[發明專利]適用于褐煤空冷發電機組的內加熱流化床干燥系統

有效

• 申請號: 201410090978.1
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103807868A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 徐鋼;許誠;方亞雄;宋曉童;楊勇平;楊志平
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F23K1/04
• 分類號: F23K1/04;F26B3/08;F01K17/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明屬于電站節能設備領域，特別涉及一種適用于褐煤空冷發電機組的內加熱流化床干燥系統。

背景技術

我國已探明的褐煤資源達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，其揮發分一般在40%～50%，全水分可達20%～50%，空氣干燥基水分為10%～20%，低位發熱量一般只有7～15MJ/kg。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，經濟性受限，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，在火力發電廠中通常設置獨立的褐煤干燥系統對褐煤進行預先干燥，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行燃燒而發電。褐煤干燥的方式按干燥介質不同可大體分為煙氣干燥、過熱蒸汽干燥、空氣干燥，前兩者都需要消耗大量高品位的煙氣或過熱蒸汽，因而不利于機組效率的提高。近年來，空氣干燥因其干燥溫度低，干燥介質廉價易得而引起了眾多研究機構的關注。美國Clean?Coal?Power?Initiative（CCPI）集團提出，利用冷卻塔中的冷卻水加熱空氣，空氣作為干燥介質進入流化床干燥設備。而利用電廠廢熱，對干燥熱源（水）進行加熱，使電廠效率提高了2-4個百分點。

應當注意到，我國褐煤主要廠區均位于我國三北地區，而受干旱少雨等不利地理條件限制，上述地區新建電站多采用空冷機組，空冷機組以環境空氣作為汽輪機排汽的冷卻介質，空冷島出口熱空氣（45℃～50℃），排汽壓力15kpa～35kpa，乏汽凝結溫度50℃-65℃，而當前空冷島出口熱空氣一般直接排入大氣,既造成了大量的冷源損失，又對環境產生了一定的熱污染。

如果能結合空冷機組的特點，利用空冷島熱空氣、汽輪機低壓缸排汽設計出針對于褐煤空冷機組發電系統低耗能、低投資的的干燥系統，則有望進一步提高褐煤空冷機組干燥系統的熱力學和經濟學性能，為褐煤空冷機組的的未來大規模應用提供參考。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于褐煤空冷發電機組的內加熱流化床干燥系統，其特征在于，在褐煤空冷發電機組中，煤料倉5固定在稱重皮帶6上方，稱重皮帶6與磨煤機9之間增設帶有內置換熱器的內加熱流化床干燥機8，其內置換熱器的入口經過蒸汽流量調節閥4連接至電站汽輪機2的低壓缸排汽管道，電站汽輪機2的低壓缸排汽管道還連接至電站汽水系統的空冷島12，的熱空氣出口與流量控制閥11連接，流量控制閥11經過風機10與內加熱流化床干燥機8下部氣體噴口連通，內加熱流化床干燥機8上部的氣體出口與除塵器7相連，除塵器7底部出口和內加熱流化床干燥機8底部出口均連接至磨煤機9；經除塵器7凈化后的尾氣排放到大氣；，空冷島12的凝結水管道連接至凝結水泵13，凝結水泵13、回熱加熱單元14、鍋爐1和汽輪機2依次連接；

所述空冷島的空冷平臺上部每兩排排汽管道15之間均勻布置一根吸風管16，吸風管道16與汽輪機排汽管15平行，各吸風管16均匯入主送風管道17，在主送風管道17上安裝有送風機10，送風機10與內加熱流化床干燥機8下部氣體噴口連通。

所述的內加熱流化床干燥機8的熱源來自汽輪機2低壓缸尾部排汽，其壓力為15kPa～35kPa，溫度為50℃～65℃，排汽在內置換熱器中凝結放熱，使煤粉中的水分蒸發，蒸發的水分凝結后與來自空冷島12的主凝結水匯合，經凝結水泵13依次進入回熱加熱單元14、鍋爐1和汽輪機2。

所述的內加熱流化床干燥機8的干燥和流化介質為部分空冷島12出口熱空氣，這部分出口熱空氣約占空冷島出口熱空氣總量的3%，溫度為45℃～50℃，部分熱空氣通過流量控制閥11、風機10從內加熱流化床干燥機8下部流入，與煤粉充分接觸形成流化狀態并帶走濕煤粉中蒸發的水分，經上部的除塵器7凈化后，回收的干燥煤粉與內加熱流化床干燥機8下部出口輸出的原煤混合，送往磨煤機9繼續研磨。

所述料倉5中儲存的粒徑小于6mm的高水分煤粉由稱重皮帶機6送入內加熱流化床干燥機8，遇到自下而上的熱空氣，形成流化床形態，煤粉中的水分蒸發后被空氣帶走，干燥后煤粉的水分降至25%-30%，干煤粉由內加熱流化床干燥機8下部輸出，送往磨煤機9繼續研磨，最后送入爐膛燃燒。

所述汽輪機2與發電機3連接。

本發明的有益效果為：