[發明專利]一種褐煤干燥提質發電系統

在審

• 申請號: 201710109170.7
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106766854A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 姚偉;王志超;李仁義;杜智華;屠競毅;李興智
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;華能集團技術創新中心
• 主分類號: F26B23/10
• 分類號: F26B23/10;F22D1/36;F01K11/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 閔岳峰

技術領域：

本發明屬于火力發電技術領域，具體涉及一種褐煤干燥提質發電系統。

背景技術：

褐煤是水分含量高、熱值低的劣質煤，占我國煤炭儲量的13％，是我國火力發電行業的主要燃料之一。但現有褐煤發電技術存在大量缺陷，包括褐煤發電效率低、機組初投資大、污染物排放量大等。

發明內容：

本發明的目的是為提高褐煤利用效率，提供了一種褐煤干燥提質發電系統。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案來實現：

一種褐煤干燥提質發電系統，包括空氣干燥機、蒸汽干燥機、二級干燥乏氣冷卻器、空氣加熱器、鍋爐空氣預熱器和低溫省煤器；其中，

所述蒸汽干燥機干燥褐煤所用熱源為汽輪機抽汽，空氣干燥機熱源及脫水介質采用經二級干燥乏氣加熱的熱空氣，且二級干燥乏氣在二級干燥乏氣冷卻器中加熱水介質，加熱后的水介質在空氣加熱器中對進入空氣干燥機和鍋爐空氣預熱器中的空氣進行加熱，且鍋爐空氣預熱器空氣入口與空氣加熱器出口相連，系統的鍋爐省煤器出口鍋爐煙氣分為兩路，一路進入鍋爐空氣預熱器，一路進入低溫省煤器，鍋爐空氣預熱器和低溫省煤器排出的鍋爐煙氣進入除塵器。

本發明進一步的改進在于，鍋爐省煤器出口鍋爐煙氣在鍋爐空氣預熱器中溫度能夠降至110～130℃。

本發明進一步的改進在于，鍋爐省煤器出口煙氣在低溫省煤器中溫度能夠降至80～100℃。

本發明進一步的改進在于，空氣在空氣加熱器中溫度能夠加熱至45～65℃。

本發明進一步的改進在于，還包括水泵，其設置在二級干燥乏氣冷卻器與空氣加熱器之間，用于水介質在二級干燥乏氣冷卻器與空氣加熱器之間的循環。

本發明具有如下的優點：

本發明提供的系統中，褐煤經兩級干燥后送入燃煤發電系統燃燒發電，褐煤第二級干燥機為蒸汽干燥機采用汽輪機抽汽的能量為熱源，第一級干燥機為空氣干燥機，采用經第二級蒸汽干燥機的干燥乏氣加熱后的熱空氣為熱源及脫水介質；鍋爐送風同樣采用二級干燥機干燥乏氣加熱后，送入鍋爐空氣預熱器；鍋爐煙氣進入空氣預熱器前分為兩路，一路進入空氣預熱器，一路進入低溫省煤器加熱回熱系統凝結水。本發明可以大幅度降低干燥過程能耗，同時大幅度提高褐煤發電系統效率。概括來說，本發明具有：

1、本發明采用采用兩級干燥，降低褐煤中的水分含量，從而降低鍋爐煙氣量，進而降低鍋爐初投資；

2、本發明基于能量利用過程中“溫度對口、梯級利用”的原理，降低褐煤干燥過程能耗，從而降低褐煤發電系統發電標準煤耗率達10～15g/kWh。

3、本發明提高了進入鍋爐空氣預熱器的空氣溫度，從而降低了空氣預熱器中的腐蝕風險，提高了系統的可靠性。

附圖說明：

附圖1：本發明一種褐煤干燥提質發電系統的結構示意圖。

圖中：1為空氣干燥機、2為蒸汽干燥機、3為二級干燥乏氣冷卻器、4為水泵、5為空氣加熱器、6為鍋爐空氣預熱器、7為低溫省煤器。

具體實施方式：

以下結合附圖對本發明做出進一步的說明。

本發明的工作原理如下：

褐煤是水分含量高、熱值低的劣質煤，占我國煤炭儲量的13％。是我國火力發電行業的主要燃料之一。但現有褐煤發電技術存在大量的缺陷，包括褐煤發電效率低、機組初投資大、污染物排放量大等，這是因為褐煤的含水率最高可達60％，褐煤直接用于燃燒發電時，這些水分蒸發吸收大量的高品位能量，同時會增加鍋爐煙氣量，使得鍋爐體積增大，造價提高。因此，降低褐煤中的水分含量是提高褐煤利用效率的主要途徑。

褐煤干燥過程中，褐煤中的水分蒸發，需要吸收大量的熱量。如果設法回收干燥乏氣的能量，將有助于降低干燥過程能耗。按照干燥乏氣的品位，其可以用于加熱空氣，熱空氣一方面可以用作干燥熱源和脫水介質對褐煤進行預干燥，一方面可以送入鍋爐空氣預熱器。熱空氣送入鍋爐空氣預熱器，導致鍋爐空氣預熱器熱負荷下降，因此可以分出部分過路口省煤器出口鍋爐煙氣在低溫省煤器中加熱汽輪機回熱系統凝結水。

如圖1所示，基于以上理論分析，本發明提出了一種褐煤干燥提質發電系統。

其工作過程為：一種褐煤干燥提質發電系統，包括空氣干燥機1、蒸汽干燥機2、二級干燥乏氣冷卻器3、水泵4、空氣加熱器5、鍋爐空氣預熱器6和低溫省煤器7，褐煤首先進入空氣干燥機1中進行預熱干燥后，送入蒸汽干燥機2中進一步干燥，而二級預干燥煤送入鍋爐燃燒器燃燒發電；蒸汽干燥機2熱源為汽輪機抽汽，汽輪機抽汽在蒸汽干燥機2中冷凝后返回至汽輪機回熱系統的除氧器中；蒸汽干燥機2產生的干燥乏氣送入二級干燥乏氣冷卻器3中加熱水介質，水介質經水泵4送入空氣加熱器5中對進入鍋爐空氣預熱器6和空氣干燥機1中的空氣進行加熱；鍋爐省煤器出口煙氣分為兩路，一部分進入鍋爐空氣預熱器6加熱鍋爐送風，一部分送入低溫省煤器7加熱回熱系統凝結水，鍋爐空氣預熱器6和低溫省煤器7排出的鍋爐煙氣進入除塵器。