本公開涉及聯(lián)合褐煤干燥過程，以改善可適用有或沒有CO2捕集的干燥-褐煤功率裝置的效率和發(fā)電成本。本公開還涉及利用直接從水/蒸汽功率循環(huán)抽取蒸汽作為能源用于褐煤干燥的裝置。
背景技術：
在燃燒褐煤的裝置中干燥褐煤的一般原理是眾所周知的，其利用從水&蒸汽循環(huán)抽取的熱煙道氣或蒸汽，或者這兩者以供給褐煤干燥系統(tǒng)，褐煤干燥系統(tǒng)包括錘擊粉碎機、轉鼓式干燥器和/或流化床干燥器。
褐煤干燥技術已經(jīng)經(jīng)過研究和試驗，以便在粉碎之前使用中等或低焓熱來實現(xiàn)部分或高水平的褐煤預干燥，并且在沒有褐煤水分的蒸發(fā)蒸氣的熱量回收條件下通常獲得高達3%點的效率增益，或者在褐煤水分的蒸發(fā)蒸氣的熱量回收的條件下獲得5%點的效率增益。熱量要么來源于低壓蒸汽抽取或來源于煙道氣。這些技術有時還使用機械或化學脫水過程。
在美國專利No.8661821B2中，過熱蒸汽抽取自水/蒸汽功率循環(huán)，其在蒸汽渦輪中已經(jīng)做了部分功的，并用作干燥介質，以便使煤粉中的水分蒸發(fā)。來自干燥的冷凝物然后通過冷凝泵被輸入到蒸汽渦輪的除氣器中，以用于再循環(huán)。如論述的那樣，干燥蒸汽可從包含在水/蒸汽功率循環(huán)中的許多蒸汽抽取點進行抽取。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明公開了一種功率裝置，其意圖提供利用蒸汽抽取將褐煤干燥器熱聯(lián)合到功率裝置的水/蒸汽循環(huán)中的備選手段。
其企圖通過獨立權利要求的宗旨來解決這個問題。在從屬權利要求中給出了有利的實施例。
一方面包括具有水/蒸汽功率循環(huán)、褐煤干燥器的功率裝置。水/蒸汽循環(huán)包括一系列壓力的蒸汽渦輪，其包括高壓蒸汽渦輪、中等壓力蒸汽渦輪和低壓蒸汽渦輪。該循環(huán)還包括再熱器，其流通地定位在高壓蒸汽渦輪和中等壓力蒸汽渦輪之間。
褐煤干燥器包括加熱器，其連接在蒸汽/水功率循環(huán)的蒸汽部分上，從而可在褐煤干燥器(10)中利用蒸汽能量。
與蒸汽水功率循環(huán)的蒸汽部分的連接包括第一抽取線路，其在再熱器和中等壓力蒸汽渦輪之間或者備選地在高壓蒸汽渦輪和再熱器之間流通地連接在水/蒸汽功率循環(huán)上，并連接在加熱器上。第一抽取線路還包括噴射器。該連接還包括第二抽取線路，其在中等壓力蒸汽渦輪(34)和低壓蒸汽渦輪(35)之間流通地連接在水/蒸汽功率循環(huán)上。
噴射器的配置和位置以及第二抽取線路至噴射器的連接可使第二抽取線路中的低壓蒸汽與第一抽取線路中的較高壓力的蒸汽一起輸送到加熱器中。
一方面，第二抽取線路包括旁路，其將第一抽取線路流通地連接在第二抽取線路上，從而繞過噴射器。
在另一方面，功率裝置包括減熱器，其在第一抽取線路中位于噴射器上游。
在另一方面，功率裝置包括節(jié)流閥，其流通地定位在第二抽取線路至水/蒸汽功率循環(huán)的連接和低壓蒸汽渦輪之間。
另一方面包括一種控制具有褐煤干燥器的功率裝置的方法。該方法包括提供水/蒸汽功率循環(huán)的步驟，水/蒸汽功率循環(huán)具有一系列壓力的蒸汽渦輪，包括高壓蒸汽渦輪、中等壓力蒸汽渦輪和低壓蒸汽渦輪。水/蒸汽功率循環(huán)還包括再熱器和節(jié)流閥，再熱器流通地位于高壓蒸汽渦輪和中等壓力蒸汽渦輪之間，并且節(jié)流閥流通地位于中等壓力蒸汽渦輪和低壓蒸汽渦輪之間。
該方法還包括提供褐煤干燥器，其具有加熱器，加熱器流通地連接在蒸汽/水功率循環(huán)的蒸汽部分上，從而在褐煤干燥器中利用蒸汽能量，其中與蒸汽水功率循環(huán)的蒸汽部分的連接包括第一抽取線路，其在再熱器和中等壓力蒸汽渦輪之間，或者備選地位于高壓蒸汽渦輪和再熱器之間連接在水/蒸汽功率循環(huán)上，連接在加熱器上，包括噴射器，并且還包括第二抽取線路，其在中等壓力蒸汽渦輪和節(jié)流閥之間流通地連接在水/蒸汽功率循環(huán)上，第二抽取線路包括旁路，其具有旁通閥。
該方法包括通過結合旁通閥調整第二抽取線路中的壓力而控制加熱器流速的其它步驟。
在又一方面，該方法包括提供第一控制閥和第二控制閥，第一控制閥在第一抽取線路中位于噴射器上游，第二控制閥在第二抽取線路中位于噴射器上游，然后進一步結合第一控制閥和第二控制閥而控制流向加熱器的流速。
從以下描述中，結合附圖將明晰本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點，附圖作為示例顯示了示例性實施例。
附圖說明
作為示例，后文中參照附圖更完整地描述了本公開的一個實施例，其中：
圖1是根據(jù)本公開的一個示例性實施例的燃燒褐煤的功率裝置的示意圖。
部件列表
10褐煤干燥器
11入口線路
12固體顆粒出口線路
13加熱器
16蒸氣出口線路
32高壓蒸汽渦輪
34中等壓力蒸汽渦輪
35低壓蒸汽渦輪
38冷凝器
40低壓冷凝物系統(tǒng)
44高壓冷凝物系統(tǒng)
50鍋爐
52再熱器
101抽取線路
101a旁通閥
101b控制閥
102節(jié)流閥
103旁路線路
104抽取線路
104a控制閥
104b減熱器
106噴射器。
具體實施方式
現(xiàn)在參照附圖描述本公開的示例性實施例，其中相似的標號用于表示通篇相似的元件。在以下細節(jié)描述中，出于解釋的目的，闡述了許多特定的細節(jié)，從而提供對本公開的完整理解。然而，本公開可在沒有這些特定細節(jié)的條件下進行實踐，并且不局限于這里公開的示例性實施例。
圖1顯示了功率裝置的一個示例性實施例，其具有干燥系統(tǒng)以干燥粉碎的褐煤。
這種干燥器包括用于將褐煤引導至褐煤干燥器10中的入口線路11、用于從褐煤干燥器中排出載有水分的氣體的蒸氣出口線路16，以及固體顆粒出口線路12，固體顆粒出口線路12用于排出干燥的褐煤，以便用于燃燒器。褐煤干燥器10可為蒸汽流化床干燥器或蒸汽加熱式旋轉管式干燥器。
在圖1所示的一個示例性實施例中，功率裝置包括水/蒸汽功率循環(huán)，其具有一系列壓力的蒸汽渦輪32,34,35、位于一系列壓力蒸汽渦輪32,34,35的低壓端處的冷凝器38、設置在冷凝器38的下游的低壓冷凝物系統(tǒng)40、高壓冷凝物系統(tǒng)44和鍋爐50，冷凝器38配置并設置為用于冷凝從系列壓力蒸汽渦輪的低壓端排出的蒸汽，低壓冷凝物系統(tǒng)40適合于預熱來自冷凝器38的冷凝物，高壓冷凝物系統(tǒng)44通過給水罐66而與低壓冷凝物系統(tǒng)40隔離開，并且鍋爐50用于使來自高壓冷凝物系統(tǒng)44的冷凝物沸騰和過熱，并且進一步且可選地執(zhí)行再熱器的功能，用于使系列壓力蒸汽渦輪32,34,35之間的蒸汽再熱。
在圖1所示的一個示例性的實施例中，第一抽取線路104從水/蒸汽功率循環(huán)中的再熱器52和中等壓力蒸汽渦輪之間的某個點延伸至褐煤干燥器10的加熱器13。這可使抽取蒸汽用作用于褐煤干燥器10的能源。在一個示例性的實施例中第一抽取線路104包括減熱器。
在圖1所示的一個示例性的實施例中包括額外的抽取線路101，其具有噴射器106。這個額外的抽取線路101在噴射器106處從水/蒸汽循環(huán)的定位在中等壓力蒸汽渦輪34和低壓蒸汽渦輪35之間的點延伸到第一抽取線路104上。
噴射器106是利用文丘里原理進行操作的裝置。該裝置利用來自第一抽取線路104中的更高壓力的蒸汽，以便在縮放噴嘴的喉部產(chǎn)生高速射流，從而在該點上產(chǎn)生低壓力。該低壓點從低壓力的額外的抽取線路中抽取蒸汽，該低壓點是額外的抽取線路101與第一抽取線路104相連接的點。這樣第二抽取線路中更低壓力的蒸汽可與第一抽取線路104的更高壓力的蒸汽一起被輸送到加熱器中。
在圖1所示的一個示例性的實施例中，第一抽取線路104包括減熱器104b。在第一抽取線路104包括噴射器106的一個示例性的實施例中，減熱器104b定位在噴射器106的上游。
在圖1所示的一個示例性的實施例中，第一抽取線路104包括噴射器106，額外的抽取線路101包括旁路103，其具有旁通閥101a，旁通閥101a將第一抽取線路104連接到第二抽取線路101上，從而繞過噴射器106。這種裝置可用于當蒸汽裝置以高負載或最大負載進行操作時，使得額外的抽取線路101中的蒸汽壓力具有足夠的壓力和能量以供給褐煤干燥器，同時通過最大限度地減小從該渦輪的抽取而最大限度地增加中等壓力蒸汽渦輪34中的能量回收。
在圖1所示的進一步的示例性實施例中，節(jié)流閥102定位在水/蒸汽功率循環(huán)中，位于與第二抽取線路101的連接和低壓蒸汽渦輪之間，從而可控制額外的抽取線路101中的抽取壓力。這可通過節(jié)流閥102與旁通閥101a的協(xié)同操作來實現(xiàn)。例如在滿負載和非常高的負載下，節(jié)流閥102被完全打開，而旁通閥101a用于將供給壓力控制在恰當水平。隨著負載降低，造成低壓蒸汽渦輪35更低的壓力，旁通閥101a被進一步打開，直至全開位置。在這點上，或在預設的開度點，節(jié)流閥102開始關閉，因而將所需的中等壓力蒸汽渦輪34的出口壓力保持在所需的水平，以便將蒸汽供給褐煤干燥器10。在沒有使用第一抽取線路的條件下，利用這種裝置的額外抽取的操作限制可能受到低壓蒸汽渦輪35的最大蒸汽溫度范圍的限制。結果，本方案最適用于高負載，例如70%以上，因為低壓蒸汽渦輪35的溫度限制通常限制了低負載下的節(jié)流作用。
在達到低壓蒸汽渦輪35的溫度限制的一個示例性的實施例中，旁通閥101a被關閉，同時額外的抽取線路101中的蒸汽利用噴射器106而與來自第一抽取線路104的熱的再熱抽取蒸汽相混合。這種裝置可用于中等和低的水/蒸汽功率循環(huán)負載，例如35%或甚至更低，這依賴于水/蒸汽功率循環(huán)構件的設計限制。示例性實施例的控制可通過在第一抽取線路104中在噴射器106上游提供第一控制閥104a和在第二抽取線路101中在噴射器106上游提供第二控制閥101b而得到進一步的增強。在這種裝置中，流向加熱器的流速在進一步結合第一控制閥104a和第二控制閥101b的條件下而受到進一步的控制。
雖然這里已經(jīng)在被認為是最恰實際的示例性實施例中顯示并描述了本公開，但是本公開可以其它特殊的形式來體現(xiàn)。當前公開的實施例因此在所有方面都被認為是說明性的而非限制性的。本公開的范圍是由附屬權利要求而非前面的描述來指出，并且所有屬于其涵義和范圍以及等效范圍內的變化都意圖被包含進來。