[實用新型]一種高效回收水分的準東煤脫堿系統

有效

• 申請號: 201620731644.2
• 申請日: 2016-07-13
• 公開（公告）號: CN206188759U
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 許誠;孫楊;李永毅;白璞;徐鋼;楊志平;楊勇平
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: C10L5/04
• 分類號: C10L5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于低階煤提質技術領域，特別涉及準東煤燃前預處理技術，具體涉及一種高效回收水分的準東煤脫堿系統。

背景技術

準東煤田是中國乃至世界上最大的整裝煤田，預測煤炭儲量可達 3.9×10¹¹噸。同時，準東煤開采成本低，煤反應性好，容易燃盡。在可預測的未來，準東煤將成為中國最重要的動力煤之一。然而，準東煤堿金屬鹽含量偏高，可造成爐膛的嚴重積灰、結焦。同時，準東煤也是一種水分偏高的褐煤，直接燃用將使鍋爐排煙溫度升高,從而降低鍋爐效率。

目前，解決上述問題的主要方法有對鍋爐等設備進行合理設計與運行、摻燒優質低堿煤和添加劑等。但是由于對準東煤燃燒研究不足，相應的鍋爐等設備設計并未取得重大突破。摻燒其它優質煤就需要當地電廠從其他地方購買優質燃煤，這樣既增加了發電企業的發電成本，又對準東煤田的開發和電源基地的建設帶來了非常大的困難，使準東煤的優勢難以得到充分的利用。而在高鈉煤燃燒過程中添加高嶺土等二氧化硅、氧化鋁含量高的添加劑，使添加劑與氣相中的鈉發生反應，雖然可以減輕沾污，但這種方法用到的添加劑為固體，存在效率低、大幅增加灰量等缺點，因此也未得到大規模應用。但這種控制方法只能減緩沾污，無法從根本上解決問題。

準東煤入爐前預處理是另一種解決該問題的思路。此類方法在電廠熱力系統中引入洗煤裝置，將原煤中的堿金屬鹽脫除、干燥再送入鍋爐燃燒。然而脫堿系統需要大量的水，有研究表明，欲達到最佳脫堿效果，水煤比（質量）應達到5:1左右。同時，大量的洗煤廢液也可能造成嚴重的水體污染。因此該方案在缺水地區將面臨巨大的經濟壓力和環境壓力。

然而需要注意的是，準東煤是一種高含水量的褐煤，收到基全水分可達25%以上。如果能實現準東煤含水的充分采集，結合脫堿用水的回收，則可以大幅補償準東煤的脫堿水耗。同時，準東煤含水量的降低有助于提高其凈熱值，可提高鍋爐的有效吸熱量。結合脫堿帶來的受熱面良好傳熱狀態可以保證鍋爐較高的傳熱效率。從這幾方面出發進行系統設計，有望同時解決準東煤燃燒過程爐內結焦、受熱面沾污問題和預處理過程高水耗問題。

發明內容

本實用新型針對燃煤電站準東煤堿含量和水含量高的特點,提出了一種高效回收水分的準東煤脫堿系統，通過在脫堿系統中引入高效的水分采集系統和完善的水分處理裝置，實現了洗煤水的循環利用和水耗損的實時補償。既解決了燃準東煤發電機組出現的嚴重爐內結焦與受熱面沾污問題，又有效改善了準東煤脫堿過程中的水耗情況，同時提高了準東煤的低位發熱量，提高了鍋爐內有效吸熱量，有助于電站綜合效率的提升。

為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種高效回收水分的準東煤脫堿系統，該系統包括準東煤燃前預處理子系統、干燥過程供能與水分回收子系統、廢液提質與分級利用子系統、高品質水集中再分配子系統四個主要部分。其特征在于，準東煤進入燃前預處理子系統后，先后經過碎煤機、洗煤裝置進行脫堿處理，處理后的固液混合物進入煤液分離裝置，分離后的濕脫堿煤進入干燥室進行干燥處理，熱源為干燥過程供能與水分回收子系統輸出的干燥的熱風，蒸發出的水蒸氣在熱風的攜帶下再次進入該子系統中被凝結后收集，隨后輸入洗煤裝置進行再利用；煤液分離裝置分離出的廢液進入廢液提質與分級利用子系統，通過廢液分級蒸餾裝置進行液態水回收，以發電機組汽輪機抽汽作為其加熱熱源；其中，蒸餾出的高品質凈化水流入高品質水貯存水箱備用，蒸餾出的低品質凈化水送回洗煤裝置循環利用，下層通過蒸餾作用得到的高濃度廢液進入濃縮廢液回收裝置進行回收利用。提質后的干燥低堿煤進入鍋爐燃燒。

所述的準東煤燃前預處理子系統中，洗煤過程的水源包括蒸餾裝置得到的低品質凈化水、除濕蒸發器收集的干燥風回收水和常規品質補充水三個部分。在高度缺水的情況下可以用高品質水貯存水箱中的高品質凈化水通過應急補水閥替代部分常規品質補充水。在無需開啟應急補水閥時，水箱中的高品質凈化水可用作鍋爐補水等水質要求較高的過程的水源，而這一部分高凈水的來源可以視為洗煤裝置投入的常規品質補充水，成本遠低于高品質補充水。從而降低了高品質補充水的需求量，可以縮減電站的用水成本。