[發明專利]一種褐煤干燥發電系統及其實施方法

有效

• 申請號: 201410836363.9
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104534848A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 趙勇;劉秀如;劉清俠;徐波
• 申請（專利權）人: 中國華電集團科學技術研究總院有限公司
• 主分類號: F26B20/00
• 分類號: F26B20/00;F26B3/14;F26B3/08;F26B25/00;F26B21/00;F22D11/00;F01K11/02;F01D15/10
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李敏

技術領域

本發明涉及一種褐煤干燥發電系統及其實施方法，屬于褐煤火力發電的技術領域。

背景技術

由于褐煤資源比較豐富，儲藏量較大，成本較低，在火力發電的發電系統中通常采用褐煤作為燃料進行發電。我國已探明的褐煤儲存量約2100億噸，占全國煤炭儲量的13％。但是，褐煤普遍存在含水量較高為35％-50％、發熱量低、揮發分高、易自燃和二氧化碳排放量大等缺點，直接用于燃燒發電會導致發電效率較低，環境污染較大，而且還會增加電廠的設備建設和運行成本，并且褐煤較高的含水量還會導致運輸費用的增加，因此限制了褐煤在發電領域中的應用。

由于褐煤本身含水量較高，褐煤在鍋爐中直接燃燒的熱效率較低，造成鍋爐的排煙損失較大，且CO2排放量較大。另外，褐煤直接燃燒的熱效率較低，使得鍋爐本體、制粉裝置、各個管道的尺寸都較龐大，造價昂貴，其他輔助設備容量也較大，導致用電率較高。

中國專利文獻CN102944024公開了一種褐煤火力發電系統，在該褐煤火力發電系統中設置了干燥機，煤倉中的濕褐煤經過干燥機干燥后直接送入鍋爐中進行燃燒，鍋爐燃燒褐煤產生大量高壓蒸汽推動汽輪機做功而發電，從汽輪機中排出的低壓蒸汽再進入凝汽器中冷卻凝結形成水，這些水再輸送到鍋爐中生成水蒸氣，循環利用。其中，由于干燥機對褐煤進行干燥時會產生大量尾氣，而這些尾氣中帶有大量的熱量和粉塵會污染環境，進而在該褐煤發電系統中還設置換熱器和水凈化裝置，干燥機的尾氣口與換熱器的進氣口連接，換熱器的排液口與水凈化裝置的進液口連接，并且換熱器連接在凝汽器的排液口和鍋爐的進液口之間，從而干燥機干燥褐煤產生的尾氣從干燥機的尾氣口排出，然后進入換熱器中與凝汽器排出的水進行熱交換，預加熱由凝汽器進入到鍋爐中的水，使得熱量得到回收利用，進一步，尾氣在換熱器中換熱后溫度降低，形成一定量的混合液進入水凈化裝置中進行凈化處理，以去除混合液中溶解的粉塵、雜質后，得到干凈水供循環利用。

上述褐煤火力發電系統中，采用蒸汽管式回轉干燥機或蒸汽流化床干燥機對濕褐煤進行干燥處理，有利于實現對煤進行干燥之后循環利用水資源。然而，采用上述管式回轉干燥機或流化床干燥機對濕褐煤進行干燥，干燥機的熱效率較低且對褐煤處理量小，處理所得的褐煤脫水率低，干燥效果差，進而影響褐煤火力發電系統的熱效率。此外，對熱量進行回收時，利用干燥褐煤產生的尾氣通過換熱器與凝汽器排出的水進行熱交換，由于凝汽器部位的水量非常大，因而需要采用較大規模的換熱器，導致系統整體的用電率和耗能增大。

發明內容

本發明針對現有技術中的褐煤火力發電系統中采用管式回轉干燥機或流化床干燥機對濕褐煤進行干燥使得褐煤脫水率低、干燥效果差、影響褐煤火力發電系統的熱效率的技術缺陷，提出一種熱效率高的褐煤干燥發電系統及其實施方法。

一種褐煤干燥發電系統，包括鍋爐、汽輪機和凝汽器，所述鍋爐的排氣口與所述汽輪機的進氣口連接，所述汽輪機的排氣口與所述凝氣器的進氣口連接；

其中，所述褐煤發電系統還包括氣流床-流化床耦合的褐煤干燥裝置，其由下至上依次設有流化床反應器和氣流床反應器，

在所述流化床反應器的中下部設有第一干燥熱源進口，底部設有大粒徑煤出料口；

與所述流化床反應器連通設置，所述氣流床反應器的橫截面積小于或等于所述流化床反應器的橫截面積；所述氣流床反應器上部設有濕煤進料口，頂部設有小粒徑煤出料口，中下部設有第二干燥熱源進口；

所述大粒徑煤出料口和所述小粒徑煤出料口均與所述鍋爐的進料口連接。

所述褐煤干燥發電系統還包括除塵裝置、熱量回收裝置、水凈化裝置和省煤器；

所述除塵裝置的進料口與所述小粒徑煤出料口連接，所述除塵裝置的氣體出料口與所述熱量回收裝置的進氣口連接，所述除塵裝置的固體出料口與所述鍋爐的進料口連接；所述熱量回收裝置的排液口與所述水凈化裝置的進液口連接；

所述省煤器位于所述凝汽器的排液口與所述鍋爐的進液口之間，所述省煤器上設有第一進液口和第二進液口，所述第一進液口與所述水凈化裝置的排液口連接，所述第二進液口與所述凝汽器的排液口連接。

所述干燥熱源為過熱蒸汽；

所述熱量回收裝置為間接接觸式換熱器；

在所述凝汽器的排液口與所述省煤器的第二進液口之間還依次連接設置低壓加熱器、除氧器和高壓加熱器。

所述流化床反應器和所述氣流床反應器均設置為筒狀，所述流化床反應器和所述氣流床反應器的直徑比為1:1-5:1，所述流化床反應器和所述氣流床反應器的高度比為1:1-1:20。