[发明专利]一种褐煤提质后燃烧或掺烧系统

说明书

技术领域

本发明属于大型电站锅炉系统领域，特别涉及一种褐煤提质后燃烧或掺烧系统，主要用于燃烧和掺烧高水分褐煤的大容量控制循环锅炉和超（超）临界锅炉系统。

背景技术

由于我国的能源结构特点，火力发电仍然是最主要的发电形式。火力发电用煤根据煤化程度分为三大类：褐煤、烟煤、无烟煤。烟煤因为其良好的性质广泛用于发电，近来随着烟煤供应日益紧张其价格不断上涨，许多电厂都采用燃烧或掺烧褐煤的方式解决烟煤供应紧张及发电成本高的问题。褐煤作为劣质煤的主要特点是：挥发分含量高、水分含量高、低位发热量小、灰熔点比较低。

由于褐煤以上特点，褐煤掺烧易出现以下问题：

因为褐煤水分高，烟煤掺烧褐煤时，会出现干燥出力急剧下降，造成制粉系统磨煤机出口温度过低情况，影响锅炉完全燃烧和低负荷燃烧稳定；褐煤挥发分含量高，干燥出力过高会造成制粉系统着火或爆炸的危险工况；褐煤的发热量低，与燃烧烟煤相同负荷下相比，总燃料消耗量增大，烟气量会增大，送风机、引风机可能出力不够需改造；另外烟气量增大也会使对流换热增强，引起过热蒸汽、再热蒸汽超温，甚至使受热面壁温过高导致爆管事故；褐煤灰熔点低，易引起炉膛、燃烧器区域结焦，过热器、再热器挂焦问题。

现有的褐煤燃烧和掺烧方案对于以上问题采取的解决办法是：

抽取炉烟干燥，将烟气送入磨煤机内，高温或中温烟气送入磨煤机降低了制粉系统含氧量，减小了制粉系统爆炸危险，同时提高磨煤机干燥出力；对抽取炉烟干燥的新系统进行锅炉热力计算、制粉系统校核计算、烟风等性能计算；更换适合褐煤的燃烧器，进行燃烧调整优化。

从汽轮机抽汽干燥，干燥后褐煤的质量提高，水分含量减少，低位发热量增大。相对干燥前对制粉系统干燥出力影响减小；燃料消耗量减小，烟气量变化小，对送风机、引风机、各级受热面对流吸热量、各级受热面管壁温度影响减小。从汽轮机抽汽干燥褐煤需引入褐煤干燥机及消耗一定量的汽轮机抽汽，对汽轮机有一定的影响，需提高锅炉蒸发量。

采用抽炉烟和抽汽干燥褐煤的措施都可以在一定程度上解决了问题，但是也还存在一些问题，如抽炉烟提高干燥介质温度可能超过磨煤机的限度，抽炉烟导致抽取点后烟气量减少，使得抽取点后受热面吸热量减少，尤其是空气预热器吸热量减少导致一、二次风温降低；抽汽干燥褐煤使汽轮机做功蒸汽量减少，提高蒸发量对锅炉也会造成一定影响。本专利针对于以上问题提出了一种褐煤干燥提质掺烧系统设计方法。

发明内容

本文提出了一种褐煤提质后燃烧或掺烧系统，最大程度的减少褐煤掺烧过程中水分含量高对锅炉系统的影响。

本发明采用的技术方案为：

在电站锅炉的尾部出口端设置有低温再热器、低温过热器和省煤器；省煤器的出水口通过分水阀与滚筒干燥机的入水口连接，滚筒干燥机的蒸气出口与分离器连接，水出口与循环泵、混合器串联后与管式空气预热器的入水口连接；滚筒干燥机的褐煤出口与电站锅炉的给煤机入口连接，分水阀的一条支路与炉膛的水冷壁联箱连接。

所述滚筒干燥机采用间接换热方式。

所述混合器的一条支路与高压加热器的出水口连接，高压加热器的出水与滚筒干燥机的出水混合后送往省煤器参与循环。

所述分离器分离的蒸发水送入冷凝器凝结收集作为电站工业用水，分离出的煤粉送往磨煤机。

本发明的有益效果为：

该系统一方面可以干燥褐煤，最大限度减小褐煤掺烧且对锅炉的影响；另一方面褐煤干燥后可以回收大量水分，作为电站工业用水。例如，对于1000MW机组掺烧褐煤比例为70%，将褐煤全水分从30-50%根据煤质情况干燥到15%-20%左右，需要干燥提质后的煤约300t/h，对应需要干燥的褐煤约380t/h。干燥褐煤需要省煤器水量约250t/h，回收褐煤干燥蒸发水分约70t/h。

附图说明

图1为褐煤提质掺烧锅炉系统；

图2为褐煤用量、干燥水用量的计算流程图。

图中标号：

1-给煤机；2-磨煤机；3-分离器；4-煤粉分配器；5-燃烧器；6-炉膛；7-屏式过热器；8-高温过热器；9-高温再热器；10-低温再热器；11-低温过热器；12-省煤器；13-回转式空气预热器；14-二次风机；15-一次风机；16-分水阀；17-滚筒干燥机；18-分离器；19-循环泵；20-混合器；

具体实施方式

本发明提供了一种褐煤提质后燃烧或掺烧系统，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。