進(jìn)行分級(jí)干燥，第一級(jí)干燥系統(tǒng)主要用于去除褐煤的外在水，第二級(jí)干燥系統(tǒng)主要用于去除褐煤的內(nèi)在水，干燥充分；
[0031]2)采用煙氣直接接觸褐煤進(jìn)行干燥，由于煙氣溫度較低，含氧量少，極大地降低了干燥過程中褐煤燃燒及爆炸的危險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)的安全性；
[0032]3)利用鍋爐排煙的煙氣余熱進(jìn)行干燥，充分利用煙氣余熱；
[0033]4)將通過空氣加熱器的空氣對(duì)褐煤除濕后循環(huán)利用，減少了用于加熱空氣的汽輪機(jī)抽汽量，從而節(jié)約了這部分熱量；
[0034]5)干燥空氣部分循環(huán)利用，減少了空氣用量以及干燥尾氣排放量；
[0035]6)降低水分后的褐煤進(jìn)入鍋爐燃燒，可使降低煙氣中的水蒸氣含量，減小煙氣量，緩解鍋爐尾部受熱面的磨損和腐蝕，同時(shí)降低尾部煙氣凈化處理費(fèi)用；
[0036]7)對(duì)于新建鍋爐，可設(shè)計(jì)更小的爐膛尺寸，降低建設(shè)初投資；
[0037]8)使用干燥后的褐煤，可降低對(duì)磨煤機(jī)干燥出力的要求，使用運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用較低、可靠性更高的中速磨煤機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)一步可以提高褐煤電站發(fā)電效率大約I個(gè)百分點(diǎn)，原煤消耗下降大約5%。
[0038]本發(fā)明提供的裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，能夠?qū)置哼M(jìn)行分級(jí)干燥，有效去除褐煤的內(nèi)在水和外在水，干燥充分，并且直接利用煙氣余熱，熱能回收利用效率高，有效提高了褐煤干燥過程的安全性和褐煤電站發(fā)電效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為實(shí)施例1中利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)原理圖；
[0040]圖2為實(shí)施例2中利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)原理圖。
【具體實(shí)施方式】[0041]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0042]實(shí)施例1
[0043]圖1為本實(shí)施例中利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)原理圖，所述的利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)分為兩級(jí)，包括第一級(jí)干燥系統(tǒng)和第二級(jí)干燥系統(tǒng)，分別以空氣和鍋爐尾部排煙為干燥介質(zhì)。圖1中，鍋爐I連接汽輪機(jī)2，汽輪機(jī)2連接凝汽器3，A為褐煤，B為濕煤，C為干煤。
[0044]第一級(jí)干燥系統(tǒng)包括第一級(jí)干燥器6、空氣加熱器7、循環(huán)風(fēng)機(jī)8、除濕器9、第一除塵器10、送風(fēng)機(jī)11、引風(fēng)機(jī)12。其中,干燥介質(zhì)為空氣,空氣一部分來自周圍環(huán)境,一部分來自第一級(jí)干燥器6尾氣的循環(huán)利用。
[0045]環(huán)境中的空氣由空氣管道上的新風(fēng)補(bǔ)充口進(jìn)入，與循環(huán)的尾氣混合后進(jìn)入循環(huán)風(fēng)機(jī)8，循環(huán)風(fēng)機(jī)8的一端設(shè)有空氣進(jìn)入口，循環(huán)風(fēng)機(jī)8的空氣出口端與空氣加熱器7的空氣入口端連接，空氣被空氣加熱器7加熱，空氣加熱器7的空氣出口端與第一級(jí)干燥器6的空氣入口端連接?？諝饧訜崞?可以采用熱交換器的形式，以汽輪機(jī)低壓缸內(nèi)的蒸汽為加熱介質(zhì)，空氣加熱器7的加熱介質(zhì)入口連接至汽輪機(jī)2低壓缸抽汽口，蒸汽與空氣進(jìn)行熱交換后，空氣可以被加熱至80?90°C。經(jīng)過加熱的空氣進(jìn)入第一級(jí)干燥器6對(duì)褐煤進(jìn)行干燥，這樣就主要實(shí)現(xiàn)了脫除褐煤的外在水的目的?？諝饧訜崞?的加熱介質(zhì)出口連接至電站凝結(jié)水的回水位置，空氣加熱器內(nèi)的凝結(jié)水從回水位置處返回電站汽水循環(huán)系統(tǒng)中。經(jīng)過干燥后的褐煤由第一級(jí)干燥器6的褐煤出口進(jìn)入第二級(jí)干燥器5。褐煤干燥后的尾氣由第一級(jí)干燥器6的尾氣出口排出，第一級(jí)干燥器6設(shè)有尾氣排放口和尾氣循環(huán)出口，其尾氣排放口與第一除塵器10連接，其尾氣循環(huán)出口與除濕器9連接。第一除塵器10將一部分尾氣攜帶的煤粉分離，分離后的煤粉經(jīng)收集后輸送至制粉系統(tǒng)。第一除塵器10的尾氣出口與引風(fēng)機(jī)12連接，引風(fēng)機(jī)12用于控制尾氣的排放量。循環(huán)尾氣進(jìn)入除濕器9中，尾氣中的水分在除濕器9中被冷凝并排出。除濕器9使用來自冷卻塔的冷卻水作為冷卻介質(zhì)，冷卻水的水溫略低于環(huán)境溫度，采用噴淋方式，將冷卻水噴入除濕器，降低了除濕器中的空氣溫度，由于循環(huán)空氣的濕度很高，因此降低溫度會(huì)使得循環(huán)空氣中的部分水蒸氣冷凝下來，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了濕式除塵的效果。除濕器9的另一端通過空氣管道與循環(huán)風(fēng)機(jī)8的空氣進(jìn)入口連接，循環(huán)風(fēng)機(jī)8的出口和送風(fēng)機(jī)11的出口端、空氣加熱器7的空氣入口連接。
[0046]尾氣經(jīng)除塵和除濕后形成為蒸汽含量低的空氣，從而形成空氣循環(huán)利用。經(jīng)過送風(fēng)機(jī)11送入的新空氣與空氣管道內(nèi)的氣體混合后由循環(huán)風(fēng)機(jī)8提供動(dòng)力，開始下一循環(huán)的干燥。
[0047]第二級(jí)干燥系統(tǒng)由第二級(jí)干燥器5、第二除塵器4構(gòu)成。其中，干燥介質(zhì)為鍋爐尾部排煙，直接抽取鍋爐尾部煙氣，煙氣溫度為100?150°c，煙氣進(jìn)入第二級(jí)干燥器5對(duì)褐煤繼續(xù)干燥，主要完成對(duì)褐煤內(nèi)在水的脫除。第二級(jí)干燥器5與鍋爐I尾部煙道抽氣口連接，第二級(jí)干燥器5的尾氣出口與第二除塵器4連接，第二除塵器4設(shè)有尾氣排放口，煙氣尾氣經(jīng)第二除塵器4的尾氣排放口送入后續(xù)煙氣處理裝置。
[0048]第一級(jí)干燥器6和第二級(jí)干燥器5分別是流化床干燥器、固定床干燥器或帶式干燥器的其中一種。第一除塵器10和第二除塵器4分別是袋式除塵器、旋風(fēng)除塵器或電除塵器的其中一種。
[0049]實(shí)施例2[0050]圖2為本實(shí)施例中利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)原理圖，所述的利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)分為兩級(jí)，包括第一級(jí)干燥系統(tǒng)和第二級(jí)干燥系統(tǒng)，分別以鍋爐尾部排煙和空氣為干燥介質(zhì)。圖1中，鍋爐I連接汽輪機(jī)2，汽輪機(jī)2連接凝汽器3，A為褐煤，B為濕煤，C為干煤。
[0051]第一級(jí)干燥系統(tǒng)由第一級(jí)干燥器6、第二除塵器4構(gòu)成。其中，干燥介質(zhì)為鍋爐尾部排煙，直接抽取鍋爐尾部煙氣，煙氣溫度為100?150°c，煙氣進(jìn)入第一級(jí)干燥器6對(duì)褐煤干燥，主要實(shí)現(xiàn)脫除褐煤的外在水的目的。第一級(jí)干燥器6與鍋爐I尾部煙道抽氣口連接，第一級(jí)干燥器6的尾氣出口與第二除塵器4連接，第二除塵器4設(shè)有尾氣排放口，煙氣尾氣經(jīng)第二除塵器4的尾氣排放口送入后續(xù)煙氣處理裝置。經(jīng)過干燥后的褐煤由第一級(jí)干燥器6的褐煤出口進(jìn)入第二級(jí)干燥器5。
[0052]第二級(jí)干燥系統(tǒng)包括第二級(jí)干燥器5、空氣加熱器7、循環(huán)風(fēng)機(jī)8、除濕器9、第一除塵器10、送風(fēng)機(jī)11、引風(fēng)機(jī)12。其中,干燥介質(zhì)為空氣,空氣一部分來自周圍環(huán)境,一部分來自第二級(jí)干燥器5尾氣的循環(huán)利用。
[0053]環(huán)境中的空氣由空氣管道上的新風(fēng)補(bǔ)充口進(jìn)入，與循環(huán)的尾氣混合后進(jìn)入循環(huán)風(fēng)機(jī)8，循環(huán)風(fēng)機(jī)8的一端設(shè)有空氣進(jìn)入口，循環(huán)風(fēng)機(jī)8的空氣出口端與空氣加熱器7的空氣入口端連接，空氣被空氣加熱器7加熱，空氣加熱器7的空氣出口端與第二級(jí)干燥器5的空氣入口端連接?？諝饧訜崞?可以采用熱交換器的形式，以汽輪機(jī)低壓缸內(nèi)的蒸汽為加熱介質(zhì)，空氣加熱器7的加熱介質(zhì)入口連接至汽輪機(jī)2低壓缸抽汽口，蒸汽與空氣進(jìn)行熱交換后，空氣可以被加熱至80?90°C。經(jīng)過加熱的空氣進(jìn)入第二級(jí)干燥器5對(duì)褐煤進(jìn)行干燥，主要完成對(duì)褐煤內(nèi)在水的脫除?？諝饧訜崞?的加熱介質(zhì)出口連接至電站凝結(jié)水的回水位置，空氣加熱器內(nèi)的凝結(jié)水從回水位置處返回電站汽水循環(huán)系統(tǒng)中。褐煤干燥后的尾氣由第二級(jí)干燥器5的尾氣出口排出，第二級(jí)干燥器5設(shè)有尾氣排放口和尾氣循環(huán)出口，其尾氣排放口與第一除塵器10連接，其尾氣循環(huán)出口與除濕器9連接。第一除塵器10將一部分尾氣攜帶的煤粉分離，分離后的煤粉經(jīng)收集后輸送至制粉系統(tǒng)。第一除塵器10的尾氣出口與引風(fēng)機(jī)12連接，引風(fēng)機(jī)12用于控制尾氣的排放量。循環(huán)尾氣進(jìn)入除濕器9中，尾氣中的水分在除濕器9中被冷凝并排出。除濕器9使用來自冷卻塔的冷卻水作為冷卻介質(zhì)，冷卻水的水溫略低于環(huán)境溫度，采用噴淋方式，將冷卻水噴入除濕器，降低了除濕器中的空氣溫度，由于循環(huán)空氣的濕度很高，因此降低溫度會(huì)使得循環(huán)空氣中的部分水蒸氣冷凝下來，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了濕式除塵的效果。除濕器9的另一端通過空氣管道與循環(huán)風(fēng)機(jī)8的空氣進(jìn)入口連接，循環(huán)風(fēng)機(jī)8的出口和送風(fēng)機(jī)11的出口端、空氣加熱器7的空氣入口連接。
[0054]尾氣經(jīng)除塵和除濕后形成為蒸汽含量低的空氣，從而形成空氣循環(huán)利用。經(jīng)過送風(fēng)機(jī)11送入的新空氣與空氣管道內(nèi)的氣體混合后由循環(huán)風(fēng)機(jī)8提供動(dòng)力，開始下一循環(huán)的干燥。
[0055]第一級(jí)干燥器6和第二級(jí)干燥器5分別是流化床干燥器、固定床干燥器或帶式干燥器中的其中一種。第一除塵器10和第二除塵器4分別是袋式除塵器、旋風(fēng)除塵器或電除塵器中的其中一種。
[0056]綜上，本發(fā)明提供的利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，采用兩級(jí)干燥系統(tǒng)對(duì)褐煤進(jìn)行分級(jí)干燥，完成了對(duì)褐煤的外在水和內(nèi)在水的脫除，干燥充分，從而有利于降低煙氣中的水蒸氣含量，減小煙氣量，緩解鍋爐尾部受熱面的磨損和腐蝕，同時(shí)降低尾部煙氣凈化處理費(fèi)用，并且可降低對(duì)磨煤機(jī)干燥出力的要求，使用運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用較低、可靠性更高的中速磨煤機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)一步可以提高褐煤電站發(fā)電效率大約I個(gè)百分點(diǎn)，原煤消耗下降大約5%，此外，對(duì)于新建鍋爐，可設(shè)計(jì)更小的爐膛尺寸，降低建設(shè)初投資。而且，在本發(fā)明中，采用煙氣直接接觸褐煤進(jìn)行干燥，由于煙氣溫度較低，含氧量少，極大地降低了干燥過程中褐煤燃燒及爆炸的危險(xiǎn)，提高了該系統(tǒng)的安全性。利用鍋爐排煙的煙氣余熱進(jìn)行干燥，提高熱能利用率；并且將通過空氣加熱器的空氣對(duì)褐煤干燥后循環(huán)利用，進(jìn)一步提高了能源的利用率。
[0057]通過經(jīng)濟(jì)性比較及可行性論證表明，本發(fā)明提供的利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，可以轉(zhuǎn)入中試試驗(yàn)階段，以對(duì)該系統(tǒng)工程應(yīng)用中的可靠性、煤種的適應(yīng)性、工程造價(jià)以及真實(shí)的運(yùn)行成本進(jìn)行更進(jìn)一步的研究和優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)真正的工業(yè)化。
【權(quán)利要求】
1.一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，其特征在于:包括用于脫除褐煤外在水的第一級(jí)干燥系統(tǒng)和用于脫除褐煤內(nèi)在水的第二級(jí)干燥系統(tǒng)，褐煤依次經(jīng)過第一級(jí)干燥系統(tǒng)和第二級(jí)干燥系統(tǒng)； 第一級(jí)干燥系統(tǒng)包括第一級(jí)干燥器(6)，循環(huán)風(fēng)機(jī)(8)的一端設(shè)有空氣進(jìn)入口，循環(huán)風(fēng)機(jī)(8)的另一端與空氣加熱器(7)連接，空氣加熱器(7)的空氣出口端與第一級(jí)干燥器(6)連接，第一級(jí)干燥器(6)的尾氣排放出口與第一除塵器(10)連接，第一除塵器(10)的出口與引風(fēng)機(jī)(12)相連；第一級(jí)干燥器(6)的尾氣循環(huán)出口與除濕器(9)連接，除濕器(9)的另一端通過空氣管道與循環(huán)風(fēng)機(jī)(8)的空氣進(jìn)入口連接，送風(fēng)機(jī)(11)的空氣出口與循環(huán)風(fēng)機(jī)⑶的空氣出口連接； 第二級(jí)干燥系統(tǒng)包括第二級(jí)干燥器(5)，第二級(jí)干燥器(5)與鍋爐(I)尾部煙道抽氣口連接，第二級(jí)干燥器(5)的尾氣出口與第二除塵器(4)連接，第二除塵器(4)的空氣出口與后續(xù)煙氣處理裝置連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，其特征在于:所述空氣加熱器(7)的加熱介質(zhì)入口連接汽輪機(jī)(2)低壓缸抽汽口。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，其特征在于:所述空氣加熱器(7)的加熱介質(zhì)出口連接電站凝結(jié)水的回水位置，所述空氣加熱器(7)內(nèi)的凝結(jié)水從回水位置處返回電站汽水循環(huán)系統(tǒng)中。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，其特征在于:所述除濕器(9)使用來自電站冷卻塔的冷卻水作為冷卻介質(zhì)，冷卻水的水溫低于環(huán)境溫度；所述除濕器(9)包括噴淋器，將冷卻水噴入除濕器對(duì)所述第一級(jí)干燥器(6)尾氣循環(huán)出口出來的空氣尾氣進(jìn)行除濕除塵。
5.如權(quán)利要求1所述的一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一級(jí)干燥器(6)和第二級(jí)干燥器(5)分別是流化床干燥器、固定床干燥器或帶式干燥器中的其中一種。
6.如權(quán)利要求1所述的一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一除塵器(10)和第二除塵器(4)分別是袋式除塵器、旋風(fēng)除塵器或電除塵器中的其中一種。
7.一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的方法，采用如權(quán)利要求1所述的利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的系統(tǒng)，其特征在于:該方法由以下5個(gè)步驟組成: 步驟1:空氣通過循環(huán)風(fēng)機(jī)(8)進(jìn)入空氣加熱器(7)，在空氣加熱器(7)內(nèi)與來自汽輪機(jī)(2)低壓缸抽汽口的蒸汽進(jìn)行熱交換，空氣被加熱； 步驟2:被加熱后的空氣進(jìn)入第一級(jí)干燥器(6)，對(duì)褐煤進(jìn)行干燥； 步驟3:褐煤干燥后的空氣尾氣分成兩部分，一部分經(jīng)第一級(jí)干燥器(6)的尾氣排放出口進(jìn)入第一除塵器(10)，第一除塵器(10)將該部分空氣尾氣中攜帶的煤粉分離，除塵凈化后的尾氣通過引風(fēng)機(jī)(12)的尾氣排放口排放到大氣中，并由引風(fēng)機(jī)(12)控制其流量；其余部分的空氣尾氣通過第一級(jí)干燥器(6)的尾氣循環(huán)出口進(jìn)入除濕器(9)進(jìn)行除塵除濕； 步驟4:新空氣通過送風(fēng)機(jī)(11)送入空氣管道并與通過除濕器(9)除塵除濕后的氣體混合后由循環(huán)風(fēng)機(jī)(8)提供動(dòng)力，開始下一循環(huán)的干燥； 褐煤經(jīng)過第一級(jí)干燥器(6)的褐煤出口進(jìn)入第二級(jí)干燥器(5)，直接抽取鍋爐(I)尾部煙氣進(jìn)入第二級(jí)干燥器(5)對(duì)褐煤進(jìn)行干燥； 步驟5:第二級(jí)干燥器(5)中對(duì)褐煤干燥后的煙氣尾氣進(jìn)入第二除塵器(4)，經(jīng)過第二除塵器(4)除塵后的尾氣送至后續(xù)煙氣處理裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的方法，其特征在于:所述步驟I中，空氣被加熱至80~90°C。
9.如權(quán)利要求7所述的一種利用電站余熱對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)干燥的方法，其特征在于:所述步驟4中， 鍋爐(1)尾部煙氣溫度為100~150°C。
【文檔編號(hào)】F26B3/00GK103822439SQ201410086447
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】張建文, 滿承波, 倪建軍, 鄭路, 鄒海勇, 胡商建, 車得福 申請(qǐng)人:上海鍋爐廠有限公司, 西安交通大學(xué)