[发明专利]一种发电机组高水分、低热值褐煤干燥和水回收方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电机组高水分、低热值褐煤干燥和水回收方法及其装置。该装置通过增设褐煤干燥及水回收系统，使得高水分褐煤热值得到提高，达到发电要求，并能回收褐煤中的水作为电厂补充水源，减少水耗，节省了能源。

背景技术

传统燃煤电厂的制粉系统，采用磨煤机（常规有中速磨煤机和风扇磨煤机）通入燃煤锅炉省煤器后的150~300℃的热烟气进行制粉和干燥，然后吹入锅炉燃烧使用。可是，这种方式干燥程度低，无法直接使高水分褐煤达到发电要求，而且无法回收褐煤中的水分。

上述传统燃煤电厂煤干燥系统与制粉系统为两个独立的单元，干燥后的煤通过刮板机、皮带机、斗提机等输送设备输送至制粉系统的煤仓，其存在的问题是：

⑴干燥后的煤粉温度达60~80℃，在输送过程中产生大量粉尘和蒸汽，而其中由于细粉较多，且水分较低，采用皮带或刮板输送等均容易产生大量粉尘，不仅污染环境，操作环境较差，而且细煤粉极易自然着火，甚至会发生闪爆等严重事故，影响输送设备的稳定使用。

⑵干燥后温度达60~80℃的热煤通过输送环节，煤温降低至30~60℃后才进入磨煤机制粉，干燥后热煤携带的热量被浪费，根据计算该部分浪费的热量占制粉系统所需能量的5~20%。

⑶采用煤干燥产生的干燥尾气经除尘后直接排入大气，未对尾气中含有的热量和水蒸汽回收利用。

发明内容

针对传统燃煤电厂褐煤干燥与制粉存在的问题，本发明的目的在于提供一种发电机组高水分、低热值褐煤干燥及水回收方法。

本发明的另一目的旨在提供发电机组高水分、低热值褐煤干燥和水回收的装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种发电机组高水分、低热值褐煤干燥和水回收方法及其装置，包括以下步骤：

⑴将水分25%~62%的湿煤A破碎至≤20mm后，送入湿煤仓通过计量皮带秤和旋转密封阀后，进入蒸汽管回转干燥机内部，在加热蒸汽压力0.3~2.0MPa、温度120~360℃和温度~120℃干燥载气(载气量：15000~35000Nm³/h)，即在氮气N的条件下进行干燥30~60min后，分别得到干燥后水分≤15%的煤粒B和温度为90~110℃的干燥尾气F；煤粒B送入缓冲仓，干燥尾气F送入第一袋式除尘器内，在压力-200~500Pa、温度90~110℃的条件下进行除尘，得到含有水蒸气的尾气D和煤粉T，煤粉T直接送入收集罐，尾气D含有氮气、水蒸气和少量空气被第一循环风机送入洗涤冷却塔后，完成一级干燥过程；

⑵煤粒B送入缓冲仓后，通过缓冲仓中部设置的称重装置与下部的计量旋转阀计量后送入磨煤机，在热风压力为2000~6000Pa、温度为180~200℃的条件下制粉6~25S后，得到干燥后水分≤2~5%的煤粉C；第四循环风机鼓入氮气加热器加热至180~200℃的氮气P，其中90%的热氮气P送入磨煤机对煤粒B进行干燥和制粉，得到煤粉C，10%的热氮气P通过密封风机送入磨煤机密封使用；从磨煤机顶部排出的经过干燥、制粉后降温至90~110℃的尾气G，尾气G中含有大量煤粉C、水蒸汽、氮气，通过第二循环风机送入第二袋式除尘器进行收集，得到煤粉C和除尘后的尾气H，尾气H中含有水蒸汽、氮气；煤粉C直接送入煤粉收集罐；尾气H的15%被第五循环风机直接回送至氮气加热器的入口，与第四循环风机回送的氮气E混合后加热至180~200℃，直接送入磨煤机使用，其中85%的尾气H被第二循环风机送入洗涤冷却塔处理后，完成二级干燥、制粉过程。

⑶含有氮气、水蒸气和少量空气的尾气D和含有水蒸汽、氮气尾气H被送入洗涤冷却塔后，与来自洗涤冷却塔顶部闪蒸段闪蒸降温后的40～60℃冷却水在洗涤冷却塔内汽液逆向接触，进行降温除湿，把尾气D和尾气H中的大量水蒸汽冷凝下来并积存在洗涤冷却塔底部，形成塔底液J，温度为80~90℃；储存在洗涤冷却塔底部的80~90℃塔底液J在第一洗涤循环泵和第二洗涤循环泵的作用下，送入洗涤冷却塔顶部闪蒸段进行真空闪蒸，闪蒸出40～70℃的水蒸汽K经除湿后，在水环真空泵抽吸作用下进入冷却器进行冷凝，成为～40℃的洁净水M，直接送入冷凝水回收罐内储存，不能冷凝的不凝气通过水环真空泵排空；闪蒸降温后40～60℃的塔底液J通过液位控制系统进入洗涤冷却塔的分配器，再次与干燥尾气F和尾气H逆向接触，降温除湿，形成闭路循环系统；冷凝器的冷却介质为循环冷却水；将尾气D和尾气H的中的水蒸汽回收后，剩余的氮气E返回一级和二级干燥循环使用。