一种利用电站余热对褐煤进行预干燥的系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种利用电站余热对褐煤进行预干燥的系统，包括两级干燥系统，第一级干燥系统包括第一级干燥器，循环风机通过空气加热器与第一级干燥器连接，第一级干燥器与第一除尘器、除湿器连接，第一除尘器与引风机相连，除湿器与循环风机连接，送风机与循环风机连接；第二级干燥系统包括第二级干燥器，第二级干燥器与锅炉尾部烟道抽气口连接，第二级干燥器与第二除尘器连接。本实用新型专利技术提供的装置克服了现有技术的不足，能够对褐煤进行分级干燥，有效去除褐煤的内在水和外在水，干燥充分，并且直接利用烟气余热，热能回收利用效率高，有效提高了褐煤干燥过程的安全性和褐煤电站发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用电站余热对褐煤进行预干燥的系统
本技术涉及一种电站高水分褐煤干燥及电站中余热回收的系统，属于燃煤火力发电
。
技术介绍
褐煤是一种低阶煤，其特点是水分含量高、挥发分含量高、发热量低、易自燃、易风化，褐煤的全水分一般在30%?60%,挥发分一般大于40%。高水分含量对褐煤的运输、存放、磨制以及燃烧都造成了一定的困难，是制约褐煤在火力发电领域应用的主要因素。高水分的褐煤燃烧前，需要将其中水分干燥。现有褐煤电站大都是在磨煤机中对褐煤进行干燥。褐煤在磨煤机中进行干燥时，通常在锅炉的炉膛或尾部烟道抽取大量的高温烟气作为热源。干燥过程产生的水蒸气随煤粉及干燥尾气由燃烧器进入炉膛，使得锅炉燃烧温度下降，造成锅炉燃烧不稳定，同时烟气量增加，排烟热损失增大，锅炉热效率降低，发电效率下降。烟气量增大导致尾部受热面的磨损和腐蚀问题增加，同时尾气处理成本升高。另一方面，褐煤在磨煤机中磨制时，较高的水分会使煤的可磨性变差，磨煤机干燥出力和研磨出力不易匹配，造成磨煤成本增加，煤粉质量下降，磨煤机工作的可靠性大大降低。在褐煤被送进锅炉和制粉系统前对其进行干燥处理，可以大大降低磨煤成本、提高燃烧和发电效率。干燥后的褐煤燃烧稳定。但干燥是一种高耗能的过程，如果不针对褐煤电站开发节能高效的干燥系统，而只是单纯地使用燃烧产生的高温烟气来干燥褐煤中的水分，无益于整体发电效率的提高，反而会使系统更复杂，增加运行费用。因此开发先进而高效的褐煤干燥技术及设备，对于提高褐煤的使用价值和市场竞争力，降低褐煤电站发电成本具有重要意义。电站中有大量的余热资源及低品位能源，它们通常得不到有效的利用，而白白排放到环境中去。因此，有必要针对电站中不同的余热资源对褐煤进行预干燥的可行性与经济性进行研究。对于火力发电机组，锅炉热损失是电厂生产过程中由燃料燃烧及热能换热设备、用能设备和化学反应设备产生而未被用尽的能量资源。排烟热损失是目前电厂锅炉最主要的一项热损失。对于大中型锅炉，约为4%?8%，小型锅炉比例更高。影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和烟气容积，排烟温度的高低直接影响排烟热损失的大小。目前电站锅炉尾部烟气处理系统将普遍加装脱硫系统，对于需安装湿法脱硫系统的机组，不论排烟温度高低，都要通过喷水将排烟温度降低到85°C左右，然后进入脱硫塔。这意味着从运行排烟温度到85°C之间的全部烟气热量都被丢弃了。湿法脱硫工艺吸收塔出口烟气为50°C左右的湿饱和状态。把排烟温度的运行值到85°C的区域视为新的余热资源，若最大限度地回收这部分低品位烟气余热，即可实现深度节能。大多数锅炉排放的烟气温度为130?180°C，含有SO2的烟气经除尘脱硫装置净化后，其温度将降到40?60°C，且其中充满了饱和水蒸气。采用凝汽式透平机组发电时，燃料的热能中仅28%?30%转变为电能，除动力厂本身消耗的10%?12%，其余58%?60%都由冷凝液带走，热量未能充分利用，而热量用户却需要另外消耗燃料，不仅能量没有充分利用，而且增加了投资，显然极不合理。总能系统通过抽气背压透平或背压式透平发电，抽汽或排汽用于干燥褐煤。排烟余热是一个潜力巨大的余热源，如何降低锅炉排烟温度，合理利用排烟余热是锅炉尾部烟气余热利用研究的关键。因此，研究锅炉烟气余热利用方案的可行性，并分析方案中各参数对经济性的影响，实现锅炉烟气余热梯级利用，对节约能源，保护环境具有重大的意义。目前国内外烟气余热回收装置种类繁多，利用排烟余热对褐煤中的水分进得预干燥不失为一种行之有效的余热利用方法。如果能够利用锅炉排烟中的热能，对褐煤进行预干燥，将褐煤水分降低到较低的水平，可以大幅度降低排烟温度，提高锅炉热效率。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能够对褐煤进行分级干燥，有效去除褐煤的内在水和外在水，干燥充分，并且直接利用烟气余热，热能回收利用效率高，有效提高褐煤干燥过程的安全性的利用电站余热对褐煤进行预干燥的系统。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供一种利用电站余热对褐煤进行预干燥的系统，其特征在于:包括用于脱除褐煤外在水的第一级干燥系统和用于脱除褐煤内在水的第二级干燥系统；第一级干燥系统包括第一级干燥器，循环风机的一端设有空气进入口，循环风机的另一端与空气加热器连接，空气加热器的空气出口端与第一级干燥器连接，第一级干燥器的尾气排放出口与第一除尘器连接，第一除尘器的出口与引风机相连；第一级干燥器的尾气循环出口与除湿器连接，除湿器的另一端通过空气管道与循环风机的空气进入口连接，送风机的空气出口与循环风机的空气出口连接；第二级干燥系统包括第二级干燥器，第二级干燥器与锅炉尾部烟道抽气口连接，第二级干燥器的尾气出口与第二除尘器连接，第二除尘器的空气出口与后续烟气处理装置连接。优选地，所述空气加热器的加热介质入口连接汽轮机低压缸抽汽口。优选地，所述空气加热器的加热介质出口连接电站凝结水的回水位置。优选地，所述除湿器连接电站冷却塔，所述除湿器内设有喷淋器。优选地，所述第一级干燥器和第二级干燥器分别是流化床干燥器、固定床干燥器或带式干燥器中的其中一种。优选地，所述第一除尘器和第二除尘器分别是袋式除尘器、旋风除尘器或电除尘器中的其中一种。本技术是对特定的不同煤质的褐煤煤种进行一系列的干燥理论及实验的基础研究后确定的最佳干燥形式，适用于大型电站的褐煤预干燥系统，与现有技术相比，本技术具有如下有益效果:I)采用两级干燥系统对褐煤进行分级干燥，第一级干燥系统主要用于去除褐煤的外在水，第二级干燥系统主要用于去除褐煤的内在水，干燥充分；2)采用烟气直接接触褐煤进行干燥，由于烟气温度较低，含氧量少，极大地降低了干燥过程中褐煤燃烧及爆炸的危险，提高了系统的安全性；3)利用锅炉排烟的烟气余热进行干燥，充分利用烟气余热；4)将通过空气加热器的空气对褐煤除湿后循环利用，减少了用于加热空气的汽轮机抽汽量，从而节约了这部分热量；5)干燥空气部分循环利用，减少了空气用量以及干燥尾气排放量；6)降低水分后的褐煤进入锅炉燃烧，可使降低烟气中的水蒸气含量，减小烟气量，缓解锅炉尾部受热面的磨损和腐蚀，同时降低尾部烟气净化处理费用；7)对于新建锅炉，可设计更小的炉膛尺寸，降低建设初投资；8)使用干燥后的褐煤，可降低对磨煤机干燥出力的要求，使用运行和维护费用较低、可靠性更高的中速磨煤机系统，进一步可以提高褐煤电站发电效率大约I个百分点，原煤消耗下降大约5%。本技术提供的装置克服了现有技术的不足，能够对褐煤进行分级干燥，有效去除褐煤的内在水和外在水，干燥充分，并且直接利用烟气余热，热能回收利用效率高，有效提高了褐煤干燥过程的安全性和褐煤电站发电效率。【附图说明】图1为实施例1中利用电站余热对褐煤进行预干燥的系统原理图；图2为实施例2中利用电站余热对褐煤进行预干燥的系统原理图。【具体实施方式】为使本技术更明显易懂，兹以两个优选实施例，并配合附图作详细说明如下。实施例1图1为本实施例中利用电站余热对褐煤进行预干燥的系统原理图，所述的利用电站余热对褐煤进行预干燥的系统分为两级，包括第一级干燥系统和第二级干燥系统，分别以空气和锅炉尾部排烟为干燥介质。图1中，锅炉I连接汽轮机2，汽轮机2连接凝汽器3，A为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用电站余热对褐煤进行预干燥的系统，其特征在于：包括用于脱除褐煤外在水的第一级干燥系统和用于脱除褐煤内在水的第二级干燥系统；第一级干燥系统包括第一级干燥器(6)，循环风机(8)的一端设有空气进入口，循环风机(8)的另一端与空气加热器(7)连接，空气加热器(7)的空气出口端与第一级干燥器(6)连接，第一级干燥器(6)的尾气排放出口与第一除尘器(10)连接，第一除尘器(10)的出口与引风机(12)相连；第一级干燥器(6)的尾气循环出口与除湿器(9)连接，除湿器(9)的另一端通过空气管道与循环风机(8)的空气进入口连接，送风机(11)的空气出口与循环风机(8)的空气出口连接；第二级干燥系统包括第二级干燥器(5)，第二级干燥器(5)与锅炉(1)尾部烟道抽气口连接，第二级干燥器(5)的尾气出口与第二除尘器(4)连接，第二除尘器(4)的空气出口与后续烟气处理装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种利用电站余热对褐煤进行预干燥的系统，其特征在于:包括用于脱除褐煤外在水的第一级干燥系统和用于脱除褐煤内在水的第二级干燥系统； 第一级干燥系统包括第一级干燥器(6)，循环风机(8)的一端设有空气进入口，循环风机(8)的另一端与空气加热器(7)连接，空气加热器(7)的空气出口端与第一级干燥器(6)连接，第一级干燥器(6)的尾气排放出口与第一除尘器(10)连接，第一除尘器(10)的出口与引风机(12)相连；第一级干燥器(6)的尾气循环出口与除湿器(9)连接，除湿器(9)的另一端通过空气管道与循环风机(8)的空气进入口连接，送风机(11)的空气出口与循环风机⑶的空气出口连接； 第二级干燥系统包括第二级干燥器(5)，第二级干燥器(5)与锅炉(I)尾部烟道抽气口连接，第二级干燥器(5)的尾气出口与第二除尘器(4)连接，第二除尘器(4)的空气出口与后续烟气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建文，满承波，倪建军，郑路，邹海勇，胡商建，车得福，
申请(专利权)人：上海锅炉厂有限公司，西安交通大学，
类型：新型
国别省市：上海;31