[發(fā)明專利]褐煤預(yù)干燥-預(yù)熱空氣-余熱利用復(fù)合燃煤發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310187597.0
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103277155A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐鋼;許誠;楊勇平;方亞雄;楊志平
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: F01K17/06
• 分類號: F01K17/06;F23L15/00;F22D1/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電站節(jié)能設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種褐煤預(yù)干燥-預(yù)熱空氣-余熱利用復(fù)合燃煤發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國已探明的褐煤資源達(dá)1300多億噸，占全國煤炭儲量的13%。褐煤是原煤中最年輕的煤種，其揮發(fā)分一般在40%～50%，全水分可達(dá)20%～50%，空氣干燥基水分為10%～20%，低位發(fā)熱量一般只有7～15MJ/kg.由于褐煤具有高揮發(fā)分、高水分、高灰分、低熱值、低灰熔點(diǎn)，易自燃等特點(diǎn)，其開采和利用受到很大限制，所以盡管價格低廉，褐煤一般只作為低級燃料，在產(chǎn)地附近燃燒發(fā)電。

近年來我國電煤供應(yīng)緊張，而褐煤價格較低，越來越多的電廠開始燃用褐煤發(fā)電。由于褐煤本身水分較高，燃燒生成的煙氣量偏大，使得鍋爐排煙損失與低水分煤相比較大，鍋爐直接燃燒效率較低，經(jīng)濟(jì)性受限，溫室氣體排放量也較大。另外，高水分褐煤熱值較低，使得鍋爐本體體積龐大，鍋爐輔機(jī)容量也偏大，大大增加了電站投資和廠用電率。

目前，針對上述問題，在火力發(fā)電廠中通常設(shè)置獨(dú)立的褐煤干燥系統(tǒng)對褐煤進(jìn)行預(yù)先干燥，使得褐煤的含水量降低到一定程度后，再將褐煤輸送到鍋爐中進(jìn)行燃燒而發(fā)電。但是，褐煤干燥系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置導(dǎo)致發(fā)電工藝的繁雜和操作、管理不便，并且發(fā)電資源不能夠有效地充分利用，導(dǎo)致能源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種褐煤預(yù)干燥-預(yù)熱空氣-余熱利用復(fù)合燃煤發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)主要由褐煤干燥系統(tǒng)分別與汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)和空氣預(yù)熱系統(tǒng)連接，煙氣加熱凝結(jié)水系統(tǒng)與汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)和空氣預(yù)熱系統(tǒng)連接，汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)與汽輪機(jī)發(fā)電裝置連接構(gòu)成，從而能夠使干燥后褐煤直接進(jìn)行燃燒發(fā)電。

所述褐煤干燥系統(tǒng)101由干燥器2通過干燥尾氣管道與分離器3連接組成，給煤機(jī)1固定在干燥器2上部，干燥器2與5#回?zé)峒訜崞?3的抽汽和6#回?zé)峒訜崞?4的疏水連接，分離器3連接到前置空氣預(yù)熱器4；

所述空氣預(yù)熱系統(tǒng)102由前置空氣預(yù)熱器4與主空氣預(yù)熱器9串聯(lián)組成，主空氣預(yù)熱器9與煙氣加熱凝結(jié)水系統(tǒng)103并聯(lián)布置在爐膛分割煙道的兩側(cè)；

所述煙氣加熱凝結(jié)水系統(tǒng)由第一級煙-水換熱器7、第二級煙-水換熱器8上下布置構(gòu)成。

所述回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)由高壓回?zé)岢槠麊卧?1、除氧器12、5#回?zé)峒訜崞?3、6#回?zé)峒訜崞?4、7#回?zé)峒訜崞?5、8#回?zé)峒訜崞?6以及凝汽器17組成，并分別與汽輪機(jī)發(fā)電裝置的汽輪機(jī)高壓缸21、汽輪機(jī)中壓缸20、汽輪機(jī)低壓缸19和發(fā)電機(jī)18連接；在鍋爐煙道內(nèi)下部布置有除塵器6和引風(fēng)機(jī)5。

所述第二級煙-水換熱器8溫度在200-380℃的范圍內(nèi)，用來加熱汽輪機(jī)高壓回?zé)岢槠到y(tǒng)中高級別凝結(jié)水，替代較高級別抽汽；所述第一級煙-水換熱器7工作在煙氣溫度為100-200℃的范圍內(nèi)，用來加熱汽輪機(jī)中低壓回?zé)岢槠到y(tǒng)中低級別凝結(jié)水，替代較低級別抽汽，增加機(jī)組發(fā)出功率。

本發(fā)明的有益效果為：

1.在原有制粉系統(tǒng)中集成干燥系統(tǒng)，利用部分中低壓回?zé)岢槠诟稍餀C(jī)中凝結(jié)放熱干燥褐煤，原煤水分可減少50%以上，煤的能量密度提高40%以上，進(jìn)入爐膛燃燒的燃煤經(jīng)過預(yù)熱同時水分減少，不僅有利于煤的穩(wěn)定燃燒，也減少了鍋爐的排煙損失，鍋爐的效率可提高1.5%～2.5%；

2.褐煤干燥后燃煤水分減少，煤的能量密度提高，低位發(fā)熱量達(dá)到煙煤水平，鍋爐爐膛體積減小，輔機(jī)出力得以保證，電站設(shè)備投資減少；

3.通過利用煤中蒸發(fā)的大量水蒸氣在前置空預(yù)器中預(yù)熱空氣，凝結(jié)放熱后通入凝汽器，回收了大量的水蒸氣潛熱和水分，減少電站的能耗和水耗。

5.通過分割煙道，布置兩級煙-水加熱器加熱凝結(jié)水替代部分高壓加熱器抽汽和低壓加熱器抽汽，增加了汽輪機(jī)做功；

附圖說明

圖1為復(fù)合燃煤發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種褐煤預(yù)干燥-預(yù)熱空氣-余熱利用復(fù)合燃煤發(fā)電系統(tǒng)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對其做進(jìn)一步說明。

圖1所示為復(fù)合燃煤發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。該系統(tǒng)主要由褐煤干燥系統(tǒng)101分別與汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)和空氣預(yù)熱系統(tǒng)102連接，煙氣加熱凝結(jié)水系統(tǒng)103與汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)和空氣預(yù)熱系統(tǒng)102連接，汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)與汽輪機(jī)發(fā)電裝置連接構(gòu)成，從而能夠使干燥后褐煤直接進(jìn)行燃燒發(fā)電。