CN103697669A - 利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置及风门调节方法 - Google Patents

Abstract

利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置及风门调节方法。高水分煤往往具有“三高二低”的典型特点，既高水分、高挥发分、高灰分、低热值、低灰熔点，尽管这些煤都可以直接用于锅炉燃烧，但因水分在汽化过程中会大量吸收热量，所以高水分煤直接进人锅炉的燃烧效率并不高，而且给锅炉机组的运行带来了一系列的问题。本发明的组成包括:太阳能加热器（8），所述的太阳能加热器与干燥器（9）通过管系连接，在所述的管系内布置有一组开度可调式风门，在所述的管系的干燥介质自循环管道内安装有风机（14）。本发明用于利用太阳能对煤质辅助干燥。

Description

利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置及风门调节方法

技术领域：

本发明涉及一种利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置及风门调节方法。

背景技术：

我国火力发电厂以煤炭为主要燃料，由于高水分煤（例如褐煤）价格较低，所以越来越多的新建电厂将高水分煤作为设计煤种，而且越来越多的投运电厂也开始掺烧高水分煤，用以提高电厂效益。

高水分煤往往具有“三高二低”的典型特点，既高水分、高挥发分、高灰分、低热值、低灰熔点，其中含水量平均高于30％，最高者到达了50%，尽管这些煤都可以直接用于锅炉燃烧，但因水分在汽化过程中会大量吸收热量，所以高水分煤直接进人锅炉的燃烧效率并不高，而且给锅炉机组的运行带来了一系列的问题：高水分导致烟气中水蒸汽含量增加，使排烟损失增大；高挥发分，低灰熔点使高水分煤具有较强的结渣特性；低热值使煤耗量增大，燃料的采、运、储、加工等投资增大。这些都使得电站效率普遍偏低。因此采用高效的发电系统，提高电站的热经济性具有非常重要的作用。

在当今能源形势下，高水分煤的高效利用具有非常重要的现实意义。因此降低水分、提高能量密度便成为高水分煤加工利用的关键问题之一。传统燃煤电厂煤质干燥和煤粉的磨制都是在磨煤机中经行的，对于一些高水分煤质，这样的干燥效果不能令人满意。而作为清洁能源的一种，太阳能高效利用也已经受到人们的普遍重视，利用太阳能加热空气、烟气或烟气/空气的混合气体为干燥介质，用以辅助干燥作为锅炉燃料的高水分煤，无疑会增大锅炉热量利用效率，使排烟等热量损失减小，可进一步降低电厂运行费用、增强机组安全性，对电厂的节能减排产生明显的促进作用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置及风门调节方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置，其组成包括: 太阳能加热器，所述的太阳能加热器与干燥器通过管系连接，在所述的管系内布置有一组开度可调式风门，在所述的管系的干燥介质自循环管道内安装有风机。

所述的利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置，所述的干燥器包括进料口、出料口，在所述的干燥器的干燥室内安装有传送带。

所述的利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置，所述的管系包括冷空气进口通道、太阳能加热器进口管道、排空管道、磨煤机进口管道、太阳能加热器出口管道、所述的干燥介质自循环管道、高温烟气入口管道，在所述的冷空气进口通道内设置有风门A，在所述的太阳能加热器进口管道内设置有风门B，在所述的排空管道内设置有风门C，在所述的磨煤机进口管道内设置有风门D，在所述的太阳能加热器出口管道内设置有风门E，在所述的干燥介质自循环管道内设置有风门F，在所述的高温烟气入口管道内设置有风门G，所述的太阳能加热器通过所述的太阳能加热器进口管道、所述的太阳能加热器出口管道与所述的干燥介质自循环管道并联。

一种利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置的风门调节方法，当日照强度足够高，太阳能加热器出口热空气温度较高，能满足干燥煤质的要求时，风门A打开，外界的冷空气进入系统，同时调节风门B和E的开度，利用太阳能对空气加热，产生热空气，热空气作为干燥介质，干燥由进料口进入的煤质，这时关闭风门A，用以维持系统内的温度;通过调节风门F、B和E的开度使系统内的部分空气不经过太阳能加热器，用以调节系统内的温度；关闭风门A、C和D系统形成封闭的循环，调节风门A、C和D的开度使新的冷空气进入系统和热空气排出系统，用以调节系统内空气的温度和湿度，调节风门C和D的开度可选择使热空气进入磨煤机或排入外界大气中；

当日照强度不足，太阳能加热器出口热空气温度较低，不能满足干燥煤质的要求时，调节风门G的开度使高温烟气进入系统，用以干燥煤质，这时调节风门A的开度，选择以烟气作为单一干燥介质或者以烟气/空气混合气体作为干燥介质，同样调节风门F、B和E的开度使太阳能加热器加热烟气或烟气/空气混合气体，这样调节系统内干燥介质的温度，关闭风门C并调节风门D的开度使干燥气体进入磨煤机。

有益效果：

1. 本发明针对改善或增强锅炉对高水分煤的适应性问题经行了改进，以增大锅炉效率和安全性为目的，利用太阳能对空气、烟气或烟气/空气的混合气体加热，使其作为煤质的辅助干燥介质。利用风机，干燥介质可形成一个循环回路，可部分地排入磨煤机或对空排放，这样可以调节干燥介质的含水量，可提高干燥介质的干燥能力。当日照强度满足太阳能加热要求时，系统不抽取炉内烟气作为干燥介质，当日照强度不满足加热要求时，系统干燥介质可以为烟气或烟气/空气的混合气体。这样可以保证该系统对煤种的干燥能力。本发明在考虑适应性的基础上，利用清洁、廉价的太阳能，降低了煤质的含水量，可辅助磨煤机对高水分煤的干燥。对新建锅炉来说，可以降低因煤种原因所引起的设计难度，提高了设计工作的灵活性；对以投运的掺烧高水分煤的电厂来说，本发明可以提高锅炉的安全性和经济性。本发明所述装置结构简单、易于实现、安装方便，具有良好的应用前景。

2.本发明利用太阳能对空气、烟气或烟气/空气的混合气体这三种干燥介质进行加热，加热后的气体对煤质经行辅助干燥，气体流动动力来源于系统内风机，这样可降低煤质进入磨煤机以前的水分含量，可以更好的保证磨煤机出口煤粉的含水量降低至要求水平，有利于电厂高效稳定运行。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置，其组成包括: 太阳能加热器8，所述的太阳能加热器与干燥器9通过管系连接，在所述的管系内布置有一组开度可调式风门14，在所述的管系的干燥介质自循环管道内安装有风机。

实施例2：

根据实施例1所述的利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置，所述的干燥器包括进料口10、出料口11，在所述的干燥器的干燥室13内安装有传送带12。所述的进料口为带有可调节开度的装置，可以控制进入干燥器的煤量。所述的传送带为速度可调式传送带，可以控制煤质在干燥器中停留的时间。

实施例3：

根据实施例1或2所述的利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置，所述的管系包括冷空气进口通道、太阳能加热器进口管道、排空管道、磨煤机进口管道、太阳能加热器出口管道、所述的干燥介质自循环管道、高温烟气入口管道，在所述的冷空气进口通道内设置有风门A，件号：1，在所述的太阳能加热器进口管道内设置有风门B，件号：2，在所述的排空管道内设置有风门C，件号：3，在所述的磨煤机进口管道内设置有风门D，件号：4，在所述的太阳能加热器出口管道内设置有风门E，件号：5，在所述的干燥介质自循环管道内设置有风门F，件号：6，在所述的高温烟气入口管道内设置有风门G，件号：7，所述的太阳能加热器通过所述的太阳能加热器进口管道、所述的太阳能加热器出口管道与所述的干燥介质自循环管道并联。7个风门开度可调且控制互不联动，每个风门都可处于全开或全闭状态。

实施例4：

上述的利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置的风门调节方法，当日照强度足够高，太阳能加热器出口热空气温度较高，能满足干燥煤质的要求时，风门A打开，外界的冷空气进入系统，同时调节风门B和E的开度，利用太阳能对空气加热，产生热空气，热空气作为干燥介质，干燥由进料口进入的煤质，这时关闭风门A，用以维持系统内的温度;通过调节风门F、B和E的开度使系统内的部分空气不经过太阳能加热器，用以调节系统内的温度；关闭风门A、C和D系统形成封闭的循环，调节风门A、C和D的开度使新的冷空气进入系统和热空气排出系统，用以调节系统内空气的温度和湿度，调节风门C和D的开度可选择使热空气进入磨煤机或排入外界大气中；

当日照强度不足，太阳能加热器出口热空气温度较低，不能满足干燥煤质的要求时，调节风门G的开度使高温烟气进入系统，用以干燥煤质，这时调节风门A的开度，选择以烟气作为单一干燥介质或者以烟气/空气混合气体作为干燥介质，同样调节风门F、B和E的开度使太阳能加热器加热烟气或烟气/空气混合气体，这样调节系统内干燥介质的温度，关闭风门C并调节风门D的开度使干燥气体进入磨煤机。

Claims (4)

1.一种利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置，其组成包括: 太阳能加热器，其特征是:所述的太阳能加热器与干燥器通过管系连接，在所述的管系内布置有一组开度可调式风门，在所述的管系的干燥介质自循环管道内安装有风机。

2.根据权利要求1所述的利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置，其特征是: 所述的干燥器包括进料口、出料口，在所述的干燥器的干燥室内安装有传送带。

3.根据权利要求1或2所述的利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置，其特征是:所述的管系包括冷空气进口通道、太阳能加热器进口管道、排空管道、磨煤机进口管道、太阳能加热器出口管道、所述的干燥介质自循环管道、高温烟气入口管道，在所述的冷空气进口通道内设置有风门A，在所述的太阳能加热器进口管道内设置有风门B，在所述的排空管道内设置有风门C，在所述的磨煤机进口管道内设置有风门D，在所述的太阳能加热器出口管道内设置有风门E，在所述的干燥介质自循环管道内设置有风门F，在所述的高温烟气入口管道内设置有风门G，所述的太阳能加热器通过所述的太阳能加热器进口管道、所述的太阳能加热器出口管道与所述的干燥介质自循环管道并联。

4.一种根据权利要求1至3所述的利用太阳能对燃煤电厂煤质辅助干燥装置的风门调节方法，其特征是: 当日照强度足够高，太阳能加热器出口热空气温度较高，能满足干燥煤质的要求时，风门A打开，外界的冷空气进入系统，同时调节风门B和E的开度，利用太阳能对空气加热，产生热空气，热空气作为干燥介质，干燥由进料口进入的煤质，这时关闭风门A，用以维持系统内的温度;通过调节风门F、B和E的开度使系统内的部分空气不经过太阳能加热器，用以调节系统内的温度；关闭风门A、C和D系统形成封闭的循环，调节风门A、C和D的开度使新的冷空气进入系统和热空气排出系统，用以调节系统内空气的温度和湿度，调节风门C和D的开度可选择使热空气进入磨煤机或排入外界大气中；

当日照强度不足，太阳能加热器出口热空气温度较低，不能满足干燥煤质的要求时，调节风门G的开度使高温烟气进入系统，用以干燥煤质，这时调节风门A的开度，选择以烟气作为单一干燥介质或者以烟气/空气混合气体作为干燥介质，同样调节风门F、B和E的开度使太阳能加热器加热烟气或烟气/空气混合气体，这样调节系统内干燥介质的温度，关闭风门C并调节风门D的开度使干燥气体进入磨煤机。

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