[實用新型]高鈉煤流化脫鈉及水回收聯合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN203116060U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設計）人: 施大鐘
• 申請（專利權）人: 施大鐘
• 主分類號: F23K1/00
• 分類號: F23K1/00;F01K17/04
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 張堅

技術領域

本實用新型屬于煤發(fā)電技術領域，涉及高鈉煤發(fā)電技術，具有地說，涉及一種高鈉煤流化脫鈉及水回收聯合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術

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，我國高鈉煤主要集中于新疆準噶爾盆地東部的準東煤田，準東煤田資源預測儲量達3900億噸，目前累計探明煤炭資源儲量為2136億噸，煤田成煤面積1.4萬平方公里，是我國當前最大的整裝煤田。以現在我國煤炭年產量計算，一個準東煤田就能夠全國使用一百年。由于資源儲備豐富且露天開采成本低，準東煤田已成為我國煤炭行業(yè)新一輪投資的熱點地區(qū)。

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

總體來說，準東地區(qū)的煤質具有以下特點：中高水分；中等發(fā)熱值；易著火、易燃盡；強結焦；高堿金屬含量，強沾污性。目前來看，強結焦與強沾污性對燃準東煤電站鍋爐的設計及運行提出了巨大的挑戰(zhàn)，小容量機組的試運行結果表明，全燃準東煤時鍋爐爐內結焦與受熱面沾污問題非常嚴重，鍋爐無法長期運行。究其原因，這些問題均與煤灰中堿金屬含量較高密切相關。

目前，中國各發(fā)電企業(yè)在準東地區(qū)建設發(fā)電廠，只能利用20-30％的準東煤與其它煤種混合后進行摻燒，這樣對準東煤使用量非常有限，同時又要從其它地方購買優(yōu)質燃煤，增加了發(fā)電企業(yè)的發(fā)電成本。對準東煤田的開發(fā)和電源基地的建設帶來了困難，因此難于將準東煤的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。

為利用準東高鈉煤用于發(fā)電的另一種其它摻燒辦法：如采用摻和一定數的硅或三氧化二鋁等，可以調整爐內燃燒的灰熔點，可多采用準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渣的問題，但同時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投資和電廠的運行成本。

因此，如何降低準東煤中的堿金屬含量，防結渣、沾污和腐蝕，確保鍋爐安全經濟長時期的運行，是發(fā)電企業(yè)和燃用準東煤的其它行業(yè)所不可回避的問題，也是當前發(fā)展準東煤電基地建設所面臨的重大挑戰(zhàn)。

另外，準東地區(qū)的煤質水分較多，在現有技術中，在針對中高水分煤的大型鍋爐的制粉系統(tǒng)一般采用風扇磨制粉系統(tǒng)或中速磨制粉系統(tǒng)。該制粉系統(tǒng)中是通過干燥煤，將煤中的水蒸發(fā)變成乏氣（(溫度降低即干燥能力降低后的干燥劑稱為乏氣)），然后磨制煤變成煤粉，同時將煤粉和乏氣一并送進爐膛燃燒，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，使得爐內煙氣量增加，并且降低了爐膛溫度。

針對上述不足，本申請人之前曾申請了申授權公告號為CN202229208U的中國專利，《一種爐煙干燥及水回收儲倉式風扇磨熱風送粉制粉系統(tǒng)》。該系統(tǒng)包括鍋爐，依次串接連通的原煤倉、干燥管、中速磨煤機、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，該混合室第一進氣口和第二進氣口分別連通鍋爐的抽煙口和冷煙風機，所述冷煙分機連通鍋爐的設在煙道尾部煙氣除塵器，所述混合室的出氣口再連通干燥管，所述鍋爐煙道旁設有送風機，該送風機與設于煙道內的空氣預熱器連通，其特征在于：所述粗粉分離器和煤粉分配器之間還依次設有乏氣分離器、粉煤倉、給粉機和煤粉混合器，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濾器，所述乏氣過濾器的出煤口再連通粉煤倉，乏氣分離器的出氣口連通一乏氣風機，該乏氣風機再連通脫硫塔；所述空氣預熱器還連通煤粉混合器。

通過這樣的設置，由于產生的包含有水蒸氣乏氣不隨同干燥后的煤一同進入爐膛，可以使爐內溫度升高，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)用高溫煙氣和冷煙作為干燥劑其氧含量非常低，這樣就避免了褐煤在干燥破碎過程中爆燃事故的發(fā)生。另外，本實用新型用熱風將干燥后的褐煤送入燃燒器，一方面可以適當提高磨煤機后的出口溫度，這樣可顯著改善燃料的著火性能，鍋爐低負荷穩(wěn)燃性能增強，另一方面保證鍋爐燃燒時有足夠的熱空氣。

但是上述結構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含的熱能和水分，乏氣的熱能回收和水回收不足，導致大量的熱能和水資源被浪費。

實用新型內容