CN106766854A - 一种褐煤干燥提质发电系统 - Google Patents

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姚伟
王志超
李仁义
杜智华
屠竞毅
李兴智
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Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Huaneng Group Technology Innovation Center Co Ltd
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    • F26B23/10—Heating arrangements using tubes or passages containing heated fluids, e.g. acting as radiative elements; Closed-loop systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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Abstract

本发明一种褐煤干燥提质发电系统，包括空气干燥机、蒸汽干燥机、二级干燥乏气冷却器、空气加热器、锅炉空气预热器和低温省煤器；其中，蒸汽干燥机干燥褐煤所用热源为汽轮机抽汽，空气干燥机热源及脱水介质采用经二级干燥乏气加热的热空气，且二级干燥乏气在二级干燥乏气冷却器中加热水介质，加热后的水介质在空气加热器中对进入空气干燥机和锅炉空气预热器中的空气进行加热，且锅炉空气预热器空气入口与空气加热器出口相连，系统的锅炉省煤器出口锅炉烟气分为两路，一路进入锅炉空气预热器，一路进入低温省煤器，锅炉空气预热器和低温省煤器排出的锅炉烟气进入除尘器。本发明采用两级干燥，降低褐煤中的水分含量，从而降低锅炉烟气量和锅炉初投资。

Description

一种褐煤干燥提质发电系统
技术领域：
本发明属于火力发电技术领域，具体涉及一种褐煤干燥提质发电系统。
背景技术：
褐煤是水分含量高、热值低的劣质煤，占我国煤炭储量的13％，是我国火力发电行业的主要燃料之一。但现有褐煤发电技术存在大量缺陷，包括褐煤发电效率低、机组初投资大、污染物排放量大等。
发明内容：
本发明的目的是为提高褐煤利用效率，提供了一种褐煤干燥提质发电系统。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：
一种褐煤干燥提质发电系统，包括空气干燥机、蒸汽干燥机、二级干燥乏气冷却器、空气加热器、锅炉空气预热器和低温省煤器；其中，
所述蒸汽干燥机干燥褐煤所用热源为汽轮机抽汽，空气干燥机热源及脱水介质采用经二级干燥乏气加热的热空气，且二级干燥乏气在二级干燥乏气冷却器中加热水介质，加热后的水介质在空气加热器中对进入空气干燥机和锅炉空气预热器中的空气进行加热，且锅炉空气预热器空气入口与空气加热器出口相连，系统的锅炉省煤器出口锅炉烟气分为两路，一路进入锅炉空气预热器，一路进入低温省煤器，锅炉空气预热器和低温省煤器排出的锅炉烟气进入除尘器。
本发明进一步的改进在于，锅炉省煤器出口锅炉烟气在锅炉空气预热器中温度能够降至110～130℃。
本发明进一步的改进在于，锅炉省煤器出口烟气在低温省煤器中温度能够降至80～100℃。
本发明进一步的改进在于，空气在空气加热器中温度能够加热至45～65℃。
本发明进一步的改进在于，还包括水泵，其设置在二级干燥乏气冷却器与空气加热器之间，用于水介质在二级干燥乏气冷却器与空气加热器之间的循环。
本发明具有如下的优点：
本发明提供的系统中，褐煤经两级干燥后送入燃煤发电系统燃烧发电，褐煤第二级干燥机为蒸汽干燥机采用汽轮机抽汽的能量为热源，第一级干燥机为空气干燥机，采用经第二级蒸汽干燥机的干燥乏气加热后的热空气为热源及脱水介质；锅炉送风同样采用二级干燥机干燥乏气加热后，送入锅炉空气预热器；锅炉烟气进入空气预热器前分为两路，一路进入空气预热器，一路进入低温省煤器加热回热系统凝结水。本发明可以大幅度降低干燥过程能耗，同时大幅度提高褐煤发电系统效率。概括来说，本发明具有：
1、本发明采用采用两级干燥，降低褐煤中的水分含量，从而降低锅炉烟气量，进而降低锅炉初投资；
2、本发明基于能量利用过程中“温度对口、梯级利用”的原理，降低褐煤干燥过程能耗，从而降低褐煤发电系统发电标准煤耗率达10～15g/kWh。
3、本发明提高了进入锅炉空气预热器的空气温度，从而降低了空气预热器中的腐蚀风险，提高了系统的可靠性。
附图说明：
附图1：本发明一种褐煤干燥提质发电系统的结构示意图。
图中：1为空气干燥机、2为蒸汽干燥机、3为二级干燥乏气冷却器、4为水泵、5为空气加热器、6为锅炉空气预热器、7为低温省煤器。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明做出进一步的说明。
本发明的工作原理如下：
褐煤是水分含量高、热值低的劣质煤，占我国煤炭储量的13％。是我国火力发电行业的主要燃料之一。但现有褐煤发电技术存在大量的缺陷，包括褐煤发电效率低、机组初投资大、污染物排放量大等，这是因为褐煤的含水率最高可达60％，褐煤直接用于燃烧发电时，这些水分蒸发吸收大量的高品位能量，同时会增加锅炉烟气量，使得锅炉体积增大，造价提高。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径。
褐煤干燥过程中，褐煤中的水分蒸发，需要吸收大量的热量。如果设法回收干燥乏气的能量，将有助于降低干燥过程能耗。按照干燥乏气的品位，其可以用于加热空气，热空气一方面可以用作干燥热源和脱水介质对褐煤进行预干燥，一方面可以送入锅炉空气预热器。热空气送入锅炉空气预热器，导致锅炉空气预热器热负荷下降，因此可以分出部分过路口省煤器出口锅炉烟气在低温省煤器中加热汽轮机回热系统凝结水。
如图1所示，基于以上理论分析，本发明提出了一种褐煤干燥提质发电系统。
其工作过程为：一种褐煤干燥提质发电系统，包括空气干燥机1、蒸汽干燥机2、二级干燥乏气冷却器3、水泵4、空气加热器5、锅炉空气预热器6和低温省煤器7，褐煤首先进入空气干燥机1中进行预热干燥后，送入蒸汽干燥机2中进一步干燥，而二级预干燥煤送入锅炉燃烧器燃烧发电；蒸汽干燥机2热源为汽轮机抽汽，汽轮机抽汽在蒸汽干燥机2中冷凝后返回至汽轮机回热系统的除氧器中；蒸汽干燥机2产生的干燥乏气送入二级干燥乏气冷却器3中加热水介质，水介质经水泵4送入空气加热器5中对进入锅炉空气预热器6和空气干燥机1中的空气进行加热；锅炉省煤器出口烟气分为两路，一部分进入锅炉空气预热器6加热锅炉送风，一部分送入低温省煤器7加热回热系统凝结水，锅炉空气预热器6和低温省煤器7排出的锅炉烟气进入除尘器。

Claims (5)

1.一种褐煤干燥提质发电系统，其特征在于，包括空气干燥机(1)、蒸汽干燥机(2)、二级干燥乏气冷却器(3)、空气加热器(5)、锅炉空气预热器(6)和低温省煤器(7)；其中，
所述蒸汽干燥机(2)干燥褐煤所用热源为汽轮机抽汽，空气干燥机(1)热源及脱水介质采用经二级干燥乏气加热的热空气，且二级干燥乏气在二级干燥乏气冷却器(3)中加热水介质，加热后的水介质在空气加热器(5)中对进入空气干燥机(1)和锅炉空气预热器(6)中的空气进行加热，且锅炉空气预热器(6)空气入口与空气加热器(5)出口相连，系统的锅炉省煤器出口锅炉烟气分为两路，一路进入锅炉空气预热器(6)，一路进入低温省煤器(7)，锅炉空气预热器(6)和低温省煤器(7)排出的锅炉烟气进入除尘器。
2.根据权利要求1所述的一种褐煤干燥提质发电系统，其特征在于，锅炉省煤器出口锅炉烟气在锅炉空气预热器(6)中温度能够降至110～130℃。
3.根据权利要求1所述的一种褐煤干燥提质发电系统，其特征在于，锅炉省煤器出口烟气在低温省煤器中(7)温度能够降至80～100℃。
4.根据权利要求1所述的一种褐煤干燥提质发电系统，其特征在于，空气在空气加热器(5)中温度能够加热至45～65℃。
5.根据权利要求1所述的一种褐煤干燥提质发电系统，其特征在于，还包括水泵(4)，其设置在二级干燥乏气冷却器(3)与空气加热器(5)之间，用于水介质在二级干燥乏气冷却器(3)与空气加热器(5)之间的循环。
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