开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，用于对原煤进行燃烧且与含有汽轮机的汽轮机组相连接，其特征在于,干燥剂混合室分别与烟气抽口和煤粉收集器的气体出口连接，把由乏气中抽取的第一部分乏气与从烟气抽口抽取的烟气的一部分混合后作为干燥剂送至原煤预干燥装置，冷风预热装置利用汽轮机的抽汽口抽出的低压蒸汽对环境冷风进行预加热得到热风，空气预热器对暖风进一步加热得到热风，热风的一部分与环境冷风混合后作为一次风，风粉混合器将一次风与煤粉进行混合得到风粉混合物，热风的另一部分作为二次风直接送入煤粉燃烧器。本发明专利技术还提供了一种包含开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组和含有汽轮机的汽轮机组的发电系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，用于对原煤进行燃烧且与含有汽轮机的汽轮机组相连接，其特征在于,干燥剂混合室分别与烟气抽口和煤粉收集器的气体出口连接，把由乏气中抽取的第一部分乏气与从烟气抽口抽取的烟气的一部分混合后作为干燥剂送至原煤预干燥装置，冷风预热装置利用汽轮机的抽汽口抽出的低压蒸汽对环境冷风进行预加热得到热风，空气预热器对暖风进一步加热得到热风，热风的一部分与环境冷风混合后作为一次风，风粉混合器将一次风与煤粉进行混合得到风粉混合物，热风的另一部分作为二次风直接送入煤粉燃烧器。本专利技术还提供了一种包含开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组和含有汽轮机的汽轮机组的发电系统。【专利说明】开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统
本专利技术涉及一种燃煤电站的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统，具体涉及锅炉送风、冷风预热、制粉、煤粉燃烧以及烟气水回收技术。
技术介绍
褐煤具有水分高、挥发分高、发热量低、灰熔点低、磨损性低和易自燃等特点。在全世界范围褐煤约占世界煤炭总储量40%。我国褐煤约占国内煤炭总储量16%，主要分布在内蒙古东部与东北三省交界的地区和云南地区。内蒙古及东北地区的褐煤属老年褐煤，全水分25?40% ;云南褐煤属年轻褐煤，全水分40?60%，含木质纤维。此外，位于我国新疆准噶尔盆地东部“准东煤田”的煤炭预测储量达3900亿吨，是我国最大的整装煤田。准东煤除发热量较褐煤高以外，其它煤质特性与褐煤相似，也具有水分高、挥发分高、灰熔点低、磨损性低和易自燃的特点。 为提高褐煤利用水平，国内外开展了多种形式的褐煤干燥技术研究。与火电厂集成的抽汽预干燥技术将蒸汽凝结废热用于褐煤预干燥，理论上可提高电厂效率2?4个百分点，但无论蒸汽管滚筒干燥机还是内加热蒸汽流化床工艺，煤粒与蒸汽间为换热强度较低的间壁式换热，故干燥设备体积庞大，设备投资和运行费用很大。烟气(或热空气)干燥技术可采用流化床、移动床及气流管等形式，煤粒与烟气(或热空气)间为换热强度较高的混合式换热，但烟气(或热空气)干燥的运行安全性较差，干燥系统容易着火，需严格控制干燥剂温度和含氧量。机械/热压脱水和热力脱水为非蒸发干燥技术，优点是干燥能耗低且能脱除一部分碱金属物质从而改善锅炉结渣与沾污，但脱水条件为高温高压，设备大型化比较困难，且脱水系统排放废水的处理难度较大。由于褐煤易碎裂易自燃，干燥后褐煤的成型和安全贮存运输也较为困难。可见，当前的各类褐煤干燥技术均存在特有的困难，在规模化应用之前仍需进一步研究与完善。 褐煤水分高、热值低且易自燃，故不宜远距离运输。目前褐煤利用的主要途径仍为通过坑口电站燃烧发电，再输送电力至需要的地区。而我国大型燃褐煤发电机组(单机容量> 200MW)的装机容量仅占全国火电总装机容量的3%左右，远低于褐煤在煤炭总储量中所占的比例(16%)。所以，随着优质烟煤储量的比例不断下降，发展褐煤机组对我国电力工业可持续发展具有重要意义。 我国目前已有多台600丽级褐煤机组投运，全部配置直吹式制粉系统锅炉。但与常规烟煤锅炉相比，这些褐煤锅炉的热效率较低(约低2个百分点)且价格较高，这主要因于褐煤锅炉的炉内烟气量较大，因而锅炉排烟热损失较高，锅炉体积也较大。此外，高水分燃煤的直吹式制粉系统需抽取高温炉烟作为制粉系统干燥剂主要组分，这使得一次风中含有大量炉烟和水蒸气等惰性气体，致使锅炉稳定燃烧也较为困难。 另外，火力发电厂是工业用水大户，而我国褐煤产区(例如内蒙古东部地区)大多属严重缺水地区，水资源匮乏成为影响坑口电源基地建设的重要制约因素。显然，高水分燃煤锅炉的烟气中蕴含有大量水资源，实现燃煤烟气中水分的再循环利用成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种不仅能实现对制粉乏气中的大量乏气水进行回收利用，而且还能实现高效率发电的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统。 本专利技术为了解决上述问题，采用了以下结构: < 结构一 > 本专利技术提供一种开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，用于对原煤进行燃烧且与含有汽轮机的汽轮机组相连接，其特征在于，包括:制粉子系统、锅炉本体子系统、送风送粉子系统以及乏气水回收子系统，其中，制粉子系统包含:顺次连接的原煤预干燥装置、气粉生成装置、煤粉收集器、煤粉仓、给粉机以及与原煤预干燥装置连接的干燥剂混合室，锅炉本体子系统包含:炉膛、与炉膛的尾部相连的烟道、位于炉膛入口位置的煤粉燃烧器以及位于炉膛的烟气出口附近的烟气抽口，送风送粉子系统包含:风粉混合器、位于烟道尾部的空气预热器、空气预热器相连的冷风预热装置和用于提供环境冷风的送风机，乏气水回收子系统包含:与煤粉收集器的气体出口相连的乏气水回收装置，原煤预干燥装置利用来自干燥剂混合室的干燥剂对原煤进行预干燥，气粉生成装置对干燥后的原煤进行磨制和进一步干燥后得到气粉混合物，煤粉收集器对气粉混合物进行分离得到煤粉和乏气，煤粉仓对煤粉进行储存，给粉机用于计量并调节控制输送给风粉混合器的锅炉给煤量，风粉混合器对来自送风送粉子系统的一次风和煤粉进行混合得到风粉混合物，煤粉燃烧器对风粉混合物中的煤粉进行燃烧，煤粉在炉膛的内部燃烧生成烟气，干燥剂混合室分别与烟气抽口和煤粉收集器的气体出口连接，把由乏气中抽取第一部分乏气与烟气的一部分混合后作为干燥剂送至原煤预干燥装置，冷风预热装置利用汽轮机的抽汽口抽出的低压蒸汽对环境冷风进行预加热得到暖风，空气预热器对暖风进一步加热得到热风，热风的一部分与环境冷风混合后作为一次风，热风的另一部分作为二次风直接送入煤粉燃烧器，风粉混合器将一次风与煤粉进行混合得到风粉混合物，乏气水回收装置将乏气中的第二部分乏气引入并将该第二部分乏气中的水分回收。 在本专利技术提供的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组中，还可以具有这样的特征:其中，乏气水回收装置包括:与煤粉收集器的气体出口相连，对第二部分乏气进行输送的乏气管道、与乏气管道相连的乏气水回收器以及储存乏气水的集水池。 在本专利技术提供的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组中，还可以具有这样的特征:其中，冷风预热装置具有:利用低压蒸汽对环境冷风进行预加热的暖风器以及用于将加热后的环境冷风引入空气预热器中的暖风管道。 在本专利技术提供的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组中，还可以具有这样的特征:其中，制粉子系统还包括一端与煤粉收集器的乏气出口相连，另一端与气粉生成装置的进口相连的风量调节管道，用于将乏气出口送出的乏气中的第三部分乏气送入气粉生成装置来补充调节进入气粉生成装置的风量。 另外，本专利技术还提供了一种发电系统，具有这样的特征:开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组以及含有汽轮机的汽轮机组，其中，开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组和汽轮机组为上述结构一中任意一项中的开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及汽轮机组。 〈结构二〉 本专利技术还提供了一种开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，用于对原煤进行燃烧且与含有汽轮机的汽轮机组相连接，其特征在于，包含:制粉子系统、锅炉本体子系统、送风送粉子系统以及乏气水回收子系统，其中，制粉子系统包含:顺次连接的原煤预干燥装置、气粉生成装置、煤粉收集器、煤粉仓、给粉机、风粉混合器以及与原煤预干燥装置连接的干燥剂混合室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组，用于对原煤进行燃烧且与含有汽轮机的汽轮机组相连接，其特征在于,包括:制粉子系统、锅炉本体子系统、送风送粉子系统以及乏气水回收子系统，其中，所述制粉子系统包含：顺次连接的原煤预干燥装置、气粉生成装置、煤粉收集器、煤粉仓、给粉机以及与所述原煤预干燥装置连接的干燥剂混合室，所述锅炉本体子系统包含：炉膛、与所述炉膛的尾部相连的烟道、位于所述炉膛入口位置的煤粉燃烧器以及位于所述炉膛的烟气出口附近的烟气抽口，所述送风送粉子系统包含：风粉混合器、与所述风粉混合器相连的一次风混合室、位于所述烟道尾部的空气预热器、所述空气预热器相连的冷风预热装置和用于提供环境冷风的送风机，所述乏气水回收子系统包含：与所述煤粉收集器的气体出口相连的乏气水回收装置，所述原煤预干燥装置利用来自所述干燥剂混合室的干燥剂对所述原煤进行预干燥，所述气粉生成装置对干燥后的所述原煤进行磨制和进一步干燥后得到气粉混合物，所述煤粉收集器对所述气粉混合物进行分离得到煤粉和乏气，所述煤粉仓对所述煤粉进行储存，所述给粉机用于计量并调节控制输送给所述风粉混合器的锅炉给煤量，所述风粉混合器对来自所述送风送粉子系统的一次风和所述煤粉进行混合得到风粉混合物，所述煤粉燃烧器对所述风粉混合物中的所述煤粉进行燃烧，所述煤粉在所述炉膛的内部燃烧生成烟气，所述干燥剂混合室分别与所述烟气抽口和所述煤粉收集器的气体出口连接，把由所述乏气中抽取第一部分乏气与所述烟气的一部分混合后作为所述干燥剂送至所述原煤预干燥装置，所述冷风预热装置利用所述汽轮机的抽汽口抽出的低压蒸汽对所述环境冷风进行预加热得到暖风，所述空气预热器对所述暖风进一步加热得到热风，所述热风的一部分与环境冷风在所述一次风混合室混合后作为所述一次风，所述热风的另一部分作为二次风直接送入所述煤粉燃烧器，所述风粉混合器将所述一次风与所述煤粉进行混合得到所述风粉混合物，所述乏气水回收装置将所述乏气中的第二部分乏气引入并将该第二部分乏气中的水分回收。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马有福，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31