專利名稱：一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電廠燃煤蒸汽發(fā)電機(jī)組中節(jié)煤降耗的技術(shù)領(lǐng)域，提出一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法。
背景技術(shù)：
燃煤蒸汽發(fā)電機(jī)組都是基于朗肯循環(huán)的凝汽式發(fā)電機(jī)組，燃煤鍋爐發(fā)電機(jī)組蒸汽動力循環(huán)系統(tǒng)，其工作過程是原始煤經(jīng)磨煤機(jī)干燥、研磨成煤粉后進(jìn)入鍋爐中燃燒放出熱量，水在鍋爐汽包中定壓吸熱汽化為飽和蒸汽。飽和蒸汽在過熱器中吸熱成過熱蒸汽，過熱蒸汽通過汽輪機(jī)膨脹對外做功，并有一定的熱損失，在汽輪機(jī)尾段出口汽輪機(jī)膨脹做功后的乏汽進(jìn)入凝汽器進(jìn)行冷源散熱后凝結(jié)成水，由凝結(jié)水泵依次送入軸封加熱器、多級低壓加熱器(1號低壓加熱器、2號低壓加熱器、3號低壓加熱器、4號低壓加熱器等)逐級加熱后進(jìn)入除氧器除氧后經(jīng)給水泵增壓后進(jìn)入多級高壓加熱器(5號高壓加熱器、6號高壓加熱器、7號高壓加熱器等)再次加熱后進(jìn)入省煤器在鍋爐系統(tǒng)進(jìn)一步加熱后進(jìn)入汽包內(nèi)汽液分離，飽和蒸汽排出汽包經(jīng)過鍋爐過熱器加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽，過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。上述流程存在的問題是①煤粉進(jìn)入制粉系統(tǒng)(磨煤機(jī)、磨煤送風(fēng)機(jī)等)和鍋爐中帶有水分，在制粉系統(tǒng)和鍋爐爐膛內(nèi)蒸發(fā)，所需熱量是煤粉自身在鍋爐中的燃燒熱提供，因此，蒸發(fā)煤粉中的水分需要消耗煤粉，耗量大。②過熱蒸汽通過汽輪機(jī)發(fā)電，過熱蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為電功的轉(zhuǎn)化率不足50 %，發(fā)電效率不高的原因是汽輪機(jī)通過抽汽加熱凝液的方法利用了 1/3左右蒸汽的蒸發(fā)潛熱， 2/3蒸汽的蒸發(fā)潛熱無法利用，只能通過凝汽器被冷凝介質(zhì)帶走，通過涼水塔或空冷島散失，成為無法利用的最大熱消耗，即凝汽發(fā)電機(jī)組的冷源損失。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本發(fā)明的目的在于提供一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法，即在現(xiàn)有燃煤鍋爐發(fā)電機(jī)組的煤粉料倉+稱重皮帶與磨煤機(jī)之間增設(shè)增設(shè)蒸汽管式干燥系統(tǒng)，并從汽輪機(jī)抽出做過部分功的過熱蒸汽作為干燥介質(zhì)，利用過熱蒸汽的顯熱和潛熱使煤粉中的水份蒸發(fā)，過熱蒸汽冷凝成水后通過凝液水泵送入汽輪機(jī)組的除氧器循環(huán)使用。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法，其特征是在煤粉料倉+稱重皮帶與磨煤機(jī)之間增設(shè)蒸汽管式干燥系統(tǒng)，煤粉料倉中原煤經(jīng)稱重皮帶計量后進(jìn)入蒸汽管式干燥機(jī)中，利用汽輪機(jī)抽出的過熱蒸汽對煤粉進(jìn)行干燥，干燥后的煤粉進(jìn)入磨煤機(jī)研磨成煤粉，同時環(huán)境空氣經(jīng)煤粉輸送風(fēng)機(jī)增壓，經(jīng)鍋爐空氣預(yù)熱器加熱后進(jìn)入磨煤機(jī)，把煤粉吹入鍋爐爐膛中進(jìn)行燃燒。鍋爐爐膛煤粉燃燒放出熱量，使鍋爐汽包中的水定壓吸熱汽化
3為飽和蒸汽，飽和蒸汽經(jīng)鍋爐過熱器吸熱成為過熱蒸汽，過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功發(fā)電，在汽輪機(jī)內(nèi)發(fā)電做功后的低壓蒸汽(乏汽)進(jìn)入凝汽器凝結(jié)成水放出潛熱，凝結(jié)水泵將凝結(jié)水依次送入軸封加熱器、多級低壓加熱器，多級低壓加熱器——1號低壓加熱器、2號低壓加熱器、3號低壓加熱器、4號低壓加熱器)逐級加熱后進(jìn)入除氧器除氧，加熱介質(zhì)分別來自汽輪機(jī)7段、6段、5段、4段等抽汽。經(jīng)除氧后的鍋爐用水由鍋爐給水泵增壓后進(jìn)入多級高壓加熱器——5號高壓加熱器、6號高壓加熱器、7號高壓加熱器)再次加熱(加熱介質(zhì)為汽輪機(jī)的3段、2段、1段抽汽后進(jìn)入省煤器，在鍋爐系統(tǒng)進(jìn)一步加熱后進(jìn)入汽包內(nèi)汽液分離，飽和蒸汽排出汽包經(jīng)過鍋爐過熱器加熱后成為過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電，進(jìn)行朗肯循環(huán)。4段或5段抽汽來的過熱蒸汽進(jìn)入增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)中，對煤粉進(jìn)行干燥，煤粉中蒸發(fā)出來的水蒸氣和不凝氣進(jìn)入布袋除塵器中除塵后尾氣經(jīng)尾氣風(fēng)機(jī)排空，干燥后的煤粉進(jìn)入磨煤機(jī)中，過熱蒸汽凝結(jié)成水進(jìn)入凝液罐中，經(jīng)凝液泵增壓后進(jìn)入除氧器進(jìn)行脫氧處理。上述增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)為蒸汽管式干燥機(jī)、布袋除塵器、尾氣風(fēng)機(jī)、凝液罐和凝液泵上述增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)中，干燥介質(zhì)來自汽輪機(jī)的抽汽，抽汽可以為1 段、2段、3段、4段、5段、6段或7段抽汽，蒸汽壓力為0. 6 0. SMpa0上述增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)中，蒸汽管式干燥機(jī)可是蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)、或為管束式干燥機(jī)、或為管式干燥機(jī)。上述增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)中，除塵器為干法除塵器，干法除塵器為旋風(fēng)分離器、或為袋式除塵器、或為電除塵器；除塵器或為濕法除塵器，濕法除塵器為文丘里濕法除塵器、或為沖激濕法除塵器、或為濕法洗滌塔。上述增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)可用于需要制粉系統(tǒng)的煤粉鍋爐系統(tǒng)，或用于不需要制粉的循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)。對比現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明技術(shù)，節(jié)能效果說明如下燃煤鍋爐發(fā)電機(jī)組需要的燃煤，無論是在現(xiàn)有技術(shù)方案中鍋爐爐膛內(nèi)蒸發(fā)水分， 還是在本發(fā)明技術(shù)方案中增設(shè)的蒸汽管式干燥機(jī)內(nèi)蒸發(fā)水分，均可看作燃煤的脫水干燥過程，所需熱量都是煤在鍋爐燃燒產(chǎn)生的燃燒熱提供，但提供方式不同(1)現(xiàn)有技術(shù)中，煤粉中的水在制粉系統(tǒng)和鍋爐爐膛內(nèi)蒸發(fā)熱量是煤粉燃燒熱直接提供；只要煤粉中有水，燃燒的一部分熱量將用于水的蒸發(fā)，煤中水量越多，消耗的煤量也大，反之消耗的煤量也少。(2)本發(fā)明技術(shù)中，煤粉中的水在增設(shè)蒸汽管式干燥機(jī)內(nèi)蒸發(fā)，需要的熱量由汽輪機(jī)做過部分功的抽汽間接換熱提供，自汽輪機(jī)抽出過熱蒸汽用于增設(shè)蒸汽管式干燥機(jī)干燥煤粉的過程與凝汽器把過熱蒸汽冷凝成水的過程類似，增設(shè)蒸汽管式干燥機(jī)干燥煤粉消耗的熱量一部分為顯熱，一部分為蒸汽潛熱，過熱蒸汽在蒸汽管式干燥機(jī)冷凝成水放出的熱量大部分是蒸汽潛熱，是凝汽器散去的冷源，研究發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)抽汽用于蒸汽管式干燥機(jī)干燥的熱量與汽輪機(jī)排出泛汽在凝汽器冷凝的冷源散熱損失相同，干燥消耗多少汽輪機(jī)抽出蒸汽的熱量，冷源將減少相同數(shù)量的散熱損失，因此，在進(jìn)入制粉系統(tǒng)或鍋爐前增設(shè)蒸汽管式干燥系統(tǒng)將減少發(fā)電機(jī)組的煤耗量，降低自用電率，下面舉例說明。
將全水分為33%的褐煤干燥后8%、15%時，煤質(zhì)參數(shù)分別為
權(quán)利要求
1.一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法，其特征是在燃煤鍋爐發(fā)電機(jī)組的煤粉料倉(1)中原煤經(jīng)稱重皮帶( 計量后進(jìn)入增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)中，由汽輪機(jī)4段或5段抽汽來的過熱蒸汽進(jìn)入增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)中，對煤粉進(jìn)行干燥，煤粉中蒸發(fā)出來的水蒸氣和不凝氣進(jìn)入布袋除塵器00)中除塵后尾氣經(jīng)尾氣風(fēng)機(jī)排空， 干燥后的煤粉進(jìn)入磨煤機(jī)(3)中，用于干燥的過熱蒸汽凝結(jié)成水進(jìn)入凝液罐(22)，經(jīng)凝液泵增壓后進(jìn)入除氧器(12)，并與經(jīng)過多級低壓加熱器加熱后的凝結(jié)水混合并一起脫氧后成為鍋爐給水，脫氧后的鍋爐給水由給水泵(1 依次送入5號高壓加熱器(14)、6號高壓加熱器(1 、7號高壓加熱器(16)再次加熱，加熱介質(zhì)為汽輪機(jī)的3段、2段、1段抽汽后經(jīng)省煤器，在鍋爐系統(tǒng)進(jìn)一步加熱后進(jìn)入汽包內(nèi)汽液分離，飽和蒸汽排出汽包經(jīng)鍋爐過熱器加熱后成為過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電，進(jìn)行朗肯循環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法，其特征是上述增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)包括蒸汽管式干燥機(jī)(19)、布袋除塵器(20)、尾氣風(fēng)機(jī) (21)、凝液罐(22)和凝液泵(23) 0
3.如權(quán)利要求1所述的一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法，其特征是增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)中，干燥介質(zhì)來自汽輪機(jī)(5)的抽汽，抽汽可為汽輪機(jī)的1段、或 2段、或3段、或4段、或5段、或6段抽汽，蒸汽壓力為0. 6 0. SMpa0
4.如權(quán)利要求1所述的一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法，其特征是增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)中，蒸汽管式干燥機(jī)(19)為蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)、或為管束式干燥機(jī)、或為管式干燥機(jī)等熱傳導(dǎo)型干燥機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法，其特征是在增設(shè)的蒸汽管式干燥系統(tǒng)中，除塵器OO)為干法除塵器，或為濕法除塵器。
6.如權(quán)利要求1或5所述的一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法，其特征是上述的干法除塵器為如旋風(fēng)分離器、或為袋式除塵器、或為電除塵器；濕法除塵器為文丘里濕法除塵器、或為沖激濕法除塵器、或為濕法洗滌塔。
7.如權(quán)利要求1所述的一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法，增設(shè)的蒸汽管式煤干燥系統(tǒng)的鍋爐(4)為需要制粉系統(tǒng)的煤粉鍋爐系統(tǒng)，或為不需要制粉的循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提出的是一種增設(shè)蒸汽管式干燥降低燃煤電廠煤耗的方法，即在現(xiàn)有燃煤鍋爐發(fā)電機(jī)組中的煤粉料倉+稱重皮帶與磨煤機(jī)之間增設(shè)蒸汽管式干燥系統(tǒng)，并從汽輪機(jī)抽出做過部分功的過熱蒸汽作為干燥介質(zhì)，利用過熱蒸汽的顯熱和潛熱使煤粉中的水份蒸發(fā)，過熱蒸汽冷凝成水后通過凝液水泵送入汽輪機(jī)組的除氧器循環(huán)使用。本發(fā)明的特點是節(jié)煤降耗、余熱回收利用、減少二氧化碳排放量，適應(yīng)國家節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策。
文檔編號F26B23/10GK102191956SQ20101012062
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者史晉文, 張麥奎, 竇巖, 蔣永中, 趙旭 申請人:蘭州瑞德干燥技術(shù)有限公司, 國家干燥技術(shù)及裝備工程技術(shù)研究中心, 天華化工機(jī)械及自動化研究設(shè)計院