CN203687545U - 利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统，其包括褐煤干燥提水系统和冷凝回收系统。所述褐煤干燥提水系统包括褐煤煤仓、电子称重给煤机、细碎机、滚筒式旋转干燥机、袋式除尘器、缓冲仓和电厂主机系统；所述冷凝回收系统包括引风机、冷凝装置、冷凝水泵、蓄水池、循环水缓冲箱、循环水泵和空冷散热器。本实用新型的优点在于，可以有效解决我国大部分地区水资源短缺问题；机组总的热损失有所降低，提高了机组效率，年发电煤耗降低约4.0g/kWh，供电标煤耗降低约2.3g/kWh；节约了煤炭资源，降低了温室气体CO₂以及烟气污染物的排放。

Description

利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统

技术领域

本实用新型涉及一种褐煤提水回收系统，特别是涉及一种利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统。

背景技术

水资源是人类生产生活的最关键资源，而中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1/4。因此，节约用水，回收利用各种水资源显得尤为重要。

我国工业用水量逐年增加，特别是一些大型发电厂需要耗费大量水资源。电厂是用煤炭等燃料在锅炉内燃烧，加热出高压蒸汽来推动汽轮发电机发电，高压蒸汽在汽轮发电机里做完功后要快速凝结为水，才能让后面的蒸汽不断地进入汽轮发电机做功。为了将乏汽快速凝结为水，就采用冷却水来冷却的方式，一般水量要达到蒸汽量的50倍到60倍。这些冷却水是循环使用的，但是由于出来的水温较高，其蒸发量也是很大的，虽然现在采用了各种节约用水的方式，但是还是不能将冷却水降低到零。所以一个电厂，尤其是燃煤电厂。水的消耗量是巨大的。

而我国褐煤资源较为丰富，且多处于缺水地区，水资源是制约地区发展的重要因素。利用褐煤本身水分高的特点，从煤中取水，用于发电厂，是更为理想的“节水”又节煤的发电技术。因此有必要进行褐煤提水回收的技术研究，并进行项目示范。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统。

本实用新型的目的由如下技术方案实施，一种利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统，其包括褐煤干燥提水系统和冷凝回收系统。

所述褐煤干燥提水系统包括褐煤煤仓、电子称重给煤机、细碎机、滚筒式旋转干燥机、袋式除尘器、缓冲仓和电厂主机系统，所述褐煤煤仓的出口与所述电子称重给煤机的进料口通过螺旋给料机连接，所述电子称重给煤机的出料口与所述细碎机的进料口连接，所述细碎机的出料口与所述滚筒式旋转干燥机的褐煤入口连接，所述电厂主机系统的蒸汽出口与所述滚筒式旋转干燥机的蒸汽进口连接，所述滚筒式旋转干燥机的乏气出口与所述袋式除尘器的进气口连接，所述滚筒式旋转干燥机的干燥煤出口与所述缓冲仓的入口连接，所述滚筒式旋转干燥机的疏水出口与所述电厂主机系统的疏水回水口连接，所述袋式除尘器的出气口与所述冷凝回收系统的引风机入口连接。

所述褐煤煤仓上设有氮气接口，所述电子称重给煤机上设有所述氮气接口，所述滚筒式旋转干燥机的干燥煤出口处设有所述氮气接口，所述袋式除尘器上设有氮气接口，连接所述袋式除尘器与所述缓冲仓的管道上设有所述氮气接口。

所述冷凝回收系统包括引风机、冷凝装置、冷凝水泵、蓄水池、循环水缓冲箱、循环水泵和空冷散热器，所述引风机的出口与冷凝装置的进气口连接，所述冷凝装置的回收水出口与所述冷凝水泵的进水口连接，所述冷凝水泵的出水口与所述蓄水池的进水口连接；所述循环水缓冲箱的出水口与所述循环水泵的进水口连接，所述循环水泵的出水口与所述冷凝装置的冷凝水入口连接，所述冷凝装置的冷凝水出口与所述空冷散热器的进水口连接，所述空冷散热器的出水口与所述循环水缓冲箱的回水口连接，所述空冷散热器采用机械通风冷却塔冷却。

所述冷凝装置为冷凝器。冷凝装置采用表面式换热器，微正压运行，换热器设有排空口，用于排出换热器中的不凝结气体。

利用本实用新型系统实现由褐煤中干燥提水的工艺过程如下所述：

粒度为20～30mm的原料褐煤通过运煤设施进入褐煤煤仓，褐煤煤仓底部设置螺旋给料机。螺旋给料机经过电子称重给煤机将原料褐煤输送至细碎机做进一步破碎，将原料褐煤粒度破碎至小于6.3mm水平，然后进入滚筒式旋转干燥机。

由滚筒式旋转干燥机壳侧蒸汽进口通入来自电厂主机系统的蒸汽，作为滚筒式旋转干燥机的换热热媒，蒸汽压力≤0.5MPa，温度约160～180℃，原料褐煤与蒸汽在滚筒式旋转干燥机内换热干燥，通过间接换热提取原料褐煤的水分，使全水分由39.5％降至12％水平。换热后的热媒蒸汽冷凝为110～120℃的饱和水，返回至电厂主机系统。

滚筒式旋转干燥机内蒸发出来的水蒸汽与在褐煤入口随原料褐煤进来的空气，形成约100～110℃的混合气体，携带部分干燥后的细煤粉在引风机的抽吸作用下，进入袋式除尘器将煤粉过滤下来，输送至缓冲仓；经过滤后的水蒸汽和空气的混合气体经引风机升压后进入冷凝器；来自循环水缓冲箱的循环冷却水流入冷凝器；循环冷却水与水蒸汽和空气的混合气体冷凝换热，大量的水蒸气被冷却下来，空气等不凝结气体携带少量的蒸汽排入大气；换热后的循环冷却水流入空冷散热器换热后返回循环水缓冲箱，循环利用；冷凝后的冷凝液经冷凝水泵送至蓄水池完成褐煤中水分的回收。

冷凝装置的回收水率与冷凝温度及进入冷凝器的混合气体的含氧量有关。在含氧量一定时，冷凝温度越低，混合气体析出水量会越多，回收水率越高。而混合气体含氧量越低，则其含湿量越大，不凝结气体量越少，当冷却到同样的温度时，析出水量越多，回收水率越高。冷凝回收的水，经泵升压，输送至水工专业调节蓄水池，处理后使用。

褐煤是易自燃的煤种，且在提水系统中是干燥的过程，干煤粉增加了自燃的危险，设计和运行中均应充分给予重视。

本实用新型中褐煤干燥提水系统整体温度水平相对较低，有利于系统防燃、防爆。提水干燥系统中考虑的主要安全性措施有：

(1)控制滚筒式旋转干燥机乏气出口处空气和水蒸汽的混合气体含氧量不超过10％；

(2)温度控制：运行中控制提水系统尾气温度不超过110℃；干燥煤的输送温度不超过60℃；

(3)氮气系统：袋式煤粉收集器的反吹和防堵气体介质采用氮气；与干燥煤接触的设备如：褐煤煤仓、电子称重给煤机、滚筒式旋转干燥机、袋式除尘器、电子称重给煤机均设有氮气惰化接口。

本实用新型的优点在于，(1)本实用新型利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统能够实现高水分低热值劣质褐煤资源的综合利用，从褐煤中提水回收后供电厂使用，可以有效解决我国大部分地区水资源短缺问题；(2)提水回收系统将原料褐煤全水分由39.5％降至12％，水分回收率按80％计，年利用小时数按6728h计，两台机组设计年回收水量为54.5万吨，可供应电厂脱硫系统每年耗费的49.5万吨水，每年还可供多供主体工程5万吨水，降低主体工程耗水量5％左右；(3)机组总的热损失有所降低，提高了机组效率，年发电煤耗降低约4.0g/kWh，供电标煤耗降低约2.3g/kWh；(4)以发电年利用小时数5500h计，两台机组年节煤2.9万吨，节约了煤炭资源，降低了温室气体CO₂以及烟气污染物的排放。

附图说明

图1为一种利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统示意图。

褐煤煤仓1，电子称重给煤机2，细碎机3，滚筒式旋转干燥机4，袋式除尘器5，缓冲仓6，电厂主机系统7，氮气接口8，引风机9，冷凝器10，冷凝水泵11，蓄水池12，循环水缓冲箱13，循环水泵14和空冷散热器15，螺旋给料机16。

具体实施方式：

实施例1：一种利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统，其包括褐煤干燥提水系统和冷凝回收系统。

褐煤干燥提水系统包括褐煤煤仓1、电子称重给煤机2、细碎机3、滚筒式旋转干燥机4、袋式除尘器5、缓冲仓6和电厂主机系统7，褐煤煤仓1的出口与电子称重给煤机2的进料口通过螺旋给料机16连接，电子称重给煤机2的出料口与细碎机3的进料口连接，细碎机3的出料口与滚筒式旋转干燥机4的褐煤入口连接，电厂主机系统7的蒸汽出口与滚筒式旋转干燥机4的蒸汽进口连接，滚筒式旋转干燥机4的乏气出口与袋式除尘器5的进气口连接，滚筒式旋转干燥机4的干燥煤出口与缓冲仓6的入口连接，滚筒式旋转干燥机4的疏水出口与电厂主机系统7的疏水回水口连接，袋式除尘器5的出气口与冷凝回收系统的引风机9入口连接。褐煤煤仓1上设有氮气接口8，电子称重给煤机2上设有氮气接口8，滚筒式旋转干燥机4的干燥煤出口处设有氮气接口8，袋式除尘器5上设有氮气接口8，连接袋式除尘器5与缓冲仓6的管道上设有氮气接口8。

冷凝回收系统包括引风机9、冷凝器10、冷凝水泵11、蓄水池12、循环水缓冲箱13、循环水泵14和空冷散热器15，引风机9的出口与冷凝器10的进气口连接，冷凝器10的回收水出口与冷凝水泵11的进水口连接，冷凝水泵11的出水口与蓄水池12的进水口连接；循环水缓冲箱13的出水口与循环水泵14的进水口连接，循环水泵14的出水口与冷凝器10的冷凝水入口连接，冷凝器的冷凝水出口与空冷散热器15的进水口连接，空冷散热器15的出水口与循环水缓冲箱13的回水口连接。

实施例2：提水后褐煤的利用

表1：胜利东二露天煤矿褐煤煤质资料表

表2：6#褐煤提水后的干燥煤煤质分析表

由表1和表2的数据分析可知，胜利东二露天煤矿4号褐煤发热量低，不能单独用于燃烧发电。6号褐煤提水后的干燥煤低位发热量约为84000kJ/kg。干燥煤质量分数不超过50％时，6号干燥褐煤与4号原煤掺混后入炉煤发热量在12000～15000kJ/kg，适合用于煤粉炉的燃烧，且低负荷时有利于燃烧比例调配；4号褐煤的质量分数为50％～75％时，在保证锅炉正常燃烧的前提下，有利于充分利用4号低热值褐煤。

实施例3：由褐煤中提取出水的利用。

电厂的耗水大户为脱硫耗水。目前最节水的脱硫工艺为活性焦干法脱硫工艺。但由于活性焦干法脱硫目前在我国还处于示范阶段，且大量采用活性焦脱硫后活性焦源、副产品利用等可能存在一定的不确定性，大规模推广应用尚需示范项目投产后积累一定的经验。因此，本工程采用应用于大型火电机组上的成熟的石灰石-石膏湿法脱硫技术，同时采用提水回收系统进行回收水量以弥补用石灰石-石膏湿法脱硫工艺耗水量大的缺陷。换言之，使工程采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺+提水回收系统后，耗水指标与采用活性焦干法脱硫工艺基本相当。

Claims (5)

1.一种利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统，其特征在于，其包括褐煤干燥提水系统和冷凝回收系统。

2.根据权利要求1所述的一种利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统，其特征在于，所述褐煤干燥提水系统包括褐煤煤仓、电子称重给煤机、细碎机、滚筒式旋转干燥机、袋式除尘器、缓冲仓和电厂主机系统，所述褐煤煤仓的出口与所述电子称重给煤机的进料口通过螺旋给料机连接，所述电子称重给煤机的出料口与所述细碎机的进料口连接，所述细碎机的出料口与所述滚筒式旋转干燥机的褐煤入口连接，所述电厂主机系统的蒸汽出口与所述滚筒式旋转干燥机的蒸汽进口连接，所述滚筒式旋转干燥机的乏气出口与所述袋式除尘器的进气口连接，所述滚筒式旋转干燥机的干燥煤出口与所述缓冲仓的入口连接，所述滚筒式旋转干燥机的疏水出口与所述电厂主机系统的疏水回水口连接，所述袋式除尘器的出气口与所述冷凝回收系统的引风机入口连接。

3.根据权利要求2所述的一种利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统，其特征在于，所述褐煤煤仓上设有氮气接口，所述电子称重给煤机上设有所述氮气接口，所述滚筒式旋转干燥机的干燥煤出口处设有所述氮气接口，所述袋式除尘器上设有氮气接口，连接所述袋式除尘器与所述缓冲仓的管道上设有所述氮气接口。

4.根据权利要求1所述的一种利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统，其特征在于，所述冷凝回收系统包括引风机、冷凝装置、冷凝水泵、蓄水池、循环水缓冲箱、循环水泵和空冷散热器，所述引风机的出口与冷凝装置的进气口连接，所述冷凝装置的回收水出口与所述冷凝水泵的进水口连接，所述冷凝水泵的出水口与所述蓄水池的进水口连接；所述循环水缓冲箱的出水口与所述循环水泵的进水口连接，所述循环水泵的出水口与所述冷凝装置的冷凝水入口连接，所述冷凝装置的冷凝水出口与所述空冷散热器的进水口连接，所述空冷散热器的出水口与所述循环水缓冲箱的回水口连接。

5.根据权利要求4所述的一种利用电厂余热干燥褐煤提水回收系统，其特征在于，所述冷凝装置为冷凝器。

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