CN102967121B - 废热蒸汽热量可回收利用的过热蒸汽褐煤干燥工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废热蒸汽热量可回收利用的过热蒸汽褐煤干燥工艺，1）将褐煤原煤破碎、筛分后，送入内加热流化床干燥机；2）来自厂区背压机组的饱和蒸汽进入内加热流化床干燥机中的内置换热器，褐煤煤粉通过间接换热，水分被脱除，干燥至合格水分的煤粉由内加热流化床干燥机底端排出；3）饱和蒸汽经间接换热后生成冷凝水，部分去锅炉给水系统，其余部分冷凝水送到蒸发器；褐煤煤粉脱除水分生成的水蒸气和流化载气呈过热蒸汽状态一起由内加热流化床干燥机顶部排出，经多级除尘后，一部分重新返至内加热流化床干燥机，剩余部分回收利用。本发明同时公开了该实施工艺的系统。

Description

废热蒸汽热量可回收利用的过热蒸汽褐煤干燥工艺

技术领域

本发明涉及一种褐煤干燥系统及工艺，尤其是一种废热蒸汽热量可回收利用的过热蒸汽褐煤干燥系统及工艺。 

背景技术

常规的褐煤干燥工艺是采用热烟气直接加热转筒干燥机和采用蒸汽作热源的间接加热转筒干燥机。前者由于褐煤挥发份高，受进风温度的影响，容易起火燃烧，干燥效率低而且设备投资巨大。采用间接加热的转筒干燥机由于需要载湿气体，干燥耗能高，约1350kg蒸汽/吨水，而且单机产量小，300MW机组的褐煤预脱水量约60吨/小时，需要多台并联。考虑安全原因，要增加氮气发生系统，以防止干燥过程中褐煤燃烧，设备投资大。 

目前国内褐煤干燥的工业应用还没有实际展开，而针对已有的使用煤粉锅炉的褐煤电厂，国内目前工业规模褐煤预脱水装置为空白。 

过热蒸汽褐煤预干燥系统工艺解决了上述褐煤干燥中存在的问题，但是蒸汽的消耗是该工艺的前提。因此，如何降低单位产品的蒸汽消耗量成为过热蒸汽褐煤干燥工艺的重点。申请号为201010252163.0的“用废热蒸汽制备过热蒸汽的褐煤干燥提质工艺”，以高温过热蒸汽穿透筒式干燥提质装置形成的料幕来干燥湿基褐煤，产出的废热蒸汽经净化、提纯、气液分离后进入用废热蒸汽制备过热蒸汽的热能装置，再通过热风炉产生的高温烟气为该热能装置提供热源制备出高湿过热蒸汽，最后再循环进入筒式干燥提质装置，多余的高湿汽体排出机外。该工艺用废热蒸汽制备过热蒸汽，实现了部分废热蒸汽的循环利用，但其干燥装置占地面积较大，附属设备多，且设备结构复杂，产出的废热蒸汽需要先经过净化、提纯、气液分离后才能循环利用，干燥物料脱出的水以高湿汽体的形式排出机外而无法回收利用，并散失了部分热量。 

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种废热蒸汽热量可回收利用的过热蒸汽褐煤干燥系统及工艺，它将蒸发器和蒸汽压缩机用于过热蒸汽干燥系统中，将含水30%－50%的褐煤干燥至含水12%（或更低），干燥过程中产出废热蒸汽，其携带的热量被高效回收并再利用于干燥，干燥脱出的水分全部回收利用，不但降低了单位产品的蒸汽消耗量，而且设备少、投资低，过程节能、节水、环保、高效。 

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案： 

一种废热蒸汽热量可回收利用的过热蒸汽褐煤干燥工艺，步骤如下：

1）将含水30%－50%的褐煤原煤破碎、筛分后，褐煤煤粉由输送机构送入内加热流化床干燥机；

2）来自厂区背压机组的饱和蒸汽作为热源进入内加热流化床干燥机中的内置换热器，褐煤煤粉在内加热流化床干燥机中通过间接换热，水分被脱除，干燥至合格水分的煤粉由内加热流化床干燥机底端卸料阀排出；

3）步骤2）中内加热流化床内置换热器中的饱和蒸汽经间接换热后生成冷凝水，部分去锅炉给水系统，其余部分冷凝水送到蒸发器；褐煤煤粉脱除水分生成的水蒸气和床内原有维持物料流态化的蒸汽混合形成废热蒸汽，呈过热蒸汽状态一起由内加热流化床干燥机顶部排出，该废热蒸汽经过多级除尘后，一部分经循环风机重新返至内加热流化床干燥机，作为流化介质来流化物料，剩余部分回收利用其热量。

所述褐煤煤粉的粒径≤6mm，褐煤煤粉由输送机构送入内加热流化床干燥机进料口，落入内加热流化床干燥机内，经循环风机输送的循环废热蒸汽由内加热流化床干燥机底部风室进入内加热流化床干燥机，经过布风装置均风后进入床层，循环废热蒸汽除提供少量热量外，主要作为流化介质起到流化物料的作用，在此过程中，通过调节循环风机的变频器频率（当循环风机不配带变频器时，可调节风机出风管路上的阀门），来控制进入床层的废热蒸汽量,使该废热蒸汽量始终保持在流化床操作范围内，从而保证床内物料维持稳定的流态化。 

所述步骤3）中的剩余部分废热蒸汽回收利用，具体为部分废热蒸汽被鼓风机送到蒸发器后，蒸发器中的冷凝水被加热为清洁水蒸气，进入蒸汽压缩机，被升压至0.3-0.5MPa微过热蒸汽，满足内加热流化床干燥机热源条件要求，该部分微过热蒸汽与新补充的来自厂区背压机组的0.6-1.0MPa饱和蒸汽热源一同进入内加热流化床干燥机中内置换热器，通过间接换热来脱除湿褐煤煤粉中水分，干燥至合格水分的产品由内加热流化床干燥机底部卸料装置排出，内置换热器中饱和蒸汽再次生成的冷凝水除部分去锅炉给水系统外，其余重新返至蒸发器循环使用，循环泵使冷凝水不断循环进入蒸发器，完成与废热蒸汽的连续换热。 

一种废热蒸汽热量可回收利用的过热蒸汽褐煤干燥系统，包括干燥装置，所述干燥装置的出气口经除尘系统分别与循环风机和鼓风机相连，循环风机与干燥装置底部风室相连通，鼓风机与蒸发器相连，蒸发器经蒸汽压缩机与干燥装置的内置换热器相连通，厂区背压机组也与干燥装置的内置换热器相连通。 

所述干燥装置的内置换热器分别与锅炉给水系统和蒸发器相连通。 

所述蒸发器的上下口经循环泵相连。 

所述干燥装置为内加热流化床干燥机。 

所述除尘系统包括至少一级除尘器，所述除尘器为旋风除尘器、布袋除尘器和湿式除尘器中的一种或多种串联组合。 

所述蒸发器为单效蒸发器或多效蒸发器。 

本发明的有益效果是：节能效果显著，全部蒸发水分回用，而且整个过热干燥过程为无氧环境，安全可靠，连续操作，与原有电厂的配套工艺可无缝连接。在提高火电行业节能降耗方面，由于多效过热蒸汽褐煤预干燥工艺技术与常规热风和蒸汽间接干燥工艺相比有着明显的优势，技术经济指标大为提高，因此在国内外有着极大的推广前景。在我国以煤炭为主要能源的战略背景下，针对褐煤发电比例的快速增长趋势，大力开发推广过热蒸汽褐煤预干燥技术，对我国电力能源行业的技术升级革新及节能减排工作，将起到十分重要的推动作用，是环境友好型、水资源节约型清洁煤技术项目。 

附图说明

图1是本发明系统流程图； 

其中1.内加热流化床干燥机，2.旋风除尘器，3.循环风机，4.鼓风机，5.蒸发器（单效或多效），6.循环泵，7.蒸汽压缩机。                           

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1中，废热蒸汽热量可回收利用的过热蒸汽褐煤干燥系统，它包括内加热流化床干燥机1、蒸发器（单效或多效）5、循环泵6、蒸汽压缩机7、旋风除尘器2、循环风机3、鼓风机4，其中内加热流化床干燥机1与第一级除尘设备相连，最后一级除尘设备与鼓风机4相连，鼓风机4与蒸发器5相连，循环风机3与内加热流化床干燥机1相连，蒸发器5与蒸汽压缩机7相连，蒸汽压缩机7与内加热流化床干燥机1相连，循环泵6与蒸发器5相连。 

本发明的干燥工艺为： 

含水30%－50%的褐煤原煤经破碎后，褐煤颗粒（≤6mm）由输送机构送入内加热流化床干燥机1进料口，落入床内，废热蒸汽由内加热流化床干燥机1底部风室进入流化床，经过布风装置均风后进入床层，废热蒸汽除提供少量热量外，主要作为流化介质起到流化物料的作用，在这个过程中通过控制进入床层的废热蒸汽量,使床内物料维持稳定的流态化，符合热源条件的饱和蒸汽进入内加热流化床1中的内置换热器，以间接换热的方式脱除进入内加热流化床干燥机1中的湿褐煤颗粒水分，通过控制褐煤颗粒在床内的停留时间，干燥脱除一定量的水分，干燥至要求水分的褐煤颗粒由内加热流化床干燥机1底部的卸料装置排出。

饱和蒸汽经间接换热后生成冷凝水，部分冷凝水去锅炉给水系统，其余部分冷凝水送到蒸发器5（可以为单效或多效），褐煤颗粒干燥过程中脱出的水分以废热蒸汽形式和流化载气一起（呈过热状态）由内加热流化床干燥机1顶部排出，经过旋风除尘器2多级除尘后，部分废热蒸汽通过循环风机3返回内加热流化床干燥机1底部作为流化介质，剩余部分废热蒸汽被鼓风机4送到蒸发器5，其携带的热量在蒸发器5中被高效回收利用。 

废热蒸汽被鼓风机4送到蒸发器5后，在蒸发器5内以间接换热方式加热来自内加热流化床干燥机1中内置换热器的部分冷凝水，废热蒸汽变为冷凝废水去废水处理，蒸发器5中的冷凝水被加热为清洁水蒸气，进入蒸汽压缩机7升温提压，提压后得到的微过热蒸汽，满足内加热流化床1热源条件要求，该部分微过热蒸汽作为部分热源与新补充的饱和蒸汽热源一同进入内加热流化床干燥机1中内置换热器，与湿褐煤颗粒间接换热来脱除褐煤颗粒中水分，直至干燥至合格产品后由内加热流化床1底部卸料装置排出，内置换热器中饱和蒸汽再次生成的冷凝水除部分去锅炉给水系统外，其余重新返至蒸发器5循环使用，循环泵6使冷凝水不断循环进入蒸发器5，完成与废热蒸汽的连续换热，该过程不但实现了部分过热蒸汽在系统内的循环转化利用，同时使得废热蒸汽热量得到高效回收，并循环再利用于干燥。 

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。 

Claims (1)

1.废热蒸汽热量可回收利用的过热蒸汽褐煤干燥工艺，其特征是，

1）将含水30%－50%的褐煤原煤破碎、筛分后，褐煤煤粉由输送机构送入内加热流化床干燥机；

2）来自厂区背压机组的饱和蒸汽作为热源进入内加热流化床干燥机中的内置换热器，褐煤煤粉在内加热流化床干燥机中通过间接换热，水分被脱除，干燥至合格水分的煤粉由内加热流化床干燥机底端卸料阀排出；

3）步骤2）中内加热流化床内置换热器中的饱和蒸汽经间接换热后生成冷凝水，部分去锅炉给水系统，其余部分冷凝水送到蒸发器；褐煤煤粉脱除水分生成的水蒸气和床内原有维持物料流态化的蒸汽混合形成废热蒸汽，呈过热蒸汽状态一起由内加热流化床干燥机顶部排出，该废热蒸汽经过多级除尘后，一部分经循环风机重新返至内加热流化床干燥机，作为流化载气来流化物料，剩余部分回收利用其热量；

所述褐煤煤粉的粒径≤6mm，褐煤煤粉由输送机构送入内加热流化床干燥机进料口，落入内加热流化床干燥机内，经循环风机输送的循环废热蒸汽由内加热流化床干燥机底部风室进入内加热流化床干燥机，经过布风装置均风后进入床层，循环废热蒸汽除提供少量热量外，主要作为流化介质起到流化物料的作用，在此过程中，通过调节循环风机的变频器频率，当循环风机不配带变频器时，调节风机出风管路上的阀门，来控制进入床层的废热蒸汽量,使该废热蒸汽量始终保持在流化床操作范围内,从而使床内物料维持稳定的流态化；

所述步骤3）中的剩余部分废热蒸汽回收利用，具体为部分废热蒸汽被鼓风机送到蒸发器后，蒸发器中的冷凝水被加热为清洁水蒸气，进入蒸汽压缩机，被升压至0.3-0.5MPa微过热蒸汽，满足内加热流化床干燥机热源条件要求，该部分微过热蒸汽与新补充的来自厂区背压机组的0.6-1.0MPa饱和蒸汽热源一同进入内加热流化床干燥机中内置换热器，通过间接换热来脱除湿褐煤煤粉中水分，干燥至合格水分的产品由内加热流化床干燥机底部卸料装置排出，内置换热器中饱和蒸汽再次生成的冷凝水除部分去锅炉给水系统外，其余重新返至蒸发器循环使用，循环泵使冷凝水不断循环进入蒸发器，完成与废热蒸汽的连续换热。