一種利用電站余熱對(duì)低階煤進(jìn)行預(yù)干燥的原煤倉的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用電站余熱對(duì)低階煤進(jìn)行預(yù)干燥的原煤倉。
【背景技術(shù)】
[0002]低階煤(例如褐煤)由于高含水率，使得其利用范圍、利用效率和經(jīng)濟(jì)性都受到很大的影響。由于褐煤含水量較高，且分布在我國東北和西南地區(qū)，遠(yuǎn)距離運(yùn)輸會(huì)造成大量運(yùn)力浪費(fèi)。若褐煤直接燃燒，其中大量水分吸熱氣化，且隨煙氣排放，造成大量汽化潛熱損失，降低鍋爐效率；而且直接燃燒產(chǎn)生的大量水蒸氣，嚴(yán)重降低火焰溫度，降低輻射換熱，在相同產(chǎn)出條件下，高含水量褐煤比低含水率煤種的輻射受熱面增加兩倍；同時(shí)，大量水蒸氣伴隨煙氣一同排除，增大了煙道體積，導(dǎo)致設(shè)備固定投資增加，使得褐煤燃燒前的脫水環(huán)節(jié)十分必要。有關(guān)研究結(jié)果顯示，含水率為50%的褐煤直接燃燒，其中用于自身水分的蒸發(fā)而消耗的能量可占其總化學(xué)能的20 %以上，鍋爐效率僅為65 %，而褐煤經(jīng)脫水后燃燒，鍋爐熱效率可達(dá)82%以上。
[0003]揭煤等尚濕煤在利用如進(jìn)彳丁脫水提質(zhì)，不但能夠大幅提尚其熱值，使其成為具有煙煤等高階煤特性，同時(shí)可大幅提高褐煤利用過程的經(jīng)濟(jì)性能，充分利用其儲(chǔ)量大、埋藏淺的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于以褐煤作為主要能源資源地區(qū)更具有戰(zhàn)略意義。下文不再區(qū)分低階煤、高含水率煤、高濕煤的區(qū)別，可認(rèn)為意義相同。
[0004]針對(duì)煤炭等礦物燃料的干燥技術(shù)的研究已有很多，大多數(shù)研究者設(shè)計(jì)了某種專門的干燥系統(tǒng)或裝置，由于這些工藝技術(shù)均需要建造單獨(dú)的干燥單元或裝置(熱風(fēng)爐或過熱蒸汽干燥系統(tǒng))，不僅占用了大量的場(chǎng)地和空間，而且由于另建投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，且系統(tǒng)復(fù)雜，可靠性差。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?00520002171的實(shí)用新型專利，提出了一種儲(chǔ)煤倉設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)入爐前煤粉倉的下端新建一套加熱裝置，利用鍋爐燃燒煙氣對(duì)煤粉進(jìn)行加熱以脫除其中的水分，其特點(diǎn):一是在入爐前的煤粉倉下部設(shè)置一單獨(dú)的加熱單元，其目的是為解決落煤時(shí)的堵塞問題，并非想實(shí)現(xiàn)入爐煤的達(dá)標(biāo)干燥，而如何解決高含水率煤的干燥問題至關(guān)重要；二是一般電廠均設(shè)置原煤倉和粉原煤倉，前者用來儲(chǔ)存原煤，粒度大，容量大，后者用于儲(chǔ)存干燥后的粒度較細(xì)的煤粉，粒度小，容量小。該專利沒有考慮原煤倉的大粒徑、高含水率煤的干燥問題，實(shí)際上進(jìn)入煤粉倉的粉煤一般經(jīng)過預(yù)處理，含水率已不高，此時(shí)再進(jìn)行干燥效果不明顯；三是采用溫度較低的煙氣進(jìn)行干燥，比一般的煙氣干燥系統(tǒng)的熱源溫度(400-500°C )低得多，且是間接加熱，且粉煤在煤粉倉及下部的加熱器內(nèi)的停留時(shí)間很短，從傳熱傳質(zhì)的角度看，干燥效果和效率很低；四是由于煤粉倉的設(shè)計(jì)要求溫度不能超過100°C，其提出的煙氣溫度明顯超出這一安全限值，容易引發(fā)煤粉爆燃、爆炸等重大事故，而大粒度的原煤則安全得多。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供的裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用電站余熱對(duì)低階煤進(jìn)行預(yù)干燥的原煤倉，有效利用高含水率煤在原煤倉儲(chǔ)存的較長(zhǎng)的停留時(shí)間與較大的物理空間，在煤炭入爐前對(duì)其進(jìn)行充分干燥，由于干燥時(shí)間長(zhǎng)(約8小時(shí))，因此傳熱效果好，干燥效率較高；而且不用新建單獨(dú)的干燥單元，節(jié)省場(chǎng)地和空間，無運(yùn)轉(zhuǎn)部件，可靠性高；此外，從源頭上解決了大粒度、高含水率煤的干燥問題，使得后續(xù)原煤的破碎和制粉等難度降低，耗電顯著下降，而且不會(huì)出現(xiàn)煤粉干燥容易出現(xiàn)的煤粉爆炸等安全隱患。
[0007]為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]—種利用電站余熱對(duì)低階煤進(jìn)行預(yù)干燥的原煤倉，包括原煤倉，在原煤倉水平設(shè)置多處換熱機(jī)構(gòu)和用于通入熱煙風(fēng)的煙風(fēng)干燥機(jī)構(gòu)，多處換熱機(jī)構(gòu)由上到下依次設(shè)置，各換熱機(jī)構(gòu)包括多層換熱管，煙風(fēng)干燥機(jī)構(gòu)包括多層水平布置的布?xì)夤?，各換熱管垂直于布?xì)夤茉O(shè)置，布?xì)夤芊稚⒃诙鄬訐Q熱管之間，設(shè)置多處換熱機(jī)構(gòu)，下處的換熱機(jī)構(gòu)內(nèi)通入高溫介質(zhì)，上處的換熱機(jī)構(gòu)內(nèi)通入低溫介質(zhì)或者高溫介質(zhì)，以及煙風(fēng)干燥機(jī)構(gòu)與換熱機(jī)構(gòu)交錯(cuò)布置，這樣實(shí)現(xiàn)熱量梯級(jí)利用，有利于提高干燥過程的能效。
[0009]進(jìn)一步地，換熱機(jī)構(gòu)還包括進(jìn)口聯(lián)箱和出口聯(lián)箱，多層所述的換熱管在所述原煤倉內(nèi)水平設(shè)置，多層換熱管的一端共同連接到進(jìn)口聯(lián)箱，另一端共同連接到出口聯(lián)箱，多層換熱管共用一個(gè)進(jìn)口聯(lián)箱和同一個(gè)出口聯(lián)箱，節(jié)約了多個(gè)裝置的設(shè)置。
[0010]進(jìn)一步地，煙風(fēng)干燥機(jī)構(gòu)還包括煙風(fēng)干燥進(jìn)口聯(lián)箱，煙風(fēng)干燥進(jìn)口聯(lián)箱設(shè)置在原煤倉外側(cè)，多層布?xì)夤芤欢斯餐B接到煙風(fēng)干燥進(jìn)口聯(lián)箱，另一端設(shè)置在所述原煤倉內(nèi)，通過設(shè)置多層布?xì)夤苡行岣吣芰康闹脫Q率。
[0011]進(jìn)一步地，在頂部換熱機(jī)構(gòu)中通入采用脫硫漿液換熱后的工質(zhì)水或省煤器加熱后的熱水，充分利用電站余熱完成對(duì)原煤倉內(nèi)低階煤的預(yù)干燥。
[0012]進(jìn)一步地，在底部換熱機(jī)構(gòu)中通入低壓缸蒸汽。
[0013]進(jìn)一步地，在豎直方向，多層所述的布?xì)夤苤邢噜弮蓪又g間隔相同的距離設(shè)置在所述換熱管之間，布?xì)夤荛g隔設(shè)置在多個(gè)換熱管之間，實(shí)現(xiàn)換熱介質(zhì)熱量的合理利用。
[0014]進(jìn)一步地，進(jìn)口聯(lián)箱和出口聯(lián)箱設(shè)置在所述原煤倉外的同一側(cè)。
[0015]進(jìn)一步地，在所述換熱管外表面設(shè)置翅片管，通過翅片管提高干燥效果。
[0016]進(jìn)一步地，布?xì)夤苌祥_有若干個(gè)開孔，在所述布?xì)夤苌戏皆O(shè)置有用于防止煤塵、煤粒進(jìn)入布?xì)夤艿膿醢澹O(shè)置開孔用于煙氣的流通。
[0017]進(jìn)一步地，在所述原煤倉外設(shè)置保溫層，保溫層的設(shè)置用于對(duì)原煤倉進(jìn)行保溫，有利于減少原煤倉的散熱。
[0018]本實(shí)用新型的工作原理是:兩處換熱機(jī)構(gòu)，位于上處的換熱機(jī)構(gòu)內(nèi)通入低溫工質(zhì)，位于下處的換熱機(jī)構(gòu)內(nèi)通入高溫工質(zhì)，在上處的換熱機(jī)構(gòu)中通入采用脫硫漿液換熱后的工質(zhì)水或省煤器加熱后的熱水，在下處的換熱機(jī)構(gòu)中通入低壓缸蒸汽，以實(shí)現(xiàn)熱量的分級(jí)利用，提高能量利用率。工質(zhì)從進(jìn)口聯(lián)箱進(jìn)入換熱管，將熱量通過換熱管傳給原煤倉內(nèi)的煤，放熱后已降溫的水從換熱管出口進(jìn)入出口聯(lián)箱。
[0019]煙風(fēng)干燥機(jī)構(gòu)中的布?xì)夤茉谠簜}內(nèi)分層均勻布置。煙風(fēng)干燥機(jī)構(gòu)中的熱源使用空預(yù)器后的煙氣或鍋爐干除渣系統(tǒng)產(chǎn)生的熱風(fēng)。煙氣兼有流化、松動(dòng)煤層并在一定程度上起到防堵的作用。熱的煙風(fēng)通過輸送設(shè)備經(jīng)煙風(fēng)干燥進(jìn)口聯(lián)箱送入原煤倉內(nèi)的布?xì)夤?，均勻的進(jìn)入原煤倉，與原煤倉內(nèi)的低階煤直接接觸傳熱，對(duì)煤進(jìn)行加熱干燥。低階煤經(jīng)過加熱，其中所含水分蒸發(fā)為水蒸氣，這部分水蒸氣被通入的煙風(fēng)攜帶，通過原煤倉內(nèi)的煙風(fēng)通道，通到原煤倉上部的空間，經(jīng)原煤倉頂部設(shè)置的出氣口排出，進(jìn)入鍋爐機(jī)組的煙氣環(huán)保治理設(shè)施入口，經(jīng)凈化后與煙氣共同排放。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0021](1)利用電站低溫余熱對(duì)原煤倉內(nèi)的大粒度、高含水率原煤進(jìn)行干燥，在不影響原煤倉正常運(yùn)行的條件下，把煤炭干燥過程提至原煤倉內(nèi)進(jìn)行，不同于時(shí)間較短的常規(guī)干燥工藝，由于長(zhǎng)干燥時(shí)間保證，因此原煤倉內(nèi)傳熱傳質(zhì)效率高，煤炭干燥效果好。能夠經(jīng)濟(jì)合理地提高入爐煤質(zhì)，既充分利用電廠外圍的余熱，如熱煙氣、低壓蒸汽、干除渣系統(tǒng)的熱風(fēng)等，同時(shí)節(jié)省了專門新建原煤干燥系統(tǒng)的昂貴的投資和運(yùn)行費(fèi)用及可能帶來的環(huán)境污染，還節(jié)約了電廠占地面積，且原煤倉無運(yùn)動(dòng)部件，可靠性高。
[0022](2)對(duì)原煤倉內(nèi)的原煤進(jìn)行熱煙風(fēng)、熱水(水蒸汽)聯(lián)合干燥，實(shí)現(xiàn)了電廠余熱的拓展和綜合利用，避免了單一干燥方式的限制，使得系統(tǒng)更為靈活。且采用分級(jí)加熱和梯級(jí)干燥，可充分利用不同溫度熱源所具有的能級(jí)水平，高溫?zé)嵩?低壓缸蒸汽)加熱高溫物料，低溫?zé)嵩?熱水)加熱低溫物料，實(shí)現(xiàn)熱量梯級(jí)利用，有利于提高干燥過程的能效，并進(jìn)而提高機(jī)組整體的熱效率。
[0023](3)獨(dú)特的煙氣干燥機(jī)構(gòu)兼有流化、松動(dòng)煤層并在一定程度上起到防堵的作用，降低供風(fēng)壓力，因此比常規(guī)的煤樣加裝干燥單元的原煤倉相比，原煤落料更為順暢。
[0024](4)由于從源頭上解決了大粒度、高含水率煤的干燥問題，使得后續(xù)原煤的破碎和制粉等難度降低，因此這些環(huán)節(jié)的耗電顯著下降，從而整體上降低電廠總能耗；而且由于干燥溫度低、煤炭粒度大，不會(huì)出現(xiàn)煤粉干燥容易出現(xiàn)的煤粉爆炸等安全隱患。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型中