[发明专利]一种褐煤干燥发电系统及其实施方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种褐煤干燥发电系统及其实施方法，属于褐煤火力发电的技术领域。

背景技术

由于褐煤资源比较丰富，储藏量较大，成本较低，在火力发电的发电系统中通常采用褐煤作为燃料进行发电。我国已探明的褐煤储存量约2100亿吨，占全国煤炭储量的13％。但是，褐煤普遍存在含水量较高为35％-50％、发热量低、挥发分高、易自燃和二氧化碳排放量大等缺点，直接用于燃烧发电会导致发电效率较低，环境污染较大，而且还会增加电厂的设备建设和运行成本，并且褐煤较高的含水量还会导致运输费用的增加，因此限制了褐煤在发电领域中的应用。

由于褐煤本身含水量较高，褐煤在锅炉中直接燃烧的热效率较低，造成锅炉的排烟损失较大，且CO2排放量较大。另外，褐煤直接燃烧的热效率较低，使得锅炉本体、制粉装置、各个管道的尺寸都较庞大，造价昂贵，其他辅助设备容量也较大，导致用电率较高。

中国专利文献CN102944024公开了一种褐煤火力发电系统，在该褐煤火力发电系统中设置了干燥机，煤仓中的湿褐煤经过干燥机干燥后直接送入锅炉中进行燃烧，锅炉燃烧褐煤产生大量高压蒸汽推动汽轮机做功而发电，从汽轮机中排出的低压蒸汽再进入凝汽器中冷却凝结形成水，这些水再输送到锅炉中生成水蒸气，循环利用。其中，由于干燥机对褐煤进行干燥时会产生大量尾气，而这些尾气中带有大量的热量和粉尘会污染环境，进而在该褐煤发电系统中还设置换热器和水净化装置，干燥机的尾气口与换热器的进气口连接，换热器的排液口与水净化装置的进液口连接，并且换热器连接在凝汽器的排液口和锅炉的进液口之间，从而干燥机干燥褐煤产生的尾气从干燥机的尾气口排出，然后进入换热器中与凝汽器排出的水进行热交换，预加热由凝汽器进入到锅炉中的水，使得热量得到回收利用，进一步，尾气在换热器中换热后温度降低，形成一定量的混合液进入水净化装置中进行净化处理，以去除混合液中溶解的粉尘、杂质后，得到干净水供循环利用。

上述褐煤火力发电系统中，采用蒸汽管式回转干燥机或蒸汽流化床干燥机对湿褐煤进行干燥处理，有利于实现对煤进行干燥之后循环利用水资源。然而，采用上述管式回转干燥机或流化床干燥机对湿褐煤进行干燥，干燥机的热效率较低且对褐煤处理量小，处理所得的褐煤脱水率低，干燥效果差，进而影响褐煤火力发电系统的热效率。此外，对热量进行回收时，利用干燥褐煤产生的尾气通过换热器与凝汽器排出的水进行热交换，由于凝汽器部位的水量非常大，因而需要采用较大规模的换热器，导致系统整体的用电率和耗能增大。

发明内容

本发明针对现有技术中的褐煤火力发电系统中采用管式回转干燥机或流化床干燥机对湿褐煤进行干燥使得褐煤脱水率低、干燥效果差、影响褐煤火力发电系统的热效率的技术缺陷，提出一种热效率高的褐煤干燥发电系统及其实施方法。

一种褐煤干燥发电系统，包括锅炉、汽轮机和凝汽器，所述锅炉的排气口与所述汽轮机的进气口连接，所述汽轮机的排气口与所述凝气器的进气口连接；

其中，所述褐煤发电系统还包括气流床-流化床耦合的褐煤干燥装置，其由下至上依次设有流化床反应器和气流床反应器，

在所述流化床反应器的中下部设有第一干燥热源进口，底部设有大粒径煤出料口；

与所述流化床反应器连通设置，所述气流床反应器的横截面积小于或等于所述流化床反应器的横截面积；所述气流床反应器上部设有湿煤进料口，顶部设有小粒径煤出料口，中下部设有第二干燥热源进口；

所述大粒径煤出料口和所述小粒径煤出料口均与所述锅炉的进料口连接。

所述褐煤干燥发电系统还包括除尘装置、热量回收装置、水净化装置和省煤器；

所述除尘装置的进料口与所述小粒径煤出料口连接，所述除尘装置的气体出料口与所述热量回收装置的进气口连接，所述除尘装置的固体出料口与所述锅炉的进料口连接；所述热量回收装置的排液口与所述水净化装置的进液口连接；

所述省煤器位于所述凝汽器的排液口与所述锅炉的进液口之间，所述省煤器上设有第一进液口和第二进液口，所述第一进液口与所述水净化装置的排液口连接，所述第二进液口与所述凝汽器的排液口连接。

所述干燥热源为过热蒸汽；

所述热量回收装置为间接接触式换热器；

在所述凝汽器的排液口与所述省煤器的第二进液口之间还依次连接设置低压加热器、除氧器和高压加热器。

所述流化床反应器和所述气流床反应器均设置为筒状，所述流化床反应器和所述气流床反应器的直径比为1:1-5:1，所述流化床反应器和所述气流床反应器的高度比为1:1-1:20。