[發(fā)明專利]高鈉煤脫鈉提質(zhì)風(fēng)扇磨制粉及水回收聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310087016.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN103148495A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施大鐘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 施大鐘
• 主分類號(hào): F23K1/00
• 分類號(hào): F23K1/00;F01K17/04
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 張堅(jiān)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及高鈉煤發(fā)電技術(shù)，具有地說(shuō)，涉及一種高鈉煤脫鈉提質(zhì)風(fēng)扇磨制粉及水回收聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高鈉煤是指煤中堿金屬化合物成分較高的一類特殊煤炭。各類堿金屬化合物中，一般以鈉基化合物居多，故稱之為“高鈉煤”。目前，我國(guó)高鈉煤主要集中于新疆準(zhǔn)噶爾盆地東部的準(zhǔn)東煤田，準(zhǔn)東煤田資源預(yù)測(cè)儲(chǔ)量達(dá)3900億噸，目前累計(jì)探明煤炭資源儲(chǔ)量為2136億噸，煤田成煤面積1.4萬(wàn)平方公里，是我國(guó)當(dāng)前最大的整裝煤田。以現(xiàn)在我國(guó)煤炭年產(chǎn)量計(jì)算，一個(gè)準(zhǔn)東煤田就能夠全國(guó)使用一百年。由于資源儲(chǔ)備豐富且露天開采成本低，準(zhǔn)東煤田已成為我國(guó)煤炭行業(yè)新一輪投資的熱點(diǎn)地區(qū)。

準(zhǔn)東煤屬于特低灰分、特低硫、高熱值(高位發(fā)熱量)、低變質(zhì)程度的優(yōu)質(zhì)天然潔凈煤。無(wú)論是作為發(fā)電或是用來(lái)做煤化工的原料，都是低污染、低排放的潔凈原料，可以有效的節(jié)約廢物的處理費(fèi)用。這些優(yōu)越的自然條件都為準(zhǔn)東地區(qū)的煤電和煤化工的發(fā)展打下了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。新疆目前發(fā)電總裝機(jī)容量為1800萬(wàn)KW，根據(jù)國(guó)家“十二五”規(guī)劃，十二五末新疆將達(dá)到一億KW，其中準(zhǔn)東煤田是“新電東送”最主要的能源保障基地。

總體來(lái)說(shuō)，準(zhǔn)東地區(qū)的煤質(zhì)具有以下特點(diǎn)：中高水分；中等發(fā)熱值；易著火、易燃盡；強(qiáng)結(jié)焦；高堿金屬含量，強(qiáng)沾污性。目前來(lái)看，強(qiáng)結(jié)焦與強(qiáng)沾污性對(duì)燃準(zhǔn)東煤電站鍋爐的設(shè)計(jì)及運(yùn)行提出了巨大的挑戰(zhàn)，小容量機(jī)組的試運(yùn)行結(jié)果表明，全燃準(zhǔn)東煤時(shí)鍋爐爐內(nèi)結(jié)焦與受熱面沾污問(wèn)題非常嚴(yán)重，鍋爐無(wú)法長(zhǎng)期運(yùn)行。究其原因，這些問(wèn)題均與煤灰中堿金屬含量較高密切相關(guān)。

目前，中國(guó)各發(fā)電企業(yè)在準(zhǔn)東地區(qū)建設(shè)發(fā)電廠，只能利用20-30％的準(zhǔn)東煤與其它煤種混合后進(jìn)行摻燒，這樣對(duì)準(zhǔn)東煤使用量非常有限，同時(shí)又要從其它地方購(gòu)買優(yōu)質(zhì)燃煤，增加了發(fā)電企業(yè)的發(fā)電成本。對(duì)準(zhǔn)東煤田的開發(fā)和電源基地的建設(shè)帶來(lái)了困難，因此難于將準(zhǔn)東煤的優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮。

為利用準(zhǔn)東高鈉煤用于發(fā)電的另一種其它摻燒辦法：如采用摻和一定數(shù)的硅或三氧化二鋁等，可以調(diào)整爐內(nèi)燃燒的灰熔點(diǎn)，可多采用準(zhǔn)東高鈉煤在鍋爐中燃燒，也能起到一定的改善鍋爐的沾污和結(jié)渣的問(wèn)題，但同時(shí)增加了鍋爐的磨損影響鍋爐使用壽命和降低了燃煤的發(fā)熱值，這使必又要增加建設(shè)投資和電廠的運(yùn)行成本。

因此，如何降低準(zhǔn)東煤中的堿金屬含量，防結(jié)渣、沾污和腐蝕，確保鍋爐安全經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)時(shí)期的運(yùn)行，是發(fā)電企業(yè)和燃用準(zhǔn)東煤的其它行業(yè)所不可回避的問(wèn)題，也是當(dāng)前發(fā)展準(zhǔn)東煤電基地建設(shè)所面臨的重大挑戰(zhàn)。

另外，準(zhǔn)東地區(qū)的煤質(zhì)水分較多，在現(xiàn)有技術(shù)中，在針對(duì)中高水分煤的大型鍋爐的制粉系統(tǒng)一般采用風(fēng)扇磨制粉系統(tǒng)或中速磨制粉系統(tǒng)。該制粉系統(tǒng)中是通過(guò)褐煤干燥，將褐煤中的水蒸發(fā)變成乏氣，然后磨制褐煤變成煤粉，同時(shí)將煤粉和乏氣一并送進(jìn)爐膛燃燒，然后將隨煙囪一并排入大氣中。由于高水分的乏氣被送入爐膛，使得爐內(nèi)煙氣量增加，并且降低了爐膛溫度。

針對(duì)上述不足，本申請(qǐng)人之前曾申請(qǐng)了申授權(quán)公告號(hào)為CN202229208U的中國(guó)專利，《一種爐煙干燥及水回收儲(chǔ)倉(cāng)式風(fēng)扇磨熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng)》。該系統(tǒng)包括鍋爐，依次串接連通的原煤倉(cāng)、下行干燥管、風(fēng)扇磨煤機(jī)、粗粉分離器，煤粉分配器；所述煤粉分離器再連通鍋爐的燃燒器，還包括混合室，該混合室第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口分別連通鍋爐的抽煙口和冷煙風(fēng)機(jī)，所述冷煙分機(jī)連通鍋爐的設(shè)在煙道尾部煙氣除塵器，所述混合室的出氣口再連通下行干燥管，所述鍋爐煙道旁設(shè)有送風(fēng)機(jī)，該送風(fēng)機(jī)與設(shè)于煙道內(nèi)的空氣預(yù)熱器連通，其特征在于：所述粗粉分離器和煤粉分配器之間還依次設(shè)有乏氣分離器、粉煤倉(cāng)、給粉機(jī)和煤粉混合器，所述乏氣分離器上部具有乏氣出口，該乏氣出口連通乏氣過(guò)濾器，所述乏氣過(guò)濾器的出煤口再連通粉煤倉(cāng)，乏氣分離器的出氣口連通一乏氣風(fēng)機(jī)，該乏氣風(fēng)機(jī)再連通脫硫塔；所述空氣預(yù)熱器還連通煤粉混合器。

通過(guò)這樣的設(shè)置，由于產(chǎn)生的包含有水蒸氣乏氣不隨同干燥后的褐煤一同進(jìn)入爐膛，可以使?fàn)t內(nèi)溫度升高，有助于提高燃料燃燒效率，可以減小鍋爐的受熱面積，可明顯減低鍋爐體積和制造成本。另外，該系統(tǒng)用高溫?zé)煔夂屠錈熥鳛楦稍飫┢溲鹾糠浅５停@樣就避免了褐煤在干燥破碎過(guò)程中爆燃事故的發(fā)生。另外，本發(fā)明用熱風(fēng)將干燥后的褐煤送入燃燒器，一方面可以適當(dāng)提高磨煤機(jī)后的出口溫度，這樣可顯著改善燃料的著火性能，鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃性能增強(qiáng)，另一方面保證鍋爐燃燒時(shí)有足夠的熱空氣。

但是上述結(jié)構(gòu)中并未充分考慮到高鈉煤的脫鈉處理，以及如何利用乏氣中蘊(yùn)含的熱能和水分，乏氣的熱能回收和水回收不足，導(dǎo)致大量的熱能和水資源被浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容