[发明专利]烟气预干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统

说明书

技术领域

本发明属于燃煤发电技术领域，涉及褐煤发电技术。具体地说，涉及燃煤电站锅炉的制粉系统与燃烧系统。

背景技术

褐煤是煤化程度最低的矿产煤，是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产物，因外表呈褐色或暗褐色而得名。褐煤约占我国动力煤储量的18％，主要分布于内蒙古、东北及云南等地区。褐煤具有挥发分高(V_daf＞37％)、水分高(全水分约为30％，外在水分大多超过19％)、发热量低(约12.56MJ/kg)、灰熔点低(约1150℃)、磨损性低(HGI为50-70)和易自燃等特点。褐煤“二高三低”的特点决定了其制粉系统具有一定的特殊性。

褐煤主要用于电厂燃料，也可用于化学工业等领域。褐煤发电在澳大利亚、德国、美国等发达国家应用广泛。研究指出，燃烧干燥提质后的褐煤能提高锅炉效率，降低排烟温度，减小引风机、磨煤机等电站辅机的能耗，降低发电煤耗，提高全厂热效率，同时对减少CO₂、NO_X排放也起到一定作用。

褐煤的提质是指褐煤在高温下经受脱水和热分解作用后转化成具有烟煤性质的提质煤。目前褐煤干燥提质主要有流化床、回转窑、水平移动床三种技术工艺，干燥介质主要有烟气、水蒸汽等。干燥介质看，褐煤是一种极易析出挥发份的煤种，在采用含氧气体干燥时，如果出现局部氧化导致过热，容易引起挥发份燃烧，从而造成干燥系统的燃烧问题，影响系统的正常稳定运行。如果全部采用水蒸汽进行干燥时，由于潜热的排放损失，容易造成较大的能源浪费。现有的褐煤干燥提质工艺多处于规模示范阶段，投资大、运行不稳定是影响这些工艺推广应用的主要原因。

与烟煤、无烟煤相比，褐煤的优势是价格较低，反应活性高，但其热值相对较低，含水量较高。褐煤中的水分不仅增加运输成本，还增加锅炉造价，降低电厂效率，因此褐煤干燥提质技术及装备开发是清洁高效利用褐煤的关键。

在电站锅炉制粉系统中，磨煤机既是破碎设备，也是关键的原煤干燥设备，故各类制粉系统的最大区别在于磨煤机类型。目前广为应用的磨煤机主要有钢球磨煤机、中速磨煤机及风扇磨煤机三大类。磨煤机选型主要与原煤水分、可磨性以及磨损性有关。因大部分褐煤水分较高且磨损性较弱，故在当前的燃褐煤机组中广泛应用干燥能力较强的风扇磨煤机直吹式制粉系统。根据干燥介质的不同，风扇磨直吹式制粉系统还可分为二介质(热风与热烟)与三介质(热风、热烟及冷烟)干燥系统。

无论二介质还是三介质系统，均存在两个方面的问题。一是干燥介质中含氧较高，易使制粉系统内发生着火、爆燃等事故，影响制粉系统安全运行；二是使制粉系统内干燥出的大量原煤水分随煤粉一起进入锅炉炉膛，这不仅使煤粉燃烧性能变差，还会降低机组发电效率。

综上所述，可知目前的褐煤干燥提质工艺均因投资巨大、运行不稳定等问题而未能得以规模化应用，且提质后褐煤的储存、包装、运输等仍存在大量问题。而目前电站锅炉中广为应用的二介质与三介质干褐煤制粉系统均着眼于高水分褐煤的干燥和制粉，未能有效解决褐煤制粉系统的安全问题，且将干燥出的大量原煤水分送入锅炉炉膛，未能实现燃用提质煤的思想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种干燥效果好、运行安全，能够提高煤粉燃烧性能、降低发电煤耗的烟气预干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统，以克服现有技术存在的不足。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种烟气预干燥褐煤风扇磨直吹式制粉系统，包括风扇磨煤机、连接在风扇磨煤机进煤口的送煤管，按顺序连接在风扇磨煤机后部的粗粉分离器、煤粉分配器以及热风装置，所述煤粉分配器连接到锅炉的燃烧器，所述热风装置分两路，一路连接到锅炉的燃烧器，另一路连接到送煤管的热风进口，其特征在于：所述送煤管在落煤口连接有预干燥装置，所述预干燥装置上部具有进煤口和高温烟气干燥剂入口，底部侧面还具有排气口，所述排气口连接有除尘器，所述除尘器的乏气出口连接有乏气风机，所述除尘器的出粉口连接到送煤管的落粉口；所述预干燥装置高温烟气干燥剂入口连接有烟气混合室，所述烟气混合室有两个烟气进口，第一烟气进口连接到锅炉炉膛的热烟抽口，第二烟气进口连接到锅炉烟道的冷烟抽口。