專利名稱：一種利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的方法和實(shí)施系統(tǒng)，屬于鍋爐余熱利用和節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤炭是當(dāng)前中國電力生產(chǎn)的主要燃料，其中高水分煤(如褐煤)在我國的煤炭資源構(gòu)成中占有較大份額。有些煤種中水分甚至可以達(dá)到30 40%的重量比例。原煤中的高水分導(dǎo)致鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)需使用較高溫度的一次風(fēng)送入磨煤機(jī)來干燥燃煤，從而導(dǎo)致進(jìn)入空氣預(yù)熱器的煙氣溫度很高，煙氣中水分高也導(dǎo)致空氣預(yù)熱器排煙溫度高，使得鍋爐總效率下降。原煤中的水分蒸發(fā)后全部進(jìn)入爐膛，導(dǎo)致煤粉輸送管路、爐膛尺寸均大于燃用低水分煤種的同等級(jí)鍋爐，導(dǎo)致鍋爐造價(jià)增加。傳統(tǒng)的燃用高水分煤種的制粉系統(tǒng)除上文已提及的采用較高溫度的空氣預(yù)熱器以外，還可以采用抽爐煙干燥系統(tǒng)，即抽取部分600 800°C的鍋爐煙氣，和通過預(yù)熱器的煙氣一起送入磨煤機(jī)，干燥燃煤后再送入爐膛，這種方式能解決煤干燥問題，但是存在下列不足
(1)系統(tǒng)復(fù)雜，需設(shè)置抽高溫爐煙系統(tǒng)，降低煙氣的熱利用效率。(2)抽出的煙氣和燃煤中蒸發(fā)出的水分全部進(jìn)入鍋爐爐膛，增加了爐膛尺寸，也增加了鍋爐尺寸，鍋爐造價(jià)高。( 3 )鍋爐排出煙氣量較大，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)電耗較大。(4)磨煤機(jī)內(nèi)通風(fēng)量大，磨煤機(jī)需選用較大規(guī)格。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，利用鍋爐排煙作為高水分煤的干燥介質(zhì)，在煤磨制前預(yù)先脫去部分水分，使得煤質(zhì)提高，減小制粉系統(tǒng)干燥處理要求，縮小鍋爐和煙風(fēng)系統(tǒng)尺寸，降低造價(jià)；并提高洲左右的鍋爐系統(tǒng)熱效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)， 其包含依次通過煙氣管道連接的鍋爐、煙氣預(yù)處理系統(tǒng)、原煤預(yù)干燥系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)；還包含原煤預(yù)處理系統(tǒng)和磨煤機(jī)；該原煤預(yù)處理系統(tǒng)通過輸煤管道與原煤預(yù)干燥系統(tǒng)相連接；該磨煤機(jī)通過輸煤管道分別與原煤預(yù)干燥系統(tǒng)以及鍋爐連接，且該磨煤機(jī)還通過煙氣管道與煙氣預(yù)處理系統(tǒng)連接。其中，所述的煙氣預(yù)處理系統(tǒng)包含依次連接的空氣預(yù)熱器和電除塵器。該空氣預(yù)熱器與鍋爐的排煙氣口連接，另外還通過熱二次風(fēng)管道與鍋爐連接。所述的原煤預(yù)干燥系統(tǒng)包含依次連接的引風(fēng)機(jī)，原煤干燥塔。該引風(fēng)機(jī)與電除塵器通過煙氣管道連接。所述的脫硫系統(tǒng)包含依次連接的脫硫增壓風(fēng)機(jī)和脫硫塔。該脫硫增壓風(fēng)機(jī)與原煤干燥塔通過煙氣管道連接；該脫硫塔內(nèi)設(shè)置有脫硫介質(zhì)。
所述的原煤預(yù)處理系統(tǒng)與原煤存儲(chǔ)煤倉連接，其包含依次連接的原煤破碎機(jī)和原煤振動(dòng)篩分器。所述的磨煤機(jī)通過輸煤管道與原煤干燥塔連接，通過一次風(fēng)煤粉輸送管道與鍋爐連接，并通過熱一次風(fēng)管道與空氣預(yù)熱器連接。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述的原煤存儲(chǔ)煤倉、原煤破碎機(jī)、原煤振動(dòng)篩分器、原煤干燥塔和磨煤機(jī)依次由高到低設(shè)置。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述的原煤存儲(chǔ)煤倉、原煤破碎機(jī)、原煤振動(dòng)篩分器、原煤干燥塔和磨煤機(jī)之間設(shè)置傳輸皮帶。所述的原煤干燥塔呈長方體或圓柱體結(jié)構(gòu)，包含依次由上而下設(shè)置的儲(chǔ)煤室，干燥室和集煤室。其中，所述的儲(chǔ)煤室和干燥室之間通過煙道頂板分隔，所述的干燥室和集煤室之間通過煙道底板分隔。所述的儲(chǔ)煤室包含儲(chǔ)煤倉和設(shè)置在該儲(chǔ)煤倉頂部的上罩殼。所述的儲(chǔ)煤倉包含煤粒輸入管和上殼板，該儲(chǔ)煤倉通過該上殼板與上罩殼分隔，該上殼板上密布設(shè)置有透氣孔。 所述的上罩殼上設(shè)置有排氣管，該排氣管與上罩殼的空腔相連。所述的集煤室包含集煤斗和設(shè)置在該集煤斗底部的下罩殼。所述的集煤斗包含煤粒輸出管和下殼板，該集煤斗通過該下殼板與下罩殼分隔，該下殼板上密布設(shè)置有透氣孔。 所述的下罩殼上設(shè)置有排水管，該排水管與下罩殼的空腔相連。另外，在該下罩殼上還設(shè)置有排風(fēng)機(jī)。所述的干燥室內(nèi)包含若干垂直設(shè)置的干燥管束。每個(gè)干燥管束的外壁均勻設(shè)置有鰭片，用以強(qiáng)化熱交換；而干燥管束的內(nèi)壁為光面或螺紋表面。所述的煙道頂板和煙道底板上分別對(duì)應(yīng)每個(gè)干燥管束的入口和出口位置處均設(shè)置有通孔。所述的干燥室內(nèi)水平設(shè)置有若干隔板，其將干燥室分隔形成若干條煙氣通道。在該干燥室的下方設(shè)置有煙氣入口，其上方設(shè)置有煙氣出口。在所述的干燥室兩側(cè)的相鄰兩條煙氣通道之間均設(shè)置有轉(zhuǎn)向室，從而形成S形煙氣通道。所述的干燥管束采用鋼管制造。對(duì)含硫量在0. 7%以下的原煤，干燥管束的鋼管材料采用Q235A或20G。對(duì)含硫量在0. 7-1. 5%的原煤，干燥管束的鋼管材料采用考登鋼或等同耐大氣腐蝕鋼。對(duì)含硫量在1. 5- 的原煤，在110°C以上煙氣溫度區(qū)域工作，干燥管束的鋼管材料采用考登鋼或等同耐大氣腐蝕鋼；在110°C以下煙氣溫度區(qū)域工作，干燥管束的鋼管材料采用SUS302等級(jí)以上的耐腐蝕材料。對(duì)含硫量大于m的原煤，干燥管束的鋼管采用外壁涂搪瓷層防腐。所述的干燥室側(cè)壁上還設(shè)置有若干排吹灰器。該吹灰器采用笛型吹灰器。所述的原煤干燥塔的外部還設(shè)置有鋼支撐構(gòu)架。所述的原煤破碎機(jī)和磨煤機(jī)之間還設(shè)置有煤粒旁通通道，該煤粒旁通通道上設(shè)置有控制閘板。所述的引風(fēng)機(jī)和脫硫增壓風(fēng)機(jī)之間還設(shè)置有第一煙氣旁通通道，該第一煙氣旁通通道上設(shè)置有第一擋板。所述的鍋爐的排煙氣口與磨煤機(jī)的熱一次風(fēng)管道之間還設(shè)置有第二煙氣旁通通道，在該第二煙氣旁通通道上設(shè)置有第二擋板。本發(fā)明提供的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明利用高水分煤鍋爐排出的煙氣溫度高的特點(diǎn)，直接將鍋爐排出的高溫?zé)煔庾鳛闊嵩矗梢灶A(yù)先脫去10%以上的原煤水分，也就是可以預(yù)先脫去高水分煤中約三分之一的水分，起到提高鍋爐系統(tǒng)熱效率2、左右，具有可觀的經(jīng)濟(jì)性。2、由于直接燃燒高水分煤的鍋爐排煙溫度通常較高，如直接將煙氣送去脫硫系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)降溫水耗明顯增加。本發(fā)明利用鍋爐排出的煙氣預(yù)先干燥高水分原煤后， 脫硫系統(tǒng)入口處的煙氣溫度可以降低40°C左右，使得脫硫塔用于保護(hù)系統(tǒng)、冷卻煙氣的耗水量下降30%以上，降低脫硫系統(tǒng)水耗和費(fèi)用，也減少了脫硫系統(tǒng)廢水排放量和污水處理費(fèi)用。3、本發(fā)明預(yù)先干燥高水分原煤后，煤質(zhì)得到提質(zhì)，單位質(zhì)量發(fā)熱量提高10%以上， 煤質(zhì)已接近一般煙煤，因此原煤輸送管路的尺寸可相應(yīng)減小，磨煤機(jī)尺寸可相應(yīng)減小，又因煤燃燒過程中，鍋爐爐膛產(chǎn)生的煙氣流量下降，因此還可以縮小整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的尺寸，有效降低鍋爐的造價(jià)，對(duì)目前廣泛使用的高參數(shù)大容量鍋爐，意義更加重要。4、本發(fā)明預(yù)先干燥高水分原煤后，減小磨煤機(jī)干燥處理要求，高水分原煤預(yù)干燥后即可選用常規(guī)磨制煙煤的磨煤機(jī)。另外，由于預(yù)先干燥高水分原煤后，磨煤機(jī)(制粉系統(tǒng)) 對(duì)一次風(fēng)的溫度要求降低，因此可以降低空氣預(yù)熱器入口的煙氣溫度，提高鍋爐的綜合換熱效率，也可以適當(dāng)降低空氣預(yù)熱器熱端的材質(zhì)要求。5、本發(fā)明系統(tǒng)的耗能主要在增加部分管道費(fèi)用和克服系統(tǒng)阻力上，但和所提高的系統(tǒng)效率獲得的收益相比，增加的風(fēng)機(jī)能耗比率很低，整個(gè)系統(tǒng)節(jié)能減排效益明顯。6、本發(fā)明預(yù)先干燥高水分原煤后，其在燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣濕度和流量有明顯下降，因此排出鍋爐的煙氣在通過電除塵器進(jìn)行除塵處理時(shí)，電除塵器處理的煙氣濕度和流量也相應(yīng)下降，有利于提高除塵效率。


圖1為本發(fā)明所提供的一種利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明中預(yù)干燥器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合圖1 圖2，詳細(xì)說明本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例。如圖1所示，為本發(fā)明所提供的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。其包含依次通過煙氣管道連接的鍋爐1、煙氣預(yù)處理系統(tǒng)、原煤預(yù)干燥系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)；還包含原煤預(yù)處理系統(tǒng)和磨煤機(jī)11 ；該原煤預(yù)處理系統(tǒng)通過輸煤管道與原煤預(yù)干燥系統(tǒng)相連接；該磨煤機(jī)11通過輸煤管道分別與原煤預(yù)干燥系統(tǒng)以及鍋爐1連接，且該磨煤機(jī)11還通過煙氣管道與煙氣預(yù)處理系統(tǒng)連接。其中，所述的煙氣預(yù)處理系統(tǒng)包含依次連接的空氣預(yù)熱器9和電除塵器10。該空氣預(yù)熱器9與鍋爐1的排煙氣口連接，另外還通過熱二次風(fēng)管道2與鍋爐1連接。所述的原煤預(yù)干燥系統(tǒng)包含依次連接的引風(fēng)機(jī)15，原煤干燥塔22。該引風(fēng)機(jī)15 與電除塵器10通過煙氣管道連接。所述的脫硫系統(tǒng)通過排煙管道20與煙 21連接，其包含依次連接的脫硫增壓風(fēng)
7機(jī)17和脫硫塔19。該脫硫增壓風(fēng)機(jī)17與原煤干燥塔22通過煙氣管道連接；該脫硫塔19 內(nèi)設(shè)置有脫硫介質(zhì)18，例如是石灰水或海水。所述的原煤預(yù)處理系統(tǒng)與原煤存儲(chǔ)煤倉12連接，其包含依次連接的原煤破碎機(jī) 13和原煤振動(dòng)篩分器14。所述的磨煤機(jī)11通過輸煤管道16與原煤干燥塔22連接，通過一次風(fēng)煤粉輸送管道3與鍋爐1連接，并通過熱一次風(fēng)管道6與空氣預(yù)熱器9連接。本發(fā)明所提供的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)的工作原理和工作過程如下所述。高水分煤鍋爐1在工作過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^排煙氣口進(jìn)入空氣預(yù)熱器9，所述的鍋爐煙氣在經(jīng)過該空氣預(yù)熱器9的過程中被吸收部分熱量，隨后由煙氣管道進(jìn)入電除塵器10進(jìn)行除塵處理。鍋爐煙氣除塵完畢后，由引風(fēng)機(jī)15送入原煤干燥塔22內(nèi)對(duì)高水分煤進(jìn)行預(yù)干燥，鍋爐煙氣在對(duì)高水分煤進(jìn)行干燥的同時(shí)釋放部分熱量，隨后被脫硫增壓風(fēng)機(jī)17抽出原煤干燥塔22并送入脫硫塔19，由脫硫塔19內(nèi)設(shè)置的脫硫介質(zhì)18脫去鍋爐煙氣中的硫份，最后通過排煙管道20送入煙@ 21，被排放到大氣中。另一方面，高水分煤由原煤存儲(chǔ)煤倉12排出后進(jìn)入原煤破碎機(jī)13，進(jìn)行粉碎處理后進(jìn)入原煤振動(dòng)篩分器14，粉碎的原煤經(jīng)過篩分后，排出顆粒大小在30mm以下的煤粒，而大小不合格的過大煤粒需從原煤振動(dòng)篩分器14返回原煤破碎機(jī)13再次重新破碎。所有大小在30mm以下的煤粒由原煤干燥塔22上方進(jìn)入其中，利用前述提到的經(jīng)過該原煤干燥塔 22內(nèi)部的鍋爐煙氣對(duì)原煤進(jìn)行預(yù)干燥。隨后煤粒由原煤干燥塔22的下方輸出，并通過輸煤管道16進(jìn)入磨煤機(jī)11，其在磨煤機(jī)11內(nèi)和熱一次風(fēng)混合，將煤粒磨制成合格細(xì)度的煤粉后，利用該熱一次風(fēng)將煤粉通過一次風(fēng)煤粉輸送管道3輸送進(jìn)入鍋爐1的爐膛內(nèi)。所述的熱一次風(fēng)是指，由第一送風(fēng)機(jī)4將取自于環(huán)境中的空氣的一部分輸送至空氣預(yù)熱器9中，利用吸收到的經(jīng)過空氣預(yù)熱器9的鍋爐煙氣的熱量對(duì)空氣進(jìn)行加熱，再由熱一次風(fēng)管道6送入磨煤機(jī)11內(nèi)，在煤粒磨制成煤粉過程中，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步干燥并將煤粉輸送至鍋爐1的爐膛內(nèi)的熱空氣。另外，由第一送風(fēng)機(jī)4取自于環(huán)境中的空氣的另外一部分并未被輸送至空氣預(yù)熱器9中，而是通過調(diào)節(jié)擋板23被直接送入熱一次風(fēng)管道6中，這部分冷空氣被稱為冷一次風(fēng)。所述的冷一次風(fēng)用于調(diào)節(jié)進(jìn)入磨煤機(jī)11的熱一次風(fēng)的溫度，以保證熱交換率達(dá)到最大。進(jìn)一步，由第二送風(fēng)機(jī)5將取自于環(huán)境中的空氣輸送至空氣預(yù)熱器9中，利用吸收到的經(jīng)過空氣預(yù)熱器9的鍋爐煙氣的熱量對(duì)空氣進(jìn)行加熱，再由熱二次風(fēng)管道2被輸送至鍋爐1的爐膛內(nèi)，用于提供氧氣燃燒，這部分熱空氣被稱為熱二次風(fēng)。在上述過程中，高水分煤從原煤存儲(chǔ)煤倉12依次經(jīng)過原煤破碎機(jī)13，原煤振動(dòng)篩分器14，原煤干燥塔22，最后進(jìn)入磨煤機(jī)11，整個(gè)輸送過程依靠的是原煤本身的自重；因此，原煤干燥塔22及輸煤管道16應(yīng)設(shè)置在磨煤機(jī)11的上方，以此類推，原煤振動(dòng)篩分器14 應(yīng)設(shè)置在原煤干燥塔22的上方，原煤破碎機(jī)13應(yīng)設(shè)置在原煤振動(dòng)篩分器14的上方，而原煤存儲(chǔ)煤倉12則應(yīng)設(shè)置在原煤破碎機(jī)13的上方。綜上所述，也就是說原煤存儲(chǔ)煤倉12、原煤破碎機(jī)13、原煤振動(dòng)篩分器14、原煤干燥塔22和磨煤機(jī)11應(yīng)該依次由高到低設(shè)置，以保證原煤能通過重力作用依次流動(dòng)傳輸。當(dāng)然，在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，也可以考慮在上述各個(gè)原煤傳輸?shù)脑O(shè)備之間采用傳輸皮帶等輸送設(shè)備，而無需考慮這兩個(gè)設(shè)備之間的相對(duì)位置設(shè)置需要滿足原煤的重力傳輸。例如在原煤振動(dòng)篩分器14和原煤干燥塔22的上方入口之間采用傳輸皮帶來輸送篩分后的煤粒進(jìn)入原煤干燥塔22，或者可以在原煤干燥塔22的下方出口和磨煤機(jī) 11之間采用傳輸皮帶來輸送干燥后的煤粒進(jìn)入磨煤機(jī)11。本實(shí)施例中，如圖1所示，是采用為每臺(tái)磨煤機(jī)11單獨(dú)配置原煤干燥塔22。當(dāng)然在本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，也可以數(shù)臺(tái)磨煤機(jī)11合用一個(gè)原煤干燥塔22，甚至可以采用一臺(tái)鍋爐1配置一個(gè)原煤干燥塔22。進(jìn)一步，如圖2所示，為發(fā)明所述的原煤干燥塔22的結(jié)構(gòu)示意圖，其呈長方體或圓柱體結(jié)構(gòu)。該原煤干燥塔22包含依次由上而下設(shè)置的儲(chǔ)煤室，干燥室和集煤室。其中，所述的儲(chǔ)煤室和干燥室之間通過煙道頂板55分隔，所述的干燥室和集煤室之間通過煙道底板66分隔。所述的儲(chǔ)煤室包含儲(chǔ)煤倉53和設(shè)置在該儲(chǔ)煤倉53頂部的上罩殼54。所述的儲(chǔ)煤倉53包含煤粒輸入管51和上殼板52，該儲(chǔ)煤倉53通過該上殼板52與上罩殼M分隔，該上殼板52上密布設(shè)置有透氣孔。所述的上罩殼M上設(shè)置有排氣管50，該排氣管50與上罩殼M的空腔相連。排氣管50外部需適當(dāng)配置除塵裝置，將煙氣進(jìn)行除塵處理后再排出至大氣中。該除塵裝置不宜利用系統(tǒng)已有的電除塵器10，這樣會(huì)降低電除塵效率。所述的集煤室包含集煤斗65和設(shè)置在該集煤斗65底部的下罩殼63。所述的集煤斗65包含煤粒輸出管62和下殼板64，該集煤斗65通過該下殼板64與下罩殼63分隔，該下殼板64上密布設(shè)置有透氣孔。所述的下罩殼63上設(shè)置有排水管70，該排水管70與下罩殼63的空腔相連。另外，在該下罩殼63上還設(shè)置有排風(fēng)機(jī)61。本實(shí)施例中，所述的上殼板52和下殼板64采用6_8mm厚的孔板，孔徑為6_15mm， 空節(jié)距為10-20mm。所述的排風(fēng)機(jī)61選用高壓頭風(fēng)機(jī)(6_15KPa)，風(fēng)量為最高排濕量的 1. 2-2 倍。所述的干燥室內(nèi)包含若干垂直設(shè)置的干燥管束57。每個(gè)干燥管束57的外壁均勻設(shè)置有鰭片56，用以強(qiáng)化熱交換；而干燥管束57的內(nèi)壁為光面或螺紋表面。所述的煙道頂板55和煙道底板66上分別對(duì)應(yīng)每個(gè)干燥管束57的入口和出口位置處均設(shè)置有通孔。所述的干燥室內(nèi)水平設(shè)置有若干隔板67，其將干燥室分隔形成若干條煙氣通道。在該干燥室的下方設(shè)置有煙氣入口 59，其上方設(shè)置有煙氣出口 68。在所述的干燥室兩側(cè)的相鄰兩條煙氣通道之間均設(shè)置有轉(zhuǎn)向室58，從而形成S形煙氣通道。本實(shí)施例中，所述的干燥管束57的內(nèi)壁采用光面，可減少煤粒堵塞情況。該干燥管束57采用內(nèi)徑不小于40mm、厚度不低于3mm的鋼管制造。對(duì)含硫量在0. 7%以下的原煤， 干燥管束57的鋼管材料采用Q235A (保證力學(xué)性能的且屈服強(qiáng)度為235MPa的鋼)或20G (也稱Q245R，是屈服強(qiáng)度為235MPa的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼)。對(duì)含硫量在0. 7-1. 5%的原煤，干燥管束57的鋼管材料采用考登鋼(低合金高強(qiáng)耐大氣腐蝕結(jié)構(gòu)鋼)或等同耐大氣腐蝕鋼。 對(duì)含硫量在1. 5-2%的原煤，在110°C以上煙氣溫度區(qū)域工作，干燥管束57的鋼管材料采用考登鋼或等同耐大氣腐蝕鋼；在110°C以下煙氣溫度區(qū)域工作，干燥管束57的鋼管材料采用SUS302等級(jí)以上的耐腐蝕材料。對(duì)更高硫份含量的原煤，干燥管束57的鋼管采用外壁涂搪瓷層防腐。所述的干燥室側(cè)壁上還設(shè)置有若干排吹灰器(圖中未示)，可采用笛型或其他形式的吹灰器，用于除去因煙氣帶來的灰分，保持干燥管束57的外壁以及鰭片56的干凈。本實(shí)施例中，該吹灰器采用蒸汽或壓縮空氣介質(zhì)，氣源壓力在0.6MPa以上。當(dāng)采用蒸汽時(shí)，溫度需高于300°C。所述的原煤干燥塔22的外部還設(shè)置有鋼支撐構(gòu)架60，用于支撐原煤干燥塔22。本發(fā)明所述的原煤干燥塔22的工作原理和工作過程如下所述。經(jīng)過原煤振動(dòng)篩分器14篩分后，顆粒大小在30mm以下的高水分煤粒69通過煤粒輸入管51由原煤干燥塔 22的上方進(jìn)入儲(chǔ)煤倉53，并堆積于煙道頂板55上。隨后煤粒69通過煙道頂板55上的通孔，依次落入干燥管束57內(nèi)，依靠煤粒自身重力作用緩緩下降。在此過程中，已進(jìn)行了除塵處理的高溫?zé)煔庥上路綗煔馊肟?59進(jìn)入干燥室，根據(jù)由隔板67和轉(zhuǎn)向室58形成的S形煙氣管道通過干燥室，并由上方煙氣出口 68排出原煤干燥塔22，期間高溫?zé)煔夥磸?fù)多次橫向沖刷干燥管束57，使得位于干燥管束57內(nèi)的煤粒69吸收由干燥管束57傳遞的熱量而在下降過程中逐步脫去部分水分。最后煤粒69通過煙道底板66的通孔離開干燥管束57并落入集煤斗65，依次通過煤粒輸出管62排除原煤干燥塔22，并通過輸煤管道16將預(yù)先進(jìn)行了干燥的煤粒69輸送至磨煤機(jī)11。本實(shí)施例中，原煤干燥塔22的煙氣入口溫度為140°C左右，而煙氣出口溫度不低于80°C，在此過程中，通過干燥管束57的煤粒約可脫去占總重量10-14%的水分。由于煙氣溫度低于揮發(fā)份最低析出溫度，因此不存在揮發(fā)份析出的問題。另外，煙氣在原煤干燥塔 22中的平均流速范圍控制在8-15m/s間，以原煤干燥塔22的新增阻力不超過1. OkPa為選用煙氣流速的原則。煤粒在干燥過程中排出的部分水分由下罩殼63底部的排水管70排出。另外一部分排出的水分變成蒸汽，因此利用排風(fēng)機(jī)61從下罩殼63的下方送入空氣，空氣通過下殼板 64上密布的透氣孔進(jìn)入集煤斗65，并通過干燥管束57內(nèi)部，將煤粒在干燥過程中排出的蒸汽帶到儲(chǔ)煤倉53，通過上罩板52上密布的透氣孔，最終由上罩殼M的空腔連通的排氣管 50排出。在整個(gè)原煤干燥塔22內(nèi)，煙氣和煤粒的流向?yàn)槟媪髟O(shè)置，即煤粒流向?yàn)橛缮舷蛳?，煙氣流向?yàn)橛上孪蛏?，以此更好的利用煙氣溫度?duì)煤粒進(jìn)行充分的干燥。在本實(shí)施例中，所述的原煤破碎機(jī)13和磨煤機(jī)11之間還設(shè)置有煤粒旁通通道25， 該煤粒旁通通道25上設(shè)置有控制間板24，當(dāng)原煤干燥器22內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重煤粒堵塞情況而影響正常工作時(shí)，利用控制閘板M打開煤粒旁通通道25，使得原煤破碎機(jī)13輸出的煤粒直接傳輸至磨煤機(jī)11中。在本實(shí)施例中，所述的引風(fēng)機(jī)15和脫硫增壓風(fēng)機(jī)17之間還設(shè)置有第一煙氣旁通通道27，該第一煙氣旁通通道27上設(shè)置有第一擋板26，當(dāng)原煤干燥器22內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重堵灰情況而影響正常工作時(shí)，利用第一擋板26打開第一煙氣旁通通道27，使得煙氣由引風(fēng)機(jī)15 直接通過脫硫增壓風(fēng)機(jī)17進(jìn)入脫硫系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，所述的鍋爐1的排煙氣口與磨煤機(jī)11的熱一次風(fēng)管道6之間還設(shè)置有第二煙氣旁通通道8，在該第二煙氣旁通通道8上設(shè)置有第二擋板7，當(dāng)鍋爐1的負(fù)荷較低時(shí)，鍋爐1由排煙氣口排放出的煙氣溫度較低，導(dǎo)致進(jìn)入原煤干燥塔22煙氣入口 59的煙氣溫度過低，不足以滿足原煤干燥的需要，此時(shí)通過原煤干燥塔22的煤粒的預(yù)干燥力度不足，未能有效脫去原煤中的水分。因此利用第二擋板7打開第二煙氣旁通通道8，并通過
10調(diào)節(jié)第二擋板7來調(diào)節(jié)煙氣抽取量，抽取鍋爐1排出的溫度在300°C以上的部分煙氣并直接送入磨煤機(jī)11的熱一次風(fēng)管道6中以提高進(jìn)入磨煤機(jī)11的熱一次風(fēng)的溫度，用以提高磨煤機(jī)11的干燥力度，從而彌補(bǔ)原煤干燥塔22預(yù)干燥力度不足的問題。本發(fā)明提供的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明利用高水分煤鍋爐排出的煙氣溫度高的特點(diǎn)，直接將鍋爐排出的高溫?zé)煔庾鳛闊嵩?，可以預(yù)先脫去10%以上的原煤水分，也就是可以預(yù)先脫去高水分煤中約三分之一的水分，起到提高鍋爐系統(tǒng)熱效率2、左右，具有可觀的經(jīng)濟(jì)性。2、由于直接燃燒高水分煤的鍋爐排煙溫度通常較高，如直接將煙氣送去脫硫系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)降溫水耗明顯增加。本發(fā)明利用鍋爐排出的煙氣預(yù)先干燥高水分原煤后， 脫硫系統(tǒng)入口處的煙氣溫度可以降低40°C左右，使得脫硫塔用于保護(hù)系統(tǒng)、冷卻煙氣的耗水量下降30%以上，降低脫硫系統(tǒng)水耗和費(fèi)用，也減少了脫硫系統(tǒng)廢水排放量和污水處理費(fèi)用。3、本發(fā)明預(yù)先干燥高水分原煤后，煤質(zhì)得到提質(zhì)，單位質(zhì)量發(fā)熱量提高10%以上， 煤質(zhì)已接近一般煙煤，因此原煤輸送管路的尺寸可相應(yīng)減小，磨煤機(jī)尺寸可相應(yīng)減小，又因煤燃燒過程中，鍋爐爐膛產(chǎn)生的煙氣流量下降，因此還可以縮小整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的尺寸，有效降低鍋爐的造價(jià)，對(duì)目前廣泛使用的高參數(shù)大容量鍋爐，意義更加重要。4、本發(fā)明預(yù)先干燥高水分原煤后，減小磨煤機(jī)干燥處理要求，高水分原煤預(yù)干燥后即可選用常規(guī)磨制煙煤的磨煤機(jī)。另外，由于預(yù)先干燥高水分原煤后，磨煤機(jī)(制粉系統(tǒng)) 對(duì)一次風(fēng)的溫度要求降低，因此可以降低空氣預(yù)熱器入口的煙氣溫度，提高鍋爐的綜合換熱效率，也可以適當(dāng)降低空氣預(yù)熱器熱端的材質(zhì)要求。5、本發(fā)明系統(tǒng)的耗能主要在增加部分管道費(fèi)用和克服系統(tǒng)阻力上，但和所提高的系統(tǒng)效率獲得的收益相比，增加的風(fēng)機(jī)能耗比率很低，整個(gè)系統(tǒng)節(jié)能減排效益明顯。6、本發(fā)明預(yù)先干燥高水分原煤后，其在燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣濕度和流量有明顯下降，因此排出鍋爐的煙氣在通過電除塵器進(jìn)行除塵處理時(shí)，電除塵器處理的煙氣濕度和流量也相應(yīng)下降，有利于提高除塵效率。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
1權(quán)利要求
1.一種利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，包含 煙氣預(yù)處理系統(tǒng)，其與鍋爐(1)通過煙氣管道連接；原煤預(yù)干燥系統(tǒng)，其與所述的煙氣預(yù)處理系統(tǒng)通過煙氣管道連接； 脫硫系統(tǒng)，其與所述的原煤預(yù)干燥系統(tǒng)通過煙氣管道連接； 原煤預(yù)處理系統(tǒng)，其與所述的原煤預(yù)干燥系統(tǒng)通過輸煤管道連接； 磨煤機(jī)(11)，其分別與所述的原煤預(yù)干燥系統(tǒng)以及鍋爐(1)通過煙氣管道連接，且與所述的煙氣預(yù)處理系統(tǒng)通過煙氣管道連接；其中， 所述的原煤預(yù)干燥系統(tǒng)包含原煤干燥塔(22 )。
2.如權(quán)利要求1所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的原煤干燥塔(22)包含由上而下依次設(shè)置的儲(chǔ)煤室，干燥室和集煤室；其中，所述的儲(chǔ)煤室和干燥室之間通過煙道頂板(55)分隔，所述的干燥室和集煤室之間通過煙道底板 (66)分隔。
3.如權(quán)利要求2所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，所述的干燥室內(nèi)包含若干垂直設(shè)置的干燥管束(57)；所述的每個(gè)干燥管束(57)的外壁上均勻設(shè)置有鰭片(56)； 所述的每個(gè)干燥管束(57)的內(nèi)壁為光面或螺紋表面。
4.如權(quán)利要求3所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，所述的煙道頂板(55 )和煙道底板(66 )上分別對(duì)應(yīng)每個(gè)干燥管束(57 )的入口和出口位置處均設(shè)置有通孔。
5.如權(quán)利要求3所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，所述的干燥管束(57)采用鋼管制造；對(duì)于含硫量在0. 7%以下的原煤，干燥管束(57)的鋼管材料采用Q235A或20G ； 對(duì)于含硫量在0. 7-1. 5%的原煤，干燥管束(57)的鋼管材料采用考登鋼或等同耐大氣腐蝕鋼；對(duì)于含硫量在1. 5-2%的原煤，在110°C以上煙氣溫度區(qū)域工作，干燥管束(57)的鋼管材料采用考登鋼或等同耐大氣腐蝕鋼；對(duì)于含硫量在1. 5-2%的原煤，在110°C以下煙氣溫度區(qū)域工作，干燥管束(57)的鋼管材料采用SUS302等級(jí)以上的耐腐蝕材料；對(duì)于含硫量大于2、的原煤，干燥管束(57)的鋼管采用外壁涂搪瓷層防腐。
6.如權(quán)利要求2所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的干燥室內(nèi)水平設(shè)置有若干隔板(67)，將干燥室分隔形成若干條煙氣通道； 在所述的干燥室的下方設(shè)置有煙氣入口(59)，在該干燥室的上方設(shè)置有煙氣出口(68)；在所述的干燥室兩側(cè)的相鄰兩條煙氣通道之間均設(shè)置有轉(zhuǎn)向室(58)，形成S形煙氣通道。
7.如權(quán)利要求2所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，所述的儲(chǔ)煤室包含儲(chǔ)煤倉(53和設(shè)置在該儲(chǔ)煤倉(53頂部的上罩殼(54。
8.如權(quán)利要求7所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，所述的儲(chǔ)煤倉(53 )包含煤粒輸入管(51)和上殼板(52 )；所述的儲(chǔ)煤倉(53)通過該上殼板(52)與上罩殼(54)分隔；所述的上殼板(52)上密布設(shè)置有透氣孔。
9.如權(quán)利要求7所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，所述的上罩殼(54)上設(shè)置有排氣管(50)，該排氣管(50)與上罩殼(54)的空腔相連。
10.如權(quán)利要求2所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，所述的集煤室包含集煤斗(65)和設(shè)置在該集煤斗(65)底部的下罩殼(63)。
11.如權(quán)利要求10所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的集煤斗(65 )包含煤粒輸出管(62 )和下殼板(64 )；所述的集煤斗(65)通過該下殼板(64)與下罩殼(63)分隔；所述的下殼板(64)上密布設(shè)置有透氣孔。
12.如權(quán)利要求10所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的下罩殼(63)上設(shè)置有排水管(70)和排風(fēng)機(jī)(61)，該排水管(70)和排風(fēng)機(jī)(61)分別與下罩殼(63)的空腔相連。
13.如權(quán)利要求2所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，所述的干燥室側(cè)壁上還設(shè)置有若干排吹灰器。
14.如權(quán)利要求2所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，所述的原煤干燥塔(22)的外部還設(shè)置有鋼支撐構(gòu)架(60)。
15.如權(quán)利要求1所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，所述的煙氣預(yù)處理系統(tǒng)包含依次連接的空氣預(yù)熱器(9)和電除塵器(10)；該空氣預(yù)熱器(9) 與鍋爐(1)的排煙氣口連接，還通過熱二次風(fēng)管道(2 )與鍋爐(1)連接。
16.如權(quán)利要求15所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的原煤預(yù)干燥系統(tǒng)還包含引風(fēng)機(jī)(15)，其分別與所述的電除塵器(10)和原煤干燥塔 (22)連接。
17.如權(quán)利要求16所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的脫硫系統(tǒng)包含依次連接的脫硫增壓風(fēng)機(jī)(17)和脫硫塔(19)；該脫硫增壓風(fēng)機(jī)(17) 與原煤干燥塔(22)連接；該脫硫塔(19)內(nèi)設(shè)置有脫硫介質(zhì)(18)。
18.如權(quán)利要求17所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的原煤預(yù)處理系統(tǒng)與原煤存儲(chǔ)煤倉(12)連接，其包含依次連接的原煤破碎機(jī)(13)和原煤振動(dòng)篩分器(14)。
19.如權(quán)利要求18所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的磨煤機(jī)(11)通過輸煤管道(16)與原煤干燥塔(22)連接，通過一次風(fēng)煤粉輸送管道 (3)與鍋爐(1)連接，并通過熱一次風(fēng)管道(6)與空氣預(yù)熱器(9)連接。
20.如權(quán)利要求19所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的原煤存儲(chǔ)煤倉(12)、原煤破碎機(jī)(13)、原煤振動(dòng)篩分器(14)、原煤干燥塔(22)和磨煤機(jī)(11)依次由高到低設(shè)置。
21.如權(quán)利要求19所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的原煤存儲(chǔ)煤倉(12)、原煤破碎機(jī)(13)、原煤振動(dòng)篩分器(14)、原煤干燥塔(22)和磨煤機(jī)(11)之間設(shè)置傳輸皮帶。
22.如權(quán)利要求19所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于，所述的原煤破碎機(jī)(13)和磨煤機(jī)(11)之間還設(shè)置有煤粒旁通通道(25)，該煤粒旁通通道 (25)上設(shè)置有控制閘板(24)。
23.如權(quán)利要求19所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的引風(fēng)機(jī)(15)和脫硫增壓風(fēng)機(jī)(17)之間還設(shè)置有第一煙氣旁通通道(27)，該第一煙氣旁通通道(27)上設(shè)置有第一擋板(26)。
24.如權(quán)利要求19所述的利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其特征在于， 所述的鍋爐(1)的排煙氣口與磨煤機(jī)(11)的熱一次風(fēng)管道(6 )之間還設(shè)置有第二煙氣旁通通道(8)，在該第二煙氣旁通通道(8)上設(shè)置有第二擋板(7)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用鍋爐煙氣余熱預(yù)干燥高水分燃煤的系統(tǒng)，其包含依次通過煙氣管道連接的鍋爐、煙氣預(yù)處理系統(tǒng)、原煤預(yù)干燥系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)；還包含原煤預(yù)處理系統(tǒng)和磨煤機(jī)；該原煤預(yù)處理系統(tǒng)通過輸煤管道與原煤預(yù)干燥系統(tǒng)相連接；該磨煤機(jī)通過輸煤管道分別與原煤預(yù)干燥系統(tǒng)以及鍋爐連接，且該磨煤機(jī)還通過煙氣管道與煙氣預(yù)處理系統(tǒng)連接。本發(fā)明利用鍋爐排煙作為高水分煤的干燥介質(zhì)，在煤磨制前預(yù)先脫去部分水分，使得煤質(zhì)提高，減小制粉系統(tǒng)干燥處理要求，縮小鍋爐和煙風(fēng)系統(tǒng)尺寸，降低造價(jià)；并提高2%左右的鍋爐系統(tǒng)熱效率。
文檔編號(hào)F23J15/06GK102155744SQ20101059922
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者蔡明坤 申請(qǐng)人:上海鍋爐廠有限公司