[发明专利]汽电干燥煤系统

说明书

技术领域

本发明关于一种汽电干燥煤系统，特别是指一种应用于利用蒸气发电的汽电干燥煤系统。

背景技术

远古时代所残留下来的微生物或动植物残骸，经过千百万年地壳的变动而逐渐被埋藏在地底下，并经过细菌的分解及长期处在高压与高温的环境下，逐渐形成了构造复杂的碳氢化合物，也就是能提供高能源的石化燃料。其中，石化燃料包含有煤炭、石油、天然气、油页岩以及沥青砂等。

自工业革命以来，石化燃料的使用量随着工业的发展而大量增加，也因此使全球的石化资源日渐枯竭，各国的科学家皆极力发展可以替代石化资源的替代能源。然而，现阶段人类赖以维生的能源仍然是以石化燃料为主，不管是在日常生活、工业发展、交通运输或原物料等等，都需要使用到大量的石化燃料。

在各种石化燃料中，由于煤可以产生高热值，使煤广泛的运用在发电、炼钢、水泥以及工业等方面。其中，依据固定碳的含量多寡可以将煤分类为无烟煤、烟煤、次烟煤、褐煤以及泥煤等。其中以无烟煤的固定碳含量较高，燃烧后主要的废气为二氧化碳，其造成的环境污染较小，而褐煤与泥煤是含水量较高的煤，其燃烧热值较低。

然而，由于世界各地的煤矿资源不一，在盛产褐煤或泥煤等湿煤的地区，主要的石化燃料自然是以湿煤为主要燃料，也因此在开采湿煤时，往往需要将湿煤经由干燥来脱除水分，以提高热值。

在现有的工业技术中，主要是利用高温的烟道气来对湿煤加热，使湿煤所含有的水分可挥发脱除，藉以增加湿煤的热值，提高经济效率。然而，采用高温烟气与湿煤直接接触的干燥技术，仍存在有爆炸的危险性，且干燥后的高温煤在运送的过程中，也有可能因余热产生自燃闷烧的情形。

有鉴于此，本案发明人认为实有必要开发出一种汽电干燥煤系统，以利用锅炉燃烧时所产生的高温、含氧量低的废气来对含水量较高的湿煤干燥化，并将干燥后的湿煤冷却，藉以提高湿煤干燥化及运输时的安全性。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题与目的：

综观以上所述，在公知技术中，利用高温的烟道气来直接对湿煤干燥化时，往往存在有爆炸的危险性，而干燥后的湿煤在运送途中，容易因为温度过高而产生自燃闷烧的情形，甚至在运送中燃烧爆炸。

为了解决上述问题，本发明提供一种汽电干燥煤系统，其利用低含氧量的高温废气来对湿煤进行干燥化形成高温干煤，并将高温干煤冷却为冷却干煤，藉以避免湿煤在干燥过程中产生爆炸的疑虑，以及在运送途中发生自燃闷烧的情形，大大的提高安全性。

本发明解决问题的技术手段：

本发明为解决公知技术的问题所采用的技术手段是提供一种汽电干燥煤系统，用以对一总含水量大于35％的湿煤加以干燥化，而汽电干燥系统包含一锅炉、一透平机(turbine engine)、一发电机、一干燥塔、一冷却装置以及一冷却塔。

锅炉用以提供一蒸气与一高温废气，且高温废气的含氧量小于6％；透平机连通于锅炉来接收蒸气，并藉由蒸气的推动而运作；发电机连动于透平机，以经由透平机的带动而发电；冷却装置连通于透平机的中压段，以透平机的中压段所抽出的蒸气经由热交换产生一冷却气体；干燥塔连通于锅炉来接收高温废气，并利用高温废气对输入干燥塔的湿煤加以干燥化，使湿煤转变为一总含水量小于25％的高温干煤；冷却塔连通于冷却装置来接收冷却气体，并利用冷却气体对输入冷却塔的高温干煤加以冷却，使高温干煤转变为一冷却干煤。

承以上的技术手段所延伸出的附属技术手段包含：干燥后的高温干煤的温度介于50～100℃；冷却干煤的温度小于35℃；冷却干煤的总含水量小于23％；利用温度介于160～300℃的高温废气干燥湿煤；冷却装置包含一冷冻机，将蒸气热量转换成冷量以产生一冷水，并藉由冷水将空气冷却产生冷却气体；冷却装置包含一鼓风机，用以将冷却气体输送至冷却塔；冷却气体的温度小于常温。

本发明对照先前技术的功效：

从以上述可知，由于本发明所提供的一种汽电干燥煤系统是应用于利用锅炉产生蒸气的发电系统中，主要是将锅炉燃烧时所产生的高温废气的含氧量控制在6％以内，藉以避免湿煤在干燥化的过程中发生爆炸的情形；以及，将推动透平机运作中的蒸气经冷却装置能量转换产生冷却气体，使冷却气体可将湿煤干燥后的高温干煤冷却为冷却干煤，藉以避免湿煤在运送途中发生自燃闷烧的情形。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1显示本发明较佳实施例的汽电干燥煤系统示意图；以及

图2显示湿煤经过不同干燥化处理的热值比较图。