一種適用于空冷機(jī)組的兩級(jí)原煤干燥系統(tǒng)及原煤干燥方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電站節(jié)能設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種適用于空冷機(jī)組的兩級(jí)原煤干燥系統(tǒng)及原煤干燥方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的一次能源以煤為主，長(zhǎng)期以來(lái)煤炭在我國(guó)一次能源消費(fèi)中的比例均在70%左右。燃煤發(fā)電的裝機(jī)容量和發(fā)電量分別占全國(guó)電力總裝機(jī)容量和總發(fā)電量的69%和78 %左右，消耗原煤占國(guó)內(nèi)煤炭消費(fèi)總量的50 %左右。近年來(lái)，國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保部、國(guó)家能源局三部委下發(fā)的《燃煤節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃2014?2020》明確指出，新建機(jī)組供電標(biāo)煤低于300克/千瓦時(shí)，這對(duì)我國(guó)電力行業(yè)提出了巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前，主要提高技術(shù)手段為提高循環(huán)參數(shù)，提高機(jī)組運(yùn)行水平，但從燃料源頭節(jié)能，尚未開(kāi)展相關(guān)研究。眾所周知，我國(guó)主要?jiǎng)恿τ妹旱臑闊熋骸⒇毭?，其水分含量一般?%-15%，如:煙煤(3?18%);貧煤(4?8%);而褐煤中的全水分更是可達(dá)20%?50%。水分含量中，外水分為主約為70% -80%;另外，由于氣候環(huán)境等影響因素，如:南方靠近水系的電廠環(huán)境濕度偏大或經(jīng)過(guò)煤的洗選過(guò)程，煤中含水量一般更高。
[0003]近年來(lái)，隨著中東部高等級(jí)的煙煤消耗速度加快，越來(lái)越多的電廠燃用或者摻燒來(lái)自于內(nèi)蒙、新疆以及東南亞進(jìn)口的次煙煤、褐煤等，很多電廠的原煤含水量普遍在10-15%，部分可達(dá)20%以上。高水分不僅帶來(lái)磨煤機(jī)出力不足、鍋爐煙氣量偏大等運(yùn)行問(wèn)題；還導(dǎo)致鍋爐效率偏低、排煙熱損失過(guò)大等問(wèn)題，最終嚴(yán)重影響了機(jī)組效率。
[0004]目前，針對(duì)上述問(wèn)題，主要在燃褐煤機(jī)組中有相應(yīng)的解決措施，即設(shè)置獨(dú)立的褐煤干燥系統(tǒng)對(duì)褐煤進(jìn)行預(yù)先干燥，使得褐煤的含水量降低到一定程度后，再將褐煤輸送到鍋爐中進(jìn)行燃燒而發(fā)電。常見(jiàn)的褐煤干燥的方式有煙氣干燥和過(guò)熱蒸汽干燥，但分別需要消耗大量的高溫?zé)煔夂透咂肺怀槠１景l(fā)明提出一種適用于燃燒中高水分煤的空冷機(jī)組的兩級(jí)原煤干燥系統(tǒng)及原煤干燥方法，通過(guò)布置兩級(jí)原煤干燥單元，在充分利用電廠的廢熱的同時(shí)可大幅降低入爐煤的水分，從而降低鍋爐排煙溫度，提高機(jī)組效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提出一種適用于空冷機(jī)組的兩級(jí)原煤干燥系統(tǒng)及原煤干燥方法，該系統(tǒng)主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器/空冷島、回?zé)峒訜釂卧?、發(fā)電機(jī)、冷卻塔/乏汽-循環(huán)水換熱器及兩級(jí)原煤干燥單元；其特征在于，
[0006]所述的鍋爐I的蒸汽出口與汽輪機(jī)2入口相連，汽輪機(jī)2出口(的乏汽)與凝汽器3的入口相連，凝汽器3的凝結(jié)水出口通過(guò)凝結(jié)水栗15、回?zé)峒訜釂卧?與鍋爐I入口相連；汽輪機(jī)2還與發(fā)電機(jī)5相連，流化床干燥機(jī)11的入煤口與碎煤機(jī)10的出口相連，流化床干燥機(jī)11的出煤口與蒸汽管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)12的入煤口相連，蒸汽管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)12的蒸汽加熱管束通過(guò)管路與汽輪機(jī)2低壓抽汽相連；蒸汽管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)12出口與除塵器14相連，除塵器14出口的氣體進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)，除塵器14出口經(jīng)磨煤機(jī)13與鍋爐I入口相連；除塵器14出口的固體顆粒與干燥后的原煤一同，經(jīng)磨煤機(jī)13研磨后進(jìn)入鍋爐I燃燒；
[0007]對(duì)于間接空冷機(jī)組，所述凝汽器3出口的熱循環(huán)水分兩路，一路與流化床干燥機(jī)11的入水口相連，流化床干燥機(jī)11的出水口與空氣加熱器17的出水口和冷卻塔6的入水口連接，冷卻塔6的出水口通過(guò)循環(huán)水栗16與凝汽器3的入水口相連；凝汽器3出口熱循環(huán)水的另一路通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥8與空氣加熱器17的入水口相連，空氣加熱器17的出水口與冷卻塔6的入水口連接；空氣加熱器17的氣體出口與流化床干燥機(jī)11的氣體入口相連；流化床干燥機(jī)11的氣體出口與尾氣處理裝置9連接，流化床干燥機(jī)11出口的干燥尾氣進(jìn)入尾氣處理裝置9處理后排入空氣；空氣加熱器17的空氣入口通過(guò)風(fēng)機(jī)7與環(huán)境空氣相連，空氣加熱器17出口的熱空氣送入流化床干燥機(jī)11作為干燥的流化介質(zhì)；
[0008]對(duì)于直接空冷機(jī)組，所述汽輪機(jī)2出口的乏汽分兩路，一路與空冷島18的入口相連，另一路通過(guò)乏汽閥門20與乏汽-循環(huán)水換熱器19的入口相連，空冷島18的出口和乏汽-循環(huán)水換熱器19的出口通過(guò)凝結(jié)水栗15與回?zé)峒訜釂卧?連接，回?zé)峒訜釂卧?與鍋爐I入口相連；所述的乏汽-循環(huán)水換熱器19的出水口與流化床干燥機(jī)11的入水口相連，流化床干燥機(jī)11的出水口通過(guò)循環(huán)水栗16與乏汽-循環(huán)水換熱器19的入水口相連；所述空冷島18出口的熱空氣一路通過(guò)氣閥21、風(fēng)機(jī)7與流化床干燥機(jī)11的空氣入口連接，進(jìn)入流化床干燥機(jī)11作為其干燥的流化介質(zhì)，空冷島18出口的另一路熱空氣直接排入大氣。
[0009]—種適用于空冷機(jī)組的兩級(jí)原煤干燥系統(tǒng)的原煤干燥方法，其特征在于，所述原煤干燥系統(tǒng)包括兩級(jí)干燥單元，具體干燥流程為:中高水分的原煤經(jīng)碎煤機(jī)破碎后進(jìn)入第一級(jí)干燥的流化床干燥機(jī)，分別以熱水和熱空氣為干燥熱源和干燥介質(zhì)，經(jīng)初步干燥后的原煤進(jìn)入第二級(jí)干燥的蒸汽管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)，通過(guò)從汽輪機(jī)低壓抽汽進(jìn)入蒸汽管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)的蒸汽管，其蒸汽壓力為0.18?0.24MPa，溫度為160?190°C，蒸汽管對(duì)原煤進(jìn)行進(jìn)一步干燥；蒸汽放熱后變成溫度為100?130°C的疏水，送回到回?zé)嵯到y(tǒng)，干燥尾氣進(jìn)入除塵器，經(jīng)除塵器處理后的氣體進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)，除塵器出口的固體顆粒與干燥后的原煤混合后經(jīng)磨煤機(jī)研磨進(jìn)入鍋爐燃燒。
[0010]所述的流化床干燥機(jī)作為第一級(jí)干燥單元，對(duì)于間接空冷機(jī)組，其干燥熱源為凝汽器出口的熱循環(huán)水，其流化介質(zhì)為經(jīng)空氣加熱器加熱后的熱空氣；對(duì)于直接空冷機(jī)組，其干燥熱源為乏汽-循化水換熱器出口的熱循環(huán)水，其流化介質(zhì)為從空冷島抽取的熱空氣。
[0011]所述的蒸汽管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)作為第二級(jí)干燥單元，其干燥熱源為來(lái)自汽輪機(jī)的低壓抽汽；其中，蒸汽在管內(nèi)流動(dòng)，原煤在筒內(nèi)流動(dòng)。
[0012]對(duì)于間接空冷機(jī)組，所述的凝汽器出口的熱循環(huán)水分兩路，一路與流化床干燥機(jī)的入水口相連，一路與空氣加熱器的入水口相連，進(jìn)入空氣加熱器的熱循環(huán)水流量由流量調(diào)節(jié)閥控制，放熱后的循環(huán)水匯合后送入冷卻塔進(jìn)一步冷卻。
[0013]對(duì)于直接空冷機(jī)組，所述的汽輪機(jī)出口的乏汽分兩路，一路與空冷島的入口相連，一路與乏汽-循環(huán)水換熱器的入口相連，放熱凝結(jié)后的乏汽匯合后進(jìn)入回?zé)峒訜釂卧?；所述空冷島出口的熱空氣分兩路，一路送入流化床干燥機(jī)作為干燥的流化介質(zhì)，一路直接排入大氣。
[0014]本發(fā)明的有益效果是通過(guò)布置兩級(jí)原煤干燥單元，充分利用凝汽器或乏汽-循環(huán)水換熱器出口熱循環(huán)水的廢熱作為第一級(jí)干燥熱源對(duì)中高水分原煤進(jìn)行預(yù)干燥，經(jīng)預(yù)熱后的原煤再進(jìn)入第二級(jí)干燥單元利用汽輪機(jī)低壓抽汽進(jìn)行進(jìn)一步干燥。對(duì)于間接空冷機(jī)組，凝汽器熱循環(huán)水作為一種“廢熱”還需進(jìn)入冷卻塔利用空氣冷卻；而對(duì)于直接空冷機(jī)組，汽輪機(jī)出口的乏汽需進(jìn)入空冷島冷卻。本系統(tǒng)充分利用熱循環(huán)水的低品位熱量對(duì)原煤進(jìn)行預(yù)干燥，從而可減少第二級(jí)干燥抽汽用量，在回收電廠“廢熱”的同時(shí)提高原煤的能量密度，增加機(jī)組出功；同時(shí)，兩級(jí)干燥單元的布置可提高原煤的干燥程度，從而提高鍋爐燃燒效率，降低排煙熱損失，進(jìn)而提高機(jī)組熱效率。此外，原煤干燥后能量密度提高，鍋爐爐膛體積減小，輔機(jī)出力得以保證，電站設(shè)備投資減少，經(jīng)濟(jì)性得到提高。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為一種適用于間接空冷機(jī)組的兩級(jí)原煤干燥系統(tǒng)。
[0016]圖2為一種適用于直接空冷機(jī)組的兩級(jí)原煤干燥系統(tǒng)。
[0017]圖中:1_鍋爐；2_汽輪機(jī)；3_凝汽器/空冷島；4-回?zé)峒訜釂卧?_發(fā)電機(jī)；6-冷卻塔/乏汽-循環(huán)水換熱器；7-風(fēng)機(jī)；8_流量調(diào)節(jié)閥；9_尾氣處理裝置；10_碎煤機(jī)；11_流化床干燥機(jī)；12_蒸汽管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)；13_磨煤機(jī)；14_除塵器；15_凝結(jié)水栗；16_循環(huán)水栗；17_空氣加熱器；18_空冷島；19_乏汽-循環(huán)水換熱器；20_乏汽閥門；21_氣閥。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明提供了一種適用于空冷機(jī)組的兩級(jí)原煤干燥系統(tǒng)及原煤干燥方法，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本系統(tǒng)工作原理做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]圖1所示為一種適用于間接空冷機(jī)組的兩級(jí)原煤干燥系統(tǒng)的示意圖。
[0020]圖2所示為一種適用于直接空冷機(jī)組的兩級(jí)原煤干燥系統(tǒng)的示意圖。
[0021]如圖1和圖2所示，該系統(tǒng)主要包括鍋爐1、汽輪機(jī)2、凝汽器/空冷島3、回?zé)峒訜釂卧?、發(fā)電機(jī)5、冷卻塔/乏汽-循環(huán)水換熱器6、兩級(jí)原煤干燥單元等。所述的鍋爐I的蒸汽出口與汽輪機(jī)2入口相連，汽輪機(jī)2出口(的乏汽)與凝汽器3的入口相連，凝汽器3的凝結(jié)水出口通過(guò)凝結(jié)水栗15、回?zé)峒訜釂卧?與鍋爐I入口相連；汽輪機(jī)2還與發(fā)電機(jī)5相連，流化床干燥機(jī)11的入煤口與碎煤機(jī)10的出口相連，流化床干燥機(jī)11的出煤口與蒸汽管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)12的入煤口相連，蒸汽管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)12的蒸汽加熱管束通過(guò)管路與汽輪機(jī)2低壓抽汽相連；蒸汽管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)12出口與除塵器14相連，除塵器14出口的氣體進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)，除塵器14出口經(jīng)磨煤機(jī)13與鍋爐I入口相連；除塵器14出口的固體顆粒與干燥后的原煤一同，經(jīng)磨煤機(jī)13研磨后進(jìn)入鍋爐I燃燒；
[0022]如圖1所示，對(duì)于間接空冷機(jī)組，所述凝汽器3出口的熱循環(huán)