一种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了属于电站节能领域的一种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统。该系统主要由锅炉、汽轮机、凝汽器、回热加热单元、发电机、控制阀、引射器、混合器、蒸汽回转管干燥机等部分组成。在燃用中高水分煤种的机组变工况运行时，原煤经碎煤机破碎后送入蒸汽回转管干燥机，蒸汽回转管干燥机可根据机组的不同运行负荷，通过调节控制阀的开关来选取不同汽轮机低压抽汽作为原煤干燥热源。经充分干燥后的原煤通过磨煤机研磨送入锅炉燃烧。本实用新型通过抽取不同汽轮机低压抽汽，产生满足汽轮机变工况运行时与干燥机相匹配的热源，充分利用了电厂低品位能量，可大幅降低入炉煤的水分，从而提高锅炉在不同负荷下的燃烧效率，进而提高机组发电效率。
【专利说明】
一种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种原煤干燥系统，特别涉及一种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统。
【背景技术】
[0002]“富煤、贫油、少气”的化石燃料储量的特点决定了我国一次能源生产和消费结构在较长时间内以煤为主的格局不会改变。据国家能源局统计的数据显示，从2000年至2014年，我国装机从3亿千瓦增长至13.6亿千瓦，发电量从1.313万亿千瓦时增长至5.4638万亿千瓦时，均已达到世界首位;其中，火电(绝大部分是煤电)装机和发电量则分别达到9.16亿千瓦和4.1731万亿千瓦时，火电将在很长时间内占我国电力行业的主导地位；因此提高我国燃煤发电能量综合利用水平对于我国的能源可持续发展意义重大。且近年来煤电供应持续紧张，随着中东部高能量品级的烟煤消耗速度加快，越来越多的电厂燃用或者掺烧来自于内蒙、新疆以及从国外进口的次烟煤等，很多电厂的原煤含水量普遍在10?15 %，部分可达20 %以上。而锅炉直接燃烧中高水分煤将导致火焰温度降低，排烟损失增加，锅炉效率下降。当燃煤电站使用水分高的原煤时，需要采用更大的更昂贵的锅炉才可以显著减少或避免电厂额定出力降低。可见原煤不经过提质加工干燥难以满足电厂对煤的质量要求。
[0003]当前，针对中高水分原煤而言，为了提高中高水分原煤的利用效率，目前主要采用燃煤电站低品位余热资源(锅炉排烟、汽轮机抽汽，汽轮机排汽等)干燥原煤中的水分，常见的原煤干燥系统主要都适应于机组额定运行工况，无法满足机组在变工况运行时干燥机对热源的要求，同时导致在其它负荷运行时干燥机所需抽汽量大，造成机组运行效率低等问题。本实用新型提出一种适应于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统，可满足不同负荷下干燥机对热源的要求，充分合理利用电厂低品位的能源，有效提高燃用原煤机组的效率，减少燃用原煤机组的温室气体排放，具有重要的理论和实际意义。
【发明内容】
[0004]在本实用新型针对燃用中高水分煤种的机组变工况运行时，干燥热源无法满足干燥机要求及造成部分低品位能量的损失、机组效率低等问题，提出一种能够适应于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统，可有效解决变工况运行的问题，充分合理的利用电厂低品位能量，从而提高原煤利用率，降低锅炉排烟热损失，提高机组效率。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0006]—种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统，其特征在于，该系统主要包括锅炉、汽轮机、凝汽器、回热加热单元、发电机、控制阀、引射器、混合器、蒸汽回转管干燥机；所述的锅炉出口蒸汽与汽轮机入口相连，汽轮机出口乏汽与凝汽器入口相连，在凝汽器中凝结的蒸汽通过回热加热单元与锅炉入口相连;所述的汽轮机还与发电机相连，蒸汽通过在汽轮机中做功带动发电机发电；所述的蒸汽回转干燥机的入煤口与碎煤机的出口相连，蒸汽回转干燥机出口的干燥尾气与除尘器相连，其出口的气体进入尾气处理系统，出口的固体颗粒与干燥后的原煤一同，经磨煤机研磨后进入锅炉燃烧;蒸汽管回转式干燥机的蒸汽加热管束通过管路与混合器出口相连，所述的混合器入口分两路，一路通过管路及控制阀直接与六级抽汽相连，另一路通过管路与引射器出口相连，所述的引射器入口分别通过管路和控制阀与汽轮机的五级和七级抽汽相连，放热后的蒸汽通过回水栗送回到回热系统。
[0007]所述的蒸汽管回转式干燥机的蒸汽加热管束通过管路与混合器相连，所述的混合器入口分两路，一路通过管路及控制阀直接与六级抽汽相连，另一路通过管路与引射器出口相连，所述的引射器入口分别通过管路和控制阀与汽轮机的五级和七级抽汽相连，放热后的蒸汽通过回水栗送回到回热系统。
[0008]所述的机组在额定工况运行时，通过打开六级抽汽管路的控制阀，关闭五级和七级的控制阀，使用汽轮机六级抽汽作干燥热源；在中间负荷工况运行时，五、六、七、三级抽汽的控制阀均打开，通过引射器利用五级较高压抽汽引射七级较低压抽汽后与六级抽汽混合作干燥热源;机组在低负荷运行时，只打开五级抽汽的控制阀，直接以汽轮机五级抽汽作干燥热源。
[0009]所述的引射器是利用汽轮机五级抽汽引射汽轮机七级抽汽。
[0010]本实用新型提出一种通过控制阀门的开关选取不同抽汽作干燥热源来适应于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统，充分合理利用汽轮机低品位的热能来满足变工况运行时干燥机对干燥热源的要求，原煤干燥后能量密度提高，锅炉炉膛体积减小，辅机出力得以保证，电站设备投资减少，经济性得到提高。同时锅炉燃烧效率提高，排烟热损失降低，进而提高机组热效率，增加机组出功。
【附图说明】
[0011]图1为一种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统。
[0012]图中:1-锅炉；2-高压缸;3-中压缸;4-低压缸;5-五级回热器;6_六级回热其;7_七级回热器;8-五级控制阀；9-六级控制阀；10-七级控制阀；11-引射器；12-混合器；13-凝汽器;14-发电机；15-回水栗;16-蒸汽回转式干燥机;17-除尘器;18-磨煤机。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型提供了一种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统，下面结合附图和【具体实施方式】对本系统工作原理做进一步说明。
[0014]图1所示为一种适用于间接空冷机组的两级原煤干燥系统的示意图。
[0015]—种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统，其特征在于，该系统主要包括锅炉、汽轮机、凝汽器、回热加热单元、发电机、控制阀、引射器、混合器、蒸汽回转管干燥机；所述的锅炉出口蒸汽与汽轮机入口相连，汽轮机出口乏汽与凝汽器入口相连，在凝汽器中凝结的蒸汽通过回热加热单元与锅炉入口相连;所述的汽轮机还与发电机相连，蒸汽通过在汽轮机中做功带动发电机发电；所述的蒸汽回转干燥机的入煤口与碎煤机的出口相连，蒸汽回转干燥机出口的干燥尾气与除尘器相连，其出口的气体进入尾气处理系统，出口的固体颗粒与干燥后的原煤一同，经磨煤机研磨后进入锅炉燃烧;蒸汽管回转式干燥机的蒸汽加热管束通过管路与混合器出口相连，所述的混合器入口分两路，一路通过管路及控制阀直接与六级抽汽相连，另一路通过管路与引射器出口相连，所述的引射器入口分别通过管路和控制阀与汽轮机的五级和七级抽汽相连，放热后的蒸汽通过回水栗送回到回热系统。
[0016]所述的蒸汽管回转式干燥机的蒸汽加热管束通过管路与混合器相连，所述的混合器入口分两路，一路通过管路及控制阀直接与六级抽汽相连，另一路通过管路与引射器出口相连，所述的引射器入口分别通过管路和控制阀与汽轮机的五级和七级抽汽相连，放热后的蒸汽通过回水栗送回到回热系统。
[0017]所述的机组在额定工况运行时，通过打开六级抽汽管路的控制阀，关闭五级和七级的控制阀，使用汽轮机六级抽汽作干燥热源；在中间负荷工况运行时，五、六、七、三级抽汽的控制阀均打开，通过引射器利用五级较高压抽汽引射七级较低压抽汽后与六级抽汽混合作干燥热源;机组在低负荷运行时，只打开五级抽汽的控制阀，直接以汽轮机五级抽汽作干燥热源。
[0018]所述的引射器是利用汽轮机五级抽汽引射汽轮机七级抽汽。
[0019]其工作过程为:中高水分的原煤经碎煤机破碎后进入蒸汽回转干燥机，干燥热源为汽轮机低压抽汽。在机组额定工况运行时，通过控制六级控制阀门开，五级和七级阀门关，利用六级抽汽(0.2404MPa,196.09°C)作干燥热源在干燥机内对原煤进行干燥，当机组负荷降低到中间负荷时，机组及抽汽参数降低，五级抽汽无法满足干燥机对干燥热源的要求时，打开五级和七级控制阀，通过五级抽汽(0.615MPa,302.6°C)利用引射器引射七级抽汽(0.0806MPa，93.7°C )，引射后在混合器与六级抽汽混合，进入干燥机作干燥热源，当负荷进一步降低到低负荷运行时，机组及抽汽参数进一步降低，混合蒸汽无法满足干燥机对干燥热源的要求，此时关闭六级和七级控制阀，只采用五级抽汽(0.615MPa，302.6°C )做干燥热源干燥原煤，蒸汽放热后变成疏水，通过回水栗送回到会热系统，干燥尾气进入除尘器，经除尘处理后气体进入尾气处理系统，除尘器出口的固体颗粒与干燥后的原煤混合送入磨煤机研磨后送入锅炉燃烧。
【主权项】
1.一种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统，其特征在于，该系统主要包括锅炉(I)、汽轮机(2)、凝汽器(13)、回热加热单元(3)、发电机(4)、控制阀(8、9、10)、引射器(11)、混合器(12)、蒸汽回转管干燥机(15);所述的锅炉(I)出口蒸汽与汽轮机(2)入口相连，汽轮机(2)出口乏汽与凝汽器(13)入口相连，在凝汽器(13)中凝结的蒸汽通过回热加热单元(3)与锅炉(I)入口相连;所述的汽轮机(2)还与发电机(4)相连，蒸汽通过在汽轮机(2)中做功带动发电机(4 )发电;所述的蒸汽回转干燥机(15)的入煤口与碎煤机的出口相连，蒸汽回转干燥机出口的干燥尾气与除尘器(16)相连，其出口的气体进入尾气处理系统，出口的固体颗粒与干燥后的原煤一同，经磨煤机(17)研磨后进入锅炉燃烧;蒸汽管回转式干燥机(15)的蒸汽加热管束通过管路与混合器(12)出口相连，所述的混合器(12)入口分两路，一路通过管路及控制阀(9)直接与六级抽汽相连，另一路通过管路与引射器(11)出口相连，所述的引射器入口分别通过管路和控制阀(8、10)与汽轮机(2)的五级和七级抽汽相连，放热后的蒸汽通过回水栗(14)送回到回热加热单元(3)。2.根据权利要求1所述的一种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统，其特征在于，所述的蒸汽管回转式干燥机(15)的蒸汽加热管束通过管路与混合器(12)相连，所述的混合器(12)入口分两路，一路通过管路及控制阀(9)直接与六级抽汽相连，另一路通过管路与引射器(11)出口相连，所述的引射器入口分别通过管路和控制阀(8、10)与汽轮机(2)的五级和七级抽汽相连，放热后的蒸汽通过回水栗(14)送回到回热加热单元(3)。3.根据权利要求1所述的一种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统，其特征在于，在机组额定工况运行时，通过打开六级抽汽管路的控制阀(9)，关闭五级和七级的控制阀(8、10)，使用汽轮机六级抽汽作干燥热源;在中间负荷工况运行时，关闭六级抽汽管路的控制阀(9)，打开五、七两级抽汽的控制阀(8、10)，通过引射器(11)利用五级较高压抽汽引射七级较低压抽汽，产生的混合蒸汽作为干燥热源;机组在低负荷运行时，只打开五级抽汽的控制阀(8)，直接以汽轮机五级抽汽作为干燥热源。4.根据权利要求3所述的一种适用于变工况运行的电厂原煤蒸汽干燥系统，其特征在于，所述的引射器(11)是利用汽轮机五级抽汽引射汽轮机七级抽汽，引射系数可根据机组抽汽参数及混合后压力具体选取。
【文档编号】F26B23/10GK205482289SQ201620070750
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】赵志宏, 刘吉, 付喜亮, 王春兰, 徐钢, 刘文毅
【申请人】京隆发电有限责任公司, 华北电力大学