固体燃料再热蒸汽处理系统技术方案

公开了一种固体燃料再热蒸汽处理系统。根据本发明专利技术的固体燃料再热蒸汽处理系统包括：预处理单元，固体燃料被供给到预处理单元以将生物液体喷射到固体燃料上，从而用生物液体浸渍固体燃料；热处理单元，用生物液体浸渍的固体燃料被供给到热处理单元，以对用生物液体浸渍的固体燃料进行热处理；再热蒸汽供应单元，用于向热处理单元供应再热蒸汽，以直接加热被供给到热处理单元中的固体燃料；冷却单元，被热处理单元热处理的固体燃料被供给到冷却单元以冷却固体燃料；以及冷却剂供应单元，向冷却单元供应冷却剂以冷却供给到冷却单元中的固体燃料。体燃料。体燃料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体燃料再热蒸汽处理系统


[0001]本专利技术涉及一种固体燃料再热蒸汽处理系统。

技术介绍

[0002]例如，在使用诸如煤的固体燃料的火力发电厂中，每500MW燃烧约180吨/小时的煤，对于每台粉碎机，相当于约37吨的煤供应至锅炉。
[0003]一座500兆瓦的燃煤电厂包括约6个容量约为500吨的储煤库，其中5个储煤库用于正常供应煤炭，剩余的1个储煤库用作储煤库以储存旨在于在紧急情况下在预定的时间段使用的煤炭。
[0004]此外，使用煤作为燃料来发电的火力发电厂设计为符合煤炭的标准电力设计标准，即，应使用6,080Kcal/Kg和10％以下的低水分含量的烟煤。然而，一部分火力发电厂使用进口煤炭，其中，一部分烟煤的平均水分含量为17％以上，这降低了锅炉的燃烧效率。
[0005]当所使用的煤炭的热值低，标准功率燃烧极限值为5,400Kcal/Kg时，预计燃烧效率降低导致发电量减少和燃料消耗增加。此外，在使用水分含量高(水分25％以上)并且热值低的褐煤时，由于高于设计标准的水分含量，基于运输系统的煤输送不顺畅，并且发生使用粉碎机研磨煤炭的效率的降低、部分不完全燃烧导致的燃烧效率的降低、锅炉内的不均匀的热量分布以及异常状态下的运转。然而，在火力发电厂中，褐煤的使用量逐渐增加到约41％至60％以降低燃料成本，并且通过使用蒸汽干燥器向夹套或管道供应高压蒸汽已经间接加热和干燥诸如煤的固体燃料。
[0006]然而，当使用蒸汽干燥机将等于或高于预定温度的高温热空气用于诸如煤的固体燃料的高温干燥时，产生挥发性气体和细小颗粒，并且当挥发性气体和细小颗粒达到燃烧温度时挥发性气体和细小颗粒在设备中起火并燃烧。
[0007]也就是说，当通常使用经过热交换的高温干燥空气(氧气浓度21％)时，干燥进行得很快，但可燃物起火。因此，为了防止可燃物起火，使用温度很低(60℃至80℃)的干燥空气对可燃物进行干燥，或者通过与蒸汽管的表面接触进行间接干燥，以防止与高温热空气直接接触。
[0008]然而，低温空气或基于热传递的间接干燥需要很长时间和非常大的设备尺寸，导致过量的能源消耗。
[0009]同时，最近，由于石油价格的持续上涨以及核能稳定性的不信任，对煤炭作为能源的兴趣日益增加。然而，由于在化石燃料中煤炭产生最多的二氧化碳，因此，考虑到全球变暖问题，煤炭是一种竞争力较弱的能源。因此，目前，作为能源的可再生能源的开发和利用是全球性课题之一，并且可再生能源由于其与诸如石油和煤炭的化石燃料相比减少了二氧化碳的排放，因此是能够应对全球变暖和气候变化的能源。
[0010]与化石燃料相比，用于发电或加热的可再生能源(例如，太阳能或风能)由于发电成本的差异，因此开发和利用有限，但是随着化石燃料的枯竭以及为了应对国际条约、气候变化公约而进行的温室气体排放的减少，可再生能源组合标准(RPS)已经提出并于2012年
导入，并且正在成为国内能源生产商的负担。
[0011]因此，电力公司正在尝试综合气化联合循环(IGCC)和生物质混合，以努力减少煤炭的二氧化碳排放。
[0012]然而，IGCC无法使用现有的燃煤发电站，对于每个燃煤发电站，需要约13000亿韩元的高额建设成本，还需要额外安装碳捕获与储存(CCS)进行处理以去除二氧化碳，这会造成非常大的经济负担。
[0013]在生物质混合的情况下，由于生物质以低于煤的热值燃烧，因此发电效率降低。在煤和基于油的生物质的混合燃料的情况下，煤的表面被油涂覆或煤表面上的孔被油浸渍。但是，由于油本身的低表面张力和基于油的生物质与煤表面的弱结合，煤和生物质各自保持着其自身的燃烧特性，其结果，表现出不同的燃烧特性。因此，在电厂应用中，在燃烧器前侧由于油的低温燃烧模式过量的氧气首先燃烧，最终抑制了煤的燃烧，导致未燃烧的碳增加并且发电效率降低。
[0014]因此，为了促进可再生能源的开发和利用并且确保生物质燃料的供应稳定性，需要研究和开发利用生物质衍生材料改良低阶煤。
[0015][相关文献][0016][文献1]韩国专利第10
‑
1860037号
[0017][文献2]韩国专利第10
‑
1195416号

技术实现思路

[0018]技术问题
[0019]因此，本专利技术旨在提供一种用于改良固体燃料的固体燃料再热蒸汽处理系统，其通过用包括液体组分(包含葡萄糖和木糖和/或木质素)的生物液体浸渍或涂覆固体燃料，并使用高温再热蒸汽直接加热固体燃料，从而有效地对固体燃料进行干燥和热处理。
[0020]技术方案
[0021]根据本专利技术的一个方面，提供了一种固体燃料再热蒸汽处理系统，包括：预处理单元，固体燃料被供应给预处理单元以将生物液体喷射到固体燃料上，从而用生物液体浸渍固体燃料；热处理单元，用生物液体浸渍的固体燃料被供应给热处理单元，以对用生物液体浸渍的固体燃料进行热处理；再热蒸汽供应单元，所述再热蒸汽供应单元向热处理单元供应再热蒸汽，以直接加热被供应给热处理单元的固体燃料；冷却单元，通过热处理单元进行热处理的固体燃料被供应给冷却单元以冷却固体燃料；以及冷却剂供应单元，所述冷却剂供应单元向冷却单元供应冷却剂以冷却供给到冷却单元中的固体燃料。
[0022]预处理单元可以包括：第一主体，固体燃料被供应给所述第一主体；生物液体喷射单元，所述生物液体喷射单元设置在第一主体内以将生物液体喷射到被供给到第一主体中的固体燃料上；以及生物液体供应单元，所述生物液体供应单元与生物液体喷射单元连通以将生物液体供应给生物液体喷射单元。
[0023]生物液体喷射单元可以包括至少一个生物液体喷射管，每个生物液体喷射管包括沿第一主体的长度方向布置在第一主体内以喷射生物液体的多个第一喷嘴。
[0024]第一主体可以包括以预定速度旋转的圆筒形回转炉。
[0025]热处理单元可以包括：第二主体，用生物液体浸渍的固体燃料被供给到所述第二
主体中；以及再热蒸汽喷射单元，所述再热蒸汽喷射单元设置在第二主体的出口处，以将从再热蒸汽供应单元供应的再热蒸汽喷射到第二主体中。
[0026]再热蒸汽喷射单元可以包括：再热蒸汽供应单元，所述再热蒸汽供应单元包括多个再热蒸汽通道，所述多个再热蒸汽通道中的每一个在端部连结有再热蒸汽喷嘴；再热蒸汽喷射板，再热蒸汽喷嘴嵌入到所述再热蒸汽喷射板中；以及再热蒸汽主喷嘴，所述再热蒸汽主喷嘴连结到再热蒸汽通道并且形成在再热蒸汽喷射板的中心轴处。
[0027]再热蒸汽喷射单元可以进一步包括：再热蒸汽弯曲构件，所述再热蒸汽弯曲构件用于引导再热蒸汽沿着再热蒸汽喷射板的端部的周边朝向第二主体的中心喷射；以及再热蒸汽湍流形成构件，所述再热蒸汽湍流形成构件形成在再热蒸汽弯曲构件与再热蒸汽喷射板的所述一端之间，以在喷射的再热蒸汽中引起湍流。
[0028]冷却单元可以包括：第三主体，被热处理单元热处理的固体燃料被供给到所述第三主体中；夹套，所述夹套设置在第三主体的周围；以及冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固体燃料再热蒸汽处理系统，包括：预处理单元，固体燃料被供应给所述预处理单元以将生物液体喷射到所述固体燃料上，从而用所述生物液体浸渍所述固体燃料；热处理单元，用所述生物液体浸渍的所述固体燃料被供应给所述热处理单元，以对用所述生物液体浸渍的所述固体燃料进行热处理；再热蒸汽供应单元，所述再热蒸汽供应单元向所述热处理单元供应再热蒸汽，以直接加热被供应给所述热处理单元的所述固体燃料；冷却单元，通过所述热处理单元进行热处理的所述固体燃料被供应给所述冷却单元以冷却所述固体燃料；以及冷却剂供应单元，所述冷却剂供应单元向所述冷却单元供应冷却剂以冷却供给到所述冷却单元中的所述固体燃料。2.根据权利要求1所述的固体燃料再热蒸汽处理系统，其中，所述预处理单元包括：第一主体，所述固体燃料被供给到所述第一主体中；生物液体喷射单元，所述生物液体喷射单元设置在所述第一主体内以将所述生物液体喷射到被供给到所述第一主体中的所述固体燃料上；以及生物液体供应单元，所述生物液体供应单元与所述生物液体喷射单元连通以将所述生物液体供应到所述生物液体喷射单元。3.根据权利要求2所述的固体燃料再热蒸汽处理系统，其中，所述生物液体喷射单元包括至少一个生物液体喷射管，所述生物液体喷射管包括沿所述第一主体的长度方向布置在所述第一主体内以喷射所述生物液体的多个第一喷嘴。4.根据权利要求2所述的固体燃料再热蒸汽处理系统，其中，所述第一主体包括以预定速度旋转的圆筒形回转炉。5.根据权利要求1所述的固体燃料再热蒸汽处理系统，其中，所述热处理单元包括：第二主体，用所述生物液体浸渍的所述固体燃料被供给到所述第二主体中；以及再热蒸汽喷射单元，所述再热蒸汽喷射单元设置在所述第二主体的出口处，以将从所述再热蒸汽供应单元供应的所述再热蒸汽喷射到所述第二主体中。6.根据权利要求5所述的固体燃料再热蒸汽处理系统，其中，所述再热蒸汽喷射单元包括：再热蒸汽供应单元，所述再热蒸汽供应单元包括多个再热蒸汽通道，所述多个再热蒸汽通道中的每一个在端部连结有再热蒸汽喷嘴；再热蒸汽喷射板，所述再热蒸汽喷嘴嵌入到所述再热蒸汽喷射板中；以及再热蒸汽主喷嘴，所述再热蒸汽主喷嘴连结到所述再热蒸汽通道并且形成在所述再热蒸汽喷射板的中心轴处。7.根据权利要求1所述的固体燃料再热蒸汽处理系统，其中，所述再热蒸汽喷射单元还包括：再热蒸汽弯曲构件，所述再热蒸汽弯曲构件用于引导所述再热蒸汽沿着所述再热蒸汽喷射板的端部的周边朝向所述第二主体的中心喷射；以及再热蒸汽湍流形成构件，所述再热蒸汽湍流形成构件形成在所述再热蒸汽弯曲构件与所述再热蒸汽喷射板的所述端部之间，以在喷射的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泳周，崔荣灿，宋奎涉，朴世埈，崔钟元，
申请(专利权)人：韩国能源技术研究院，
类型：发明
国别省市：