CN105276969A - 一种干燥褐煤及乏气水与余热回收综合发电系统 - Google Patents

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王志超
姚伟
杨忠灿
方顺利
王桂芳
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Abstract

本发明公开了一种干燥褐煤及乏气余热与水回收综合发电系统，包括干燥给煤机、乏气余热与水回收装置及蒸汽干燥装置；其中，原褐煤经干燥给煤机送入乏气余热与水回收装置，在乏气余热与水回收装置中被预热后的褐煤进入蒸汽干燥装置，被预热的褐煤在蒸汽干燥装置中脱水干燥满足指标要求后经给煤机送入磨煤机中制粉，合格的煤粉经一次风携带进入锅炉燃烧，锅炉驱动汽轮机用于发电。本发明由乏气余热与水回收装置也即原褐煤预热装置、蒸汽干燥装置与发电系统耦合组成。乏气余热与水回收装置通过间接换热方式预热原褐煤并回收乏气中的水，实现水的回收与乏气余热利用。蒸汽干燥装置采用汽轮机低压级蒸汽，干燥完成后的蒸汽凝液回除氧器。

Description

一种干燥褐煤及乏气水与余热回收综合发电系统
技术领域：
本发明属于褐煤干燥提质技术领域，特别涉及一种干燥褐煤及乏气水与余热回收综合发电系统，适用于褐煤干燥综合利用发电。
背景技术：
褐煤是煤化程度最低的矿产煤，具有水分高(30％～60％)、挥发分高、热值低等特点。我国已探明褐煤保有储量1300亿吨，占全国煤炭储量的13％，褐煤在我国电力行业主要用于直接燃烧发电。通常褐煤锅炉普遍存在烟气量大、排烟温度高等问题，造成锅炉体积庞大、效率普遍偏低、机组大型化困难。
随着我国《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》的实施以及国家《商品煤质量管理暂行办法》的颁布，大量褐煤干燥提质后的就地煤电高效转化与外运成为褐煤利用的解决之道。
目前较为成熟和常用的褐煤干燥提质工艺有蒸汽间接干燥和烟气直接干燥两种。褐煤干燥后的乏气携带有大量煤中水蒸发吸收的汽化潜热，直接排空会造成大量热量浪费，影响整个干燥系统的经济性。此外，我国褐煤主要分布在内蒙古东部等缺水地区，乏气中的水回收对当地能源经济发展意义重大。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种干燥褐煤及乏气水与余热回收综合发电系统，通过采用汽轮机低压级抽汽对预热后的褐煤进行干燥，干燥设备排出的携带大量水蒸汽的乏气对进入干燥装置前的原褐煤进行预热，回收乏气热量的同时实现乏气中的水回收。该系统简单高效，能够有效提高褐煤机组效率，属于一种褐煤高效发电技术。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现的：
一种干燥褐煤及乏气水与余热回收综合发电系统，包括干燥给煤机、乏气余热与水回收装置及蒸汽干燥装置；其中，
原褐煤经干燥给煤机送入乏气余热与水回收装置，在乏气余热与水回收装置中被预热后的褐煤进入蒸汽干燥装置，被预热的褐煤在蒸汽干燥装置中脱水干燥满足指标要求后经给煤机送入磨煤机中制粉，合格的煤粉经一次风携带进入锅炉燃烧，锅炉驱动汽轮机用于发电。
本发明进一步的改进在于，还包括疏水泵、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、水泵及高压加热器；其中，
蒸汽干燥装置采用的干燥蒸汽来自汽轮机的低压级蒸汽，蒸汽在蒸汽干燥装置中放热后变为冷凝液，经疏水泵送回除氧器；汽轮机排汽进入凝汽器，后经凝结水泵送入低压加热器，加热后与干燥冷凝液在除氧器中汇聚，经过给水泵送入高压加热器，随后进入锅炉吸热，达到相应参数后进入汽轮机做功。
本发明进一步的改进在于，还包括细粉收集器；其中，
预干燥的褐煤在蒸汽干燥装置中与干燥蒸汽间接换热，干燥蒸发的水分以及占总煤量3％～8％的细煤粉被载气携带出蒸汽干燥装置后进入细粉收集器，95％～99％的细粉被收集下来同干燥后的褐煤一起经给煤机送入磨煤机，乏气携带着干燥水分进入乏气余热与水回收装置，在乏气余热与水回收装置中预热原煤的同时将乏气中的水分冷凝下来予以回收，余热与水回收后的乏气从乏气余热与水回收装置中排出。
本发明进一步的改进在于，还包括用于给干燥给煤机提供原褐煤的原煤仓。
相对于现有技术，本发明具有如下的优点：
本发明提出的一种干燥褐煤及乏气余热与水回收综合发电系统，由乏气余热与水回收装置也即原褐煤预热装置、蒸汽干燥装置与发电系统耦合组成。乏气余热与水回收装置通过间接换热方式预热原褐煤并回收乏气中的水，实现水的回收与乏气余热利用。蒸汽干燥装置采用汽轮机低压级蒸汽，干燥完成后的蒸汽凝液回除氧器。
本发明实现了干燥系统与发电系统的充分耦合。其中，蒸汽干燥装置能够很好的利用汽轮机低压级蒸汽对褐煤进行干燥，乏气余热与水回收利用装置可以利用回收干燥乏气中的热量加热进入干燥设备前的原褐煤，提高原褐煤温度以减少在干燥设备中的热量消耗，具有显著的系统经济性，同时可以回收的煤中干燥的水，对我国缺水地区褐煤高效利用具有重要意义。
附图说明：
图1为本发明一种干燥褐煤及乏气水与余热回收综合发电系统的示意图。
图中：1为原煤仓，2为干燥给煤机，3为乏气余热与水回收装置，4为蒸汽干燥装置，5为细粉收集器，6为给煤机，7为磨煤机，8为疏水泵，9为凝汽器，10为凝结水泵，11为低压加热器，12为除氧器，13为水泵，14为高压加热器，15为锅炉，16为汽轮机。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明一种干燥褐煤及乏气余热与水回收综合发电系统，其技术关键如下：
原煤仓1中的原褐煤经干燥给煤机2送入乏气余热与水回收装置3，在乏气余热与水回收装置3中被预热后的褐煤进入蒸汽干燥装置4，被预热的褐煤在蒸汽干燥装置4中脱水干燥满足指标要求后经给煤机6送入磨煤机7中制粉，合格的煤粉经一次风携带进入锅炉15燃烧。
蒸汽干燥装置4采用的干燥蒸汽来自汽轮机16的低压级蒸汽，蒸汽在蒸汽干燥装置4中放热后变为冷凝液，经疏水泵8送回除氧器12。汽轮机排汽进入凝汽器9，后经凝结水泵10送入低压加热器11，加热后与干燥冷凝液在除氧器12中汇聚，经过给水泵13送入高压加热器14，随后进入锅炉15吸热，达到相应参数后进入汽轮机16做功。
预干燥的褐煤在蒸汽干燥装置4中与干燥蒸汽间接换热，干燥蒸发的水分以及占总煤量3％～8％的细煤粉被载气携带出蒸汽干燥装置4后进入细粉收集器5，95％～99％的细粉被收集下来同干燥后的褐煤一起经给煤机6送入磨煤机7，乏气携带着干燥水分进入乏气余热与水回收装置3，在乏气余热与水回收装置3中预热原煤的同时将乏气中的水分冷凝下来予以回收，余热与水回收后的乏气从乏气余热与水回收装置3中排出。

Claims (4)

1.一种干燥褐煤及乏气水与余热回收综合发电系统，其特征在于，包括干燥给煤机(2)、乏气余热与水回收装置(3)及蒸汽干燥装置(4)；其中，
原褐煤经干燥给煤机(2)送入乏气余热与水回收装置(3)，在乏气余热与水回收装置(3)中被预热后的褐煤进入蒸汽干燥装置(4)，被预热的褐煤在蒸汽干燥装置(4)中脱水干燥满足指标要求后经给煤机(6)送入磨煤机(7)中制粉，合格的煤粉经一次风携带进入锅炉(15)燃烧，锅炉(15)驱动汽轮机(16)用于发电。
2.根据权利要求1所述的一种干燥褐煤及乏气水与余热回收综合发电系统，其特征在于，还包括疏水泵(8)、凝汽器(9)、凝结水泵(10)、低压加热器(11)、除氧器(12)、水泵(13)及高压加热器(14)；其中，
蒸汽干燥装置(4)采用的干燥蒸汽来自汽轮机(16)的低压级蒸汽，蒸汽在蒸汽干燥装置(4)中放热后变为冷凝液，经疏水泵(8)送回除氧器(12)；汽轮机排汽进入凝汽器(9)，后经凝结水泵(10)送入低压加热器(11)，加热后与干燥冷凝液在除氧器(12)中汇聚，经过给水泵(13)送入高压加热器(14)，随后进入锅炉(15)吸热，达到相应参数后进入汽轮机(16)做功。
3.根据权利要求1所述的一种干燥褐煤及乏气水与余热回收综合发电系统，其特征在于，还包括细粉收集器(5)；其中，
预干燥的褐煤在蒸汽干燥装置(4)中与干燥蒸汽间接换热，干燥蒸发的水分以及占总煤量3％～8％的细煤粉被载气携带出蒸汽干燥装置(4)后进入细粉收集器(5)，95％～99％的细粉被收集下来同干燥后的褐煤一起经给煤机(6)送入磨煤机(7)，乏气携带着干燥水分进入乏气余热与水回收装置(3)，在乏气余热与水回收装置(3)中预热原煤的同时将乏气中的水分冷凝下来予以回收，余热与水回收后的乏气从乏气余热与水回收装置(3)中排出。
4.根据权利要求1所述的一种干燥褐煤及乏气水与余热回收综合发电系统，其特征在于，还包括用于给干燥给煤机(2)提供原褐煤的原煤仓(1)。
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