[发明专利]一种利用烟气、乏汽废热的原煤低温预干燥系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于原煤干燥设备领域，特别涉及一种利用烟气、乏汽废热的原煤低温预干燥系统及方法。

背景技术

我国的一次能源以煤为主，长期以来煤炭在我国一次能源消费中的比例均在70％左右。燃煤发电的装机容量和发电量分别占全国电力总装机容量和总发电量的69％和78％左右，消耗原煤占国内煤炭消费总量的50％左右。截至2013年底，燃煤发电装机容量已达8.17亿千瓦、年发电量达3.94万亿千瓦时，且近几年仍保持着每年3000-4000万千瓦装机容量的增长速度。另一方面，燃煤电厂的粉尘、SO₂、NO_x等主要污染物的排放量分别占全国总排放量的12.20％、42.16％和41.59％。因此，进一步提高燃煤电站机组运行效率对保证我国能源安全和降低整个污染物减排工作而言意义重大。

近年来，国家发改委、环保部、国家能源局三部委下发的《燃煤节能减排升级与改造行动计划2014～2020》明确指出，新建机组供电标煤低于300克/千瓦时，这对我国电力行业提出了巨大的挑战。当前，主要提高技术手段为提高循环参数，提高机组运行水平，但从燃料源头节能，尚未开展相关研究。众所周知，我国主要动力用煤的为烟煤、贫煤，其水分含量一般在3％～15％，如：烟煤(3～18％)；贫煤(4～8％)；洗中煤(7～9％)而水分含量中，外水分为主约为70％～80％；另外，由于气候环境等影响因素，如：我们南方靠近水系的电厂环境湿度偏大，煤中含水量一般更高。

当前采用的磨煤系统主要为闭式系统，其特点是煤颗粒在磨煤机机研磨干燥 后，其水分经三次风或一次风直接送入炉膛内燃烧。在磨煤机中煤中的水分一方面会降低入炉一次风温，另一方面排烟中的水分会增加烟气热损失。另外，煤中的水分影响磨煤机电耗，如可适当降低入炉煤水分，对降低磨煤机电耗也十分有利。目前，煤中水分的蒸发干燥技术研究，主要针对褐煤等高水分煤展开，烟气、空气、蒸汽等多种干燥介质的干燥手段也日趋成熟。

另外，近年来低温干燥技术也得到了发展，如美国Clean Coal Power Initiative(CCPI)集团提出，利用冷却塔中的冷却水加热空气，空气作为干燥介质进入流化床干燥设备，可有效降低褐煤的水分含量并提高电站效率。

而在烟煤、贫煤等常用动力用煤中，分析表明，其外水分亦占到全水分的70％-80％,因此可以通过低温干燥设备，对燃烧硬煤(烟煤、贫煤，等)电站采用低温干燥技术，大幅度降低煤中的外水分，亦可起到减少锅炉排烟损失，提高电站效率的作用。另外，在常规燃煤电站中，低品位废热资源十分充裕，如锅炉排烟、凝汽器循环水、空冷机组空冷岛热风等，如有效利用此类电站废热，进行原煤的预干燥，可有效降低80～90％外水分，降低标煤耗1.5～3g/kWh.因此,通过预热入炉煤的方式回收电站低温余热，是一种低成本、高回报的提高现役机组运行效率的有效方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用烟气、乏汽废热的原煤低温预干燥系统及方法，所述原煤低温预干燥系统包括输煤皮带、碎煤机、低温干燥设备、烟气、乏汽废热回收装置、分离器、煤仓、给煤机和磨煤机；其特征在于，所述原煤低温预干燥系统包括间接利用烟气废热的原煤低温预干燥系统、间接利用空冷乏汽废热的原煤低温预干燥系统和直接利用烟气废热的原煤低温预干燥系统；

所述间接利用烟气废热的原煤低温预干燥系统为输煤皮带1设置在碎煤机2 的上游；碎煤机2通过管道与低温干燥设备3的入料口相连，低温干燥设备3与烟气废热回收装置4相连接，低温干燥设备3的气、固输出口分别连接分离器5和煤仓6，煤仓6再与给煤机7、磨煤机8串联；其中烟气废热回收装置4直接放在锅炉尾部烟道中；

所述间接利用空冷乏汽废热的原煤低温预干燥系统与间接利用烟气废热的原煤低温预干燥系统结构差别在于乏汽废热回收装置4的热源入口通过管道与空冷岛凝结水连接，出口通过管道连接进凝结水系统；其余结构与间接利用烟气废热的原煤低温预干燥系统相同；

所述直接利用烟气废热的原煤低温预干燥系统的结构是将间接利用烟气废热的原煤低温预干燥系统的低温干燥设备3与烟气、乏汽废热回收装置4合并为烟气滚筒干燥器9，分别与锅炉排烟管道、碎煤机2、分离器5和煤仓6连接，其余结构与间接利用烟气废热的原煤低温预干燥系统相同。