[实用新型]带有高钠煤水浴脱钠及水回收功能的循环发电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于煤发电技术领域，涉及高钠煤发电技术，具有地说，涉及一种带有高钠煤水浴脱钠及水回收功能的循环发电系统。

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)、低变质程度的优质天然洁净煤。无论是作为发电或是用来做煤化工的原料，都是低污染、低排放的洁净原料，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。新疆目前发电总装机容量为1800万KW，根据国家“十二五”规划，十二五末新疆将达到一亿KW，其中准东煤田是“新电东送”最主要的能源保障基地。

总体来说，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。目前来看，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，小容量机组的试运行结果表明，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。

另外，准东地区的煤质水分较多，在现有技术中，在针对中高水分煤的大型锅炉的制粉系统一般采用风扇磨制粉系统或中速磨制粉系统。该制粉系统中是通过干燥煤，将煤中的水蒸发变成乏气，然后磨制煤变成煤粉，同时将煤粉和乏气一并送进炉膛燃烧，然后将随烟囱一并排入大气中。由于高水分的乏气被送入炉膛，使得炉内烟气量增加，并且降低了炉膛温度。

针对上述不足，本申请人之前曾申请了申授权公告号为CN202229208U的中国专利，《一种炉烟干燥及水回收储仓式风扇磨热风送粉制粉系统》。该系统包括锅炉，依次串接连通的原煤仓、下行干燥管、风扇磨煤机、粗粉分离器，煤粉分配器；所述煤粉分离器再连通锅炉的燃烧器，还包括混合室，该混合室第一进气口和第二进气口分别连通锅炉的抽烟口和冷烟风机，所述冷烟分机连通锅炉的设在烟道尾部烟气除尘器，所述混合室的出气口再连通下行干燥管，所述锅炉烟道旁设有送风机，该送风机与设于烟道内的空气预热器连通，其特征在于：所述粗粉分离器和煤粉分配器之间还依次设有乏气分离器、粉煤仓、给粉机和煤粉混合器，所述乏气分离器上部具有乏气出口，该乏气出口连通乏气过滤器，所述乏气过滤器的出煤口再连通粉煤仓，乏气分离器的出气口连通一乏气风机，该乏气风机再连通脱硫塔；所述空气预热器还连通煤粉混合器。

通过这样的设置，由于产生的包含有水蒸气乏气不随同干燥后的煤一同进入炉膛，可以使炉内温度升高，有助于提高燃料燃烧效率，可以减小锅炉的受热面积，可明显减低锅炉体积和制造成本。另外，该系统用高温烟气和冷烟作为干燥剂其氧含量非常低，这样就避免了褐煤在干燥破碎过程中爆燃事故的发生。另外，本实用新型用热风将干燥后的褐煤送入燃烧器，一方面可以适当提高磨煤机后的出口温度，这样可显著改善燃料的着火性能，锅炉低负荷稳燃性能增强，另一方面保证锅炉燃烧时有足够的热空气。

但是上述结构中并未充分考虑到高钠煤的脱钠处理，以及如何利用乏气中蕴含的热能和水分，乏气的热能回收和水回收不足，导致大量的热能和水资源被浪费。

实用新型内容