褐煤高效发电设备的制作方法

本实用新型涉及煤炭火力发电领域，具体涉及一种褐煤高效发电设备。

背景技术：

我国已探明的褐煤保有储量约为2000亿吨，在已探明的褐煤保有储量中，以内蒙古东北部地区为多，约占全国褐煤保有储量的3/4。褐煤普遍存在水分高(约为30％至50％)、燃点低和二氧化碳排放量大等缺点，直接燃烧未提质的褐煤，会导致环境污染。褐煤直接用于发电，锅炉排烟损失与低水分煤相比较大，锅炉直接燃烧的热效率较低，经济性有限，且CO2的排放量也较大。另外，高水分褐煤热值较低，使得锅炉本体、制粉系统、烟风煤粉管道都较大，造价昂贵，同时辅机设备容量也较大，厂用电率较高，增加电厂装置建设和运行成本，并且较高的含水量导致运输费用增加，限制了褐煤的应用。目前，针对上述问题，国内外较为常见的方法是采用褐煤预干燥技术，将褐煤干燥到一定水分，再进入锅炉燃烧。但褐煤干燥系统和发电系统单独设置导致发电工艺的繁杂和操作、管理不便，并且发电资源不能够有效地充分利用，导致能源浪费，并且在除尘处理等方面也存在缺陷，较难应用于实际工程中。

目前已公开的主要是基于高水分褐煤预干燥提质及回收技术的火力发电系统，该火力发电系统在除尘系统方面存在问题，一方面干燥机出来的混合物中水分很高，很难同时实现煤粉分离和高效除尘，另一方面，经过干法除尘后的尾气换热后并不能直接排入大气，需经过水洗涤。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种褐煤高效发电设备，该褐煤高效发电设备将煤粉干燥和尾气净化结合到其中，简化发电工艺流程，节约了褐煤的运输费用，同时将煤粉分离和尾气净化分开，实现了尾气无污染排放。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种褐煤高效发电设备，该褐煤高效发电设备包括锅炉和汽轮机，所述锅炉的排气口与所述汽轮机的进气口连接，其特征在于，所述褐煤高效发电设备还包括干燥机、除尘装置和脱硫装置；其中，所述干燥机的出料口与所述锅炉的进料口连接，用于干燥原料褐煤；所述锅炉的排气口与所述除尘装置和所述脱硫装置依次连接，所述除尘装置用于对所述锅炉的尾气进行除尘，所述脱硫装置用于对所述除尘装置除尘后的尾气进行脱硫。

优选地，所述褐煤高效发电设备还包括过滤装置，所述干燥机的尾气口与所述过滤装置的进气口连接。

优选地，所述过滤装置为陶瓷过滤器。

优选地，所述褐煤高效发电设备还包括余热回收装置，所述过滤装置的排气口与所述余热回收装置的进气口连接，所述过滤装置的出料口与所述锅炉的进料口连接。

优选地，所述余热回收装置的排气口与所述除尘装置的进气口连接。

优选地，其特征在于，所述褐煤高效发电设备还包括水回收装置，所述水回收装置的进料口与所述余热回收装置的出料口连接，所述水回收装置得到的回收水供给至所述脱硫装置。

优选地，所述褐煤高效发电设备还包括废水处理装置，所述废水处理装置的进液口连接所述水回收装置的出液口以及所述脱硫装置的出液口。

优选地，所述除尘装置为电除尘装置，所述脱硫装置为湿法脱硫装置。

优选地，所述干燥机为蒸汽管式回转干燥机或蒸汽流化床干燥机。

优选地，所述余热回收装置为翅片式换热器或热管换热器。

通过上述技术方案，本实用新型的褐煤高效发电设备将褐煤干燥系统、尾气除尘脱硫系统、水回收系统结合到其中，组成褐煤高效发电一体化系统，从而能够直接完成褐煤干燥和燃烧发电，简化发电工艺流程，节约了褐煤的运输费用，同时将煤粉分离和尾气净化分开，实现了尾气无污染排放，并实现了最大化的热量回收，还实现了水资源的回收和利用。

该系统干燥尾气经过滤装置将收集到的煤粉颗粒与干燥后的煤混合后送入锅炉燃烧，一方面回收利用了煤粉颗粒，提高了燃料利用率，提高锅炉效率，减少冷源损失，降低锅炉及辅机设备造价，降低电厂用电率，另一方面减少后续尾气处理量，降低投资。同时，干燥尾气经余热回收后，冷凝的水将清液进行回收利用，浊液进入脱硫废水进行集中处理，而尾气进入除尘脱硫系统集中处理，通过干燥系统和发电系统的高度集成，有效降低了全系统的投资。经过试验分析，本实用新型的褐煤高效发电设备的排出的尾气中不含腐蚀性成份，排入大气不产生污染；热回收中换热环境相对较好，设备材料无特殊要求，设备紧凑，换热效果好，回收热量和水量大。

附图说明

图1是本实用新型的褐煤高效发电设备的结构示意图。

附图标记说明

1、锅炉 2、汽轮机 3、干燥机

4、过滤装置 5、余热回收装置 6、水回收装置

7、废水处理装置 8、除尘装置 9、脱硫装置

10、烟囱 11、除氧器

A、褐煤 B、发电 C、处理后产品

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的具体实施方式提供一种褐煤高效发电设备，该褐煤高效发电设备包括锅炉1和汽轮机2，所述锅炉1的排气口与所述汽轮机2的进气口连接，其特征在于，该褐煤高效发电设备还包括干燥机3、除尘装置8和脱硫装置9；其中，所述干燥机3的出料口与所述锅炉1的进料口连接，用于干燥原料褐煤A；所述锅炉1的排气口与所述除尘装置8和所述脱硫装置9依次连接，所述除尘装置8用于对所述锅炉1的尾气进行除尘，所述脱硫装置9用于对所述除尘装置8除尘后的尾气进行脱硫。

由于在褐煤高效发电设备中设置了干燥机3、除尘装置8和脱硫装置9，含水量较大的原料褐煤在干燥之后直接送入锅炉1中进行燃烧，产生大量高压蒸汽用于发电B，例如利用汽轮机进行发电；同时通过除尘装置8和脱硫装置9的配合，使得锅炉1的燃烧尾气能够在最大限度内得到净化，降低了火力发电中的污染问题。该褐煤高效发电设备将褐煤干燥系统和尾气除尘脱硫系统结合到其中，从而能够直接完成褐煤干燥和燃烧发电，简化发电工艺流程，节约了褐煤的运输费用，同时将煤粉分离和尾气净化分开，实现了尾气无污染排放，并实现了最大化的热量回收。

作为本实用新型的一种实施方式，所述干燥机3通常为蒸汽管式回转干燥机或蒸汽流化床干燥机，以获得更好的干燥效果。这两种干燥机均采用蒸汽作为热源对褐煤进行加热干燥。

另外，如图1所示，由于锅炉1对于水质具有一定的要求，优选地，所述褐煤火力发电系统还包括除氧器11，该除氧器11连接在所述余热回收装置5和所述锅炉1的进液口之间。除氧器11可以除去溶解于水中的氧和其它气体，防止和降低锅炉给水管、省煤器和其它附属设备的腐蚀。为了循环利用水资源，例如可以将汽轮机的排气口还与所述干燥机3的进气口连接，所述干燥机3的排液口与除氧器11的进液口连接。通常，干燥机3可以利用汽轮机排出的低压蒸汽对进入干燥机3中的湿褐煤进行加热，褐煤受热后其中的水分干燥蒸发形成尾气，而蒸汽温度降低凝结成水从干燥机3的排液口流到除氧器11中，经过除氧器11除氧后供给锅炉1。

作为本实用新型的一种实施方式，所述除尘装置8能够使用现有的能够用于尾气除尘的各种除尘装置，例如布袋除尘装置、旋风除尘装置、湿式除尘装置等，从提高除尘效率的角度考虑，其中优选为电除尘装置；所述脱硫装置9能够使用现有的能够用于尾气除尘的各种脱硫装置，其中优选为湿法脱硫装置。所述脱硫装置9的排气口优选与烟囱10连接，从而将经过除尘和脱硫后的尾气排出。通过配合使用电除尘装置和湿法脱硫装置，可以最大限度地去除排出尾气中的粉尘、含硫物质等有害成分，从而实现清洁排放。

为了循环利用蒸汽，优选进一步设置凝汽器，所述凝汽器的进气口连接所述汽轮机的排气口，所述凝汽器的排液口连接所述锅炉1的进液口。从而使得汽轮机排出的低压蒸汽在凝汽器中冷却凝结形成水，这些水再输送到锅炉1中生成水蒸气，循环利用。其中，凝汽器在缺水地区通常采用空冷器，而在一般的地区通常采用冷却塔。

如图1所示，由于干燥机3对褐煤进行干燥时也会产生大量尾气，而这些尾气中带有大量的热量和粉尘会污染环境，优选地，所述褐煤高效发电设备还包括过滤装置4，所述干燥机3的尾气口与所述过滤装置4的进气口连接。过滤装置4过滤出煤粉能够通过过滤装置4的排渣口排出，并且直接返回锅炉1中进行燃烧，从而对煤粉进行回收利用，节约成本，充分利用资源。

所述过滤装置4可以采用各种形式和结构的过滤器，为了达到更好的除尘效果，优选地，所述过滤装置4为陶瓷过滤器。通过陶瓷过滤器可以有效地去除或降低尾气中的夹杂物，提高尾气的纯净度，防止尾气中的固体杂质进入后续的设备中损坏设备。

为了充分利用干燥机3排出尾气中的大量的热量，所述褐煤高效发电设备还包括余热回收装置5，所述过滤装置4的排气口与所述余热回收装置5的进气口连接，所述过滤装置4的出料口与所述锅炉1的进料口连接。干燥机3干燥褐煤产生的尾气从干燥机3的尾气口排出，然后进入余热回收装置5中与水(例如可以为凝汽器排出的水，从而预加热由凝汽器进入到锅炉1中的水)进行热交换，从而使得热量得到回收利用，减少锅炉1燃烧的煤炭量，降低发电成本。

作为余热回收装置5，可以采用各种型号和结构的换热装置，为了达到较好的换热效果，作为一种实施方式，所述余热回收装置5为翅片式换热器或热管换热器。翅片式换热器以平板和翅片作为传热元件，其传热效率高，结构紧凑、轻巧。热管是一种具有高导热性能的传热组件，热管换热器是以热管为传热元件的换热器，热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。采用这两类换热器能够提高热量回收的效率，节约能量，降低能耗。

根据本实用新型的一个优选的实施方式，所述余热回收装置5的排气口与所述除尘装置8的进气口连接。从而使得干燥尾气中也得到净化后排放。

如图1所示，作为本实用新型的一种实施方式，优选地，该褐煤高效发电设备还包括水回收装置6，所述水回收装置6的进料口与所述余热回收装置5的出料口连接，所述水回收装置6得到的回收水供给至所述脱硫装置9。作为水回收装置6，可以使用现有的能够用于回收水的各种冷凝器，只要能够回收余热回收装置5中的水即可。通过将所述水回收装置6得到的回收水供给至所述脱硫装置9，可以充分利用该回收水，减少浪费。

如图1所示，作为本实用新型的一种实施方式，优选地，该褐煤高效发电设备还包括废水处理装置7，所述废水处理装置7的进液口连接所述水回收装置6的出液口以及所述脱硫装置9的出液口。尾气在余热回收装置5中换热后温度降低，形成一定量的混合液进入水回收装置6中回收水后，再进入废水处理装置7中与脱硫装置9的废水同时进行净化处理，以去除混合液中溶解的粉尘、杂质等，从而得到水质较高的水供循环利用，并且减少废水排放量，最终能够得到石膏、泥渣等处理后产品C。另外，优选地，所述脱硫装置9的排水口与所述废水处理装置7的进液口连接，从而使得脱硫装置9的废水也得到净化处理。

另外，为了使得水在褐煤火力发电系统中流动顺畅，该褐煤高效发电设备还可以包括循环泵等，便于物料在各装置间的输送。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。