[发明专利]高钠煤脱钠净化循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及劣质煤发电用净化提质技术，具体涉及一种高钠煤脱钠净化循环系统。

背景技术

高钠煤是指煤中碱金属化合物成分较高的一类特殊煤炭。各类碱金属化合物中，一般以钠基化合物居多，故称之为“高钠煤”。目前，我国高钠煤主要集中于新疆准噶尔盆地东部的准东煤田。准东煤田资源预测储量达3900亿吨，目前累计探明煤炭资源储量为2136亿吨，煤田成煤面积1.4万平方公里，是我国当前最大的整装煤田。以现在我国煤炭年产量计算，一个准东煤田就能够全国使用一百年。由于资源储备丰富且露天开采成本低，准东煤田已成为我国煤炭行业新一轮投资的热点地区。

准东煤属于特低灰分、特低硫、高热值(高位发热量)、低变质程度的优质煤。无论是作为发电或是用来做煤化工的原料，都是低污染、低排放的原料，可以有效的节约废物的处理费用。这些优越的自然条件都为准东地区的煤电和煤化工的发展打下了良好的物质基础。就新疆目前发电而言总装机容量为1800万KW，根据国家“十二五”规划和新疆未来五年规划，新疆在12.5末装机容量将达到一亿KW，其中准东煤田是“新电东送”最主要的能源保障基地。

准东地区的煤质具有以下特点：中高水分；中等发热值；易着火、易燃尽；强结焦；高碱金属含量，强沾污性。小容量机组的试运行结果表明：准东高钠煤用于电站发电厂燃煤时，在锅炉的受热面、省煤器、空气预热器沾污问题非常严重，碱金属对锅炉的本体材料腐蚀也非常严重，且排渣也非常困难。因此，强结焦与强沾污性对燃准东煤电站锅炉的设计及运行提出了巨大的挑战，全燃准东煤时锅炉炉内结焦与受热面沾污问题非常严重，锅炉无法长期运行。究其原因，这些问题均与煤灰中碱金属含量较高密切相关。

目前，中国各发电企业在准东地区建设发电厂，只能利用20-30％的准东煤与其它煤种混合后进行掺烧，这样对准东煤使用量非常有限，同时又要从其它地方购买优质燃煤，增加了发电企业的发电成本。对准东煤田的开发和电源基地的建设带来了困难，因此难于将准东煤的优势得以充分发挥。

为利用准东高钠煤用于发电的另一种其它掺烧办法：如采用掺和一定数的硅或三氧化二铝等，可以调整炉内燃烧的灰熔点，可多采用准东高钠煤在锅炉中燃烧，也能起到一定的改善锅炉的沾污和结渣的问题，但同时增加了锅炉的磨损影响锅炉使用寿命和降低了燃煤的发热值，这使必又要增加建设投资和电厂的运行成本。

因此，如何降低准东煤中的碱金属含量，防结渣、沾污和腐蚀，确保锅炉安全经济长时期的运行，是发电企业和燃用准东煤的其它行业所不可回避的问题，也是当前发展准东煤电基地建设所面临的重大挑战。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种运行安全、工艺简单、投资小、能充分有效利用烟气干燥和水回收的高钠煤脱钠净化循环系统，用以把高钠煤变成低钠煤或无钠煤，从根本上解决燃高钠煤发电机组所面临的炉内结焦与受热面沾污、腐蚀等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种高钠煤脱钠净化循环系统，包括由循环管路相连的循环水加热器、原煤净化装置、混合反应装置、煤液分离装置、废水处理装置、脱钠煤干燥装置以及蒸汽加热源，其中，

循环水加热器输入端接收循环水和补水，并接收蒸汽加热源的抽蒸汽对水进行加热，循环水加热器输出端与原煤净化装置相连；

原煤净化装置的输入端接收循环水加热器输出的热水以及经粉碎后的高钠原煤，并通过混合反应装置及蒸汽加热源分别输入以醋酸或盐酸为主要成份的洗涤液和蒸汽，对原煤进行混合加热清洗、脱钠；

煤液分离装置与原煤净化装置的输出端相连，将脱钠煤与洗煤废水分离，将脱钠煤输至脱钠煤干燥装置进行干燥，将洗煤废水输至废水处理装置进行处理；

废水处理装置输出端通过循环泵将处理后的循环水返回至循环水加热器。

所述原煤净化装置是根据原煤中的碱金属含量的多少，把相应参数设是为温度20℃-350℃、洗涤时间为3min-30min；所述原煤净化装置输入的原煤粉碎直径为1mm-30mm。

所述蒸汽加热源为电厂汽轮发电机组，通过对其锅炉抽汽以实现蒸汽供应。

所述脱钠煤干燥装置与汽轮发电机组的锅炉相连，通过锅炉提供烟气对脱钠煤进行干燥。

所述脱钠煤干燥装置与循环水加热器相连，将干燥产生的乏汽通过冷却水喷淋来回收乏气中的水，并作为补水输入循环水加热器。

所述原煤净化装置和循环水加热器中输入的蒸汽经降温并凝结放热变为疏水后，通过疏水泵排放至电厂汽水循环系统。