[發明專利]一種利用循環冷卻水加熱原煤的發電系統

在審

• 申請號: 201710911109.4
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107620975A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 姚偉;王志超;楊忠燦;方順利;劉家利;王桂芳
• 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: F23K1/04
• 分類號: F23K1/04;F01K17/02
• 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：

本發明屬于發電機組廢熱綜合利用發電技術領域，具體涉及一種利用循環冷卻水加熱原煤的發電系統，適用于我國北方寒冷地區發電機組。

背景技術：

我國北方寒冷地區冬季氣溫普遍低于零下10℃，原煤特別是高水分原煤在煤場儲存過程中極易結凍，不利于煤場管理和上煤，容易造成煤倉堵塞，影響磨煤機干燥出力甚至鍋爐帶負荷能力，因此降低了機組的運行經濟性。

隨著國家對節能、減排的日益重視，制造廠、設計院、研究院所等都在積極尋求有效的措施或手段來降低電廠煤耗水平。從系統發電效率η_cp的計算公式來看，鍋爐效率η_b通常在91％以上，有進一步提升的空間但不高；管道效率η_p與機械效率η_m達到99.0％，發電效率η_g達到99.5％，均已處于很高的水平；而汽輪機效率η_i通常在48％以內，這是造成系統發電效率低下的最主要原因。具體而言，汽輪機效率低的根本原因在于汽輪機冷端熱損失太大，汽輪機排汽在凝汽器內冷凝，釋放了大量的蒸汽潛熱，而這部分熱量都是通過循環冷卻水帶走排出系統。如果能有效利用這部分熱量，將能夠顯著提高系統發電效率或水平。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種利用循環冷卻水加熱原煤的發電系統，通過將凝汽器中換熱后的循環冷卻水對煤場中堆放的原煤進行加熱，實現原煤提前解凍和熱量增加。該系統簡單高效，能夠有效提高機組效率，屬于一種高效發電技術。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案來實現：

一種利用循環冷卻水加熱原煤的發電系統，包括汽輪機、凝汽器、凝結水泵、低壓加熱器、除氧器、給水泵、高壓加熱器、冷卻塔、水泵和發電機，以及依次連接的換熱器、煤倉、給煤機、磨煤機和鍋爐；其中，

工作時，煤場中的原煤經布置在煤場地面以下的換熱器被加熱解凍后進入煤倉，后經給煤機送入磨煤機中制粉，合格的煤粉經一次風攜帶進入鍋爐燃燒；

汽輪機的排汽進入凝汽器中放熱，后經凝結水泵送入低壓加熱器，加熱后進入除氧器，經過給水泵送入高壓加熱器，隨后進入鍋爐吸熱，達到相應參數后回到汽輪機做功，汽輪機帶動發電機發電；汽輪機排汽在凝汽器中與循環冷卻水換熱，被加熱的循環冷卻水一部分經水泵送入原煤加熱器，加熱原煤后的該部分循環冷卻水與另一部分經循環水泵的循環冷卻水匯集后送去冷卻塔冷卻，冷卻后的循環冷卻水再送入凝汽器實現循環。

本發明進一步的改進在于，還包括控制閥門，用于控制循環冷卻水的水量。

本發明進一步的改進在于，換熱器由一個或者多個獨立換熱單元組成。

本發明具有如下的有益效果：

本發明一種利用循環冷卻水加熱原煤的發電系統，由布置在煤場的換熱裝置也即原褐煤加熱裝置與發電系統耦合組成，一方面，在煤場中對原煤特別是冬季結凍的高水分煤進行充分加熱解凍甚至一定程度的干燥，不但可以提高原煤溫度、減少原煤在制粉過程中的熱量消耗、提高入爐熱量，增加制粉系統干燥出力，而且不會出現其他常規干燥工藝產生的粉化及揚塵現象；另一方面，加熱熱源來自汽輪機循環冷卻水，該部分熱量本身屬于廢熱，采用這種利用方式能夠回收部分汽輪機冷端損失，提高系統發電效率。

此外，原煤加熱裝置布置在煤場地面以下，通過間接換熱方式加熱或解凍原煤，且原煤加熱裝置采用汽輪機循環冷卻水。

綜上所述，本發明的提出對我國北方寒冷地區燃用高水分煤的火電機組高效利用具有重要意義。

附圖說明：

圖1為本發明利用循環冷卻水加熱原煤的發電系統的示意圖。

圖中：1-換熱器，2-煤倉，3-給煤機，4-磨煤機，5-鍋爐，6-汽輪機，7-凝汽器，8-凝結水泵，9-低壓加熱器，10-除氧器，11-給水泵，12-高壓加熱器，13-冷卻塔，14-控制閥門，15-水泵，16-發電機。

具體實施方式：

以下結合附圖對本發明做出進一步的說明。

本發明提出的一種利用循環冷卻水加熱原煤的發電系統的示意圖如圖1所示，技術關鍵如下：

煤場中的原煤經布置在煤場地面以下的換熱器1被加熱解凍后進入煤倉2，后經給煤機3送入磨煤機4中制粉，合格的煤粉經一次風攜帶進入鍋爐5燃燒。換熱器1可以根據煤場的規劃、堆煤習慣等分成一個或者多個獨立單元。