专利名称：煤粉精细燃烧冷热联供系统的制作方法
技术领域：
本发明属于煤粉燃烧、环境保护技术领域，具体涉及煤粉精细燃烧冷热联供系统。
背景技术：
我国建筑物冬季供暖装备以燃煤工业热水锅炉为主，总容量约100万MW，单台平均容量约4MW，年消耗燃料煤约3亿吨，锅炉平均热效率约65%，考虑输送热水的损失，总供热效率约50%。供暖燃煤锅炉每年排放二氧化硫约500万吨，灰渣约5000万吨，粉尘约250万吨。普遍存在效率低下、排放污染问题。节能减排潜力很大。目前，电空调是我国建筑物主要制冷装备，普遍用于家庭、社会公共机构、商业建筑、公司企业等，每年消耗电能约2600亿kwh。按照2011年发电煤耗，相当消耗燃料标煤 8580万吨。采用空调取暖的用电量约1000亿kwh，相当消耗燃料标煤3300万吨。主要问题是综合能效偏低，极端气候条件下对电网冲击较大。燃油、燃气冷热联供已是成熟技术，并得到商业化应用。但是，受到燃油价格高、燃气供应不足等条件限制，其应用受到限制。
发明内容
本发明的目的提供一种以燃烧煤粉制备蒸汽替代燃油、燃气及电空调、电取暖，驱动供暖及制冷装置的系统。本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案是煤粉精细燃烧冷热联供系统，包括蒸汽发生装置、智能控制系统和用户，其中用户包括暖气管网和冷气管网，其特征是还包括交换和制冷环节；所述交换和制冷环节包括换热装置和制冷机，其中换热装置的热水输出口通过管道与暖气管网连接，制冷机的冷气输出口通过管道与冷气管网连接；所述蒸汽发生装置包括煤粉精细化加工装置、煤粉低氮燃烧及固硫装置、除尘装置、脱硫塔和烟 ，其中煤粉精细加工装置通过输送装置与煤粉低氮燃烧及固硫装置连接，所述煤粉低氮燃烧及固硫装置的排烟管道接除尘装置；所述除尘装置、脱硫塔和烟 通过管道串接在一起，煤粉低氮燃烧及固硫装置的蒸汽输出口通过管道分别与交换和制冷环节中的换热装置及制冷机连接；所述智能控制系统通过电缆分别与蒸汽发生装置、交换和制冷环节及用户的控制端连接。本发明与现有技术相比，具有以下有益效果本发明采用煤粉低氮燃烧及固硫装置、除尘装置、脱硫塔和烟囱实现污染物多段协同脱除，达到洁净燃烧和排放，节能减排效果显著。本发明采用智能控制系统可以实现取暖与制冷的切换，以及调节供气量及制冷温度，节约人力，降低成本。
图1为本发明的结构原理示意图。
图中1 一蒸汽发生装置；2—煤粉精细化加工装置；3—煤粉低氮燃烧及固硫装置；4一交换和制冷环节；5—换热装置；6—用户；7—制冷机；8—智能控制系统；9一烟園；10—脱硫塔；11一除尘装置。
具体实施例方式如图1所示，煤粉精细燃烧冷热联供系统，包括蒸汽发生装置1、智能控制系统8和用户6，其中用户包括暖气管网和冷气管网，其特点是还包括交换和制冷环节4 ;所述交换和制冷环节包括换热装置5和制冷机7，其中换热装置的热水输出口通过管道与暖气管网连接，制冷机的冷气输出口通过管道与冷气管网连接；所述蒸汽发生装置包括煤粉精细化加工装置2、煤粉低氮燃烧及固硫装置3、除尘装置11、脱硫塔10和烟囱9，其中煤粉精细加工装置2通过输送装置与煤粉低氮燃烧及固硫装置3连接，所述煤粉低氮燃烧及固硫装置的排烟管道接除尘装置11 ;所述除尘装置11、脱硫塔10和烟 9通过管道串接在一起，煤粉低氮燃烧及固硫装置的蒸汽输出口通过管道分别与交换和制冷环节4中的换热装置及制冷机连接；所述智能控制系统8通过电缆分别与蒸汽发生装置、交换和制冷环节及用户的控制端连接。使用方法及工作原理本发明使用时，煤粉精细化加工装置2输出的煤粉经输送装置至煤粉低氮燃烧及固硫装置3，燃烧后的烟气通过排烟管道经除尘装置11、脱硫塔进一步脱硫后经烟 排入大气；制得的蒸汽通过管道分别送入换热装置5及制冷机7 ;在智能控制系统8的程序控制下，冬季采暖期蒸汽发生装置产生的具有一定压力的热蒸汽经由管道送入交换和制冷环节4中的换热装置5中，经加热的循环水被送入暖气管网；当夏季制冷期，蒸汽发生装置产生的压力热蒸汽经由管道被送入制冷机7中，制得的冷气通过管道送入制冷管网。(I)煤粉精细化加工装置工作流程①对燃料煤进行可磨性、水分、挥发分、灰分、粘结性、灰熔点、发热量、燃点、燃尽性、灰成分等分析；计算煤灰中氧化钠、氧化钾、氧化钙等碱性氧化物含量，以及这些氧化物与煤中硫的摩尔比；对煤进行质量评价和选择。②对不同质量的煤进行按比例配合加工，得到合格的燃料煤。对高灰分、高硫含量的煤种，可通过洗选的方法进行降灰、脱硫。③对碱性氧化与煤中硫的摩尔比不足2的煤可在配煤时可加入脱硫剂，将该比值调整于不小于2。④采用制粉技术，将燃料煤磨制成合格的精细煤粉，并于惰性气体保护下储存或运输到用户煤仓。⑤精细煤粉的质量指标粒度200目以下含率不小于90% ;挥发分不小于26% ;低位发热量不小于23MJ/kg ;水分不大于6% ;灰分中碱性氧化物/硫分(摩尔比)不小于2。(2)高效低氮燃烧及固硫装置工作流程①采用开发成功的煤粉输送和配风技术，将精细煤粉以预定均匀的速度送入并燃烧装备。②燃烧装备包括了高燃低氮旋流燃烧器和具有转折式结构的燃尽室，煤粉燃尽率不小于98%。③燃烧中固硫率达到不小于30%。(3)蒸汽发生装置工作流程①采用与工业蒸汽锅炉类似的结构，通过换热得到额定数量和压力的蒸汽。②通过换热装置，将蒸汽加热循环水，给建筑物供热。③用蒸汽推动压缩机，驱动溴化锂制冷机，给建筑物提供冷气。(4)污染物多段控制净化工作流程及效果①采用布袋除尘器，实现高效除尘；②采用尾部净化技术，实现最终烟气净化；③由于采用了燃料煤灰分和硫分降低、燃烧中固硫、布袋除尘、尾部净化等多段污染物控制技术，达到排烟净化指标含尘不大于30mg/m3 ；S02不大于50mg/m3 ；N0x浓度不大于200mg/m3，达到和接近燃气排放水平。(5)智能控制系统①建立可实现该技术系统启动和停止运行的全自动控制和装备。②采用与终端检测协同的建筑物冷热联供自动化调控系统。③采用建筑物需求与冷热联供自动控制系统相结合的用户控制系统④根据上述冷热联供自动控制系统、多段组合污染物自动控制系统及用户控制系统中各系统控制参数之间的关联关系，采用全流程动态优化技术，实现供能系统和污染物控制系统的实时调控目的。
权利要求
1.煤粉精细燃烧冷热联供系统，包括蒸汽发生装置(I)、智能控制系统(8)和用户(6)，其中用户(6)包括暖气管网和冷气管网，其特征是还包括交换和制冷环节(4);所述交换和制冷环节(4)包括换热装置(5)和制冷机(7)，其中换热装置的热水输出口通过管道与暖气管网连接，制冷机的冷气输出口通过管道与冷气管网连接；所述蒸汽发生装置包括煤粉精细化加工装置(2)、煤粉低氮燃烧及固硫装置(3)、除尘装置(11)、脱硫塔(10)和烟囱(9)，其中煤粉精细加工装置(2)通过输送装置与煤粉低氮燃烧及固硫装置(3)连接，所述煤粉低氮燃烧及固硫装置的排烟管道接除尘装置(11);所述除尘装置(11)、脱硫塔(10)和烟囱(9)通过管道串接在一起，煤粉低氮燃烧及固硫装置的蒸汽输出口通过管道分别与交换和制冷环节(4)中的换热装置(5)及制冷机(7)连接；所述智能控制系统(8)通过电缆分别与蒸汽发生装置、交换和制冷环节及用户的控制端连接。
2.依据权利要求1所述的煤粉精细燃烧冷热联供系统，其特征是除尘装置(11)为布袋除尘装置；所述制冷机(7)为溴化锂制冷机。
全文摘要
本发明提供的煤粉精细燃烧冷热联供系统，属于煤粉燃烧、环境保护技术领域；其目的是提供一种以燃烧煤粉制备蒸汽替代燃油、燃气及电空调、电取暖，驱动供暖及制冷装置的系统。包括蒸汽发生装置、智能控制系统和用户，其中用户包括暖气管网和冷气管网，其特点是还包括交换和制冷环节；所述交换和制冷环节包括换热装置和制冷机，所述蒸汽发生装置包括煤粉精细化加工装置2、煤粉低氮燃烧及固硫装置、除尘装置、脱硫塔和烟囱，煤粉低氮燃烧及固硫装置的蒸汽输出口通过管道分别与交换和制冷环节中的换热装置及制冷机连接；所述智能控制系统通过电缆分别与蒸汽发生装置、交换和制冷环节及用户的控制端连接；本发明节能减排效果显著。
文档编号F25B49/00GK102997491SQ201210505028
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者王民发, 杜铭华, 王欢, 郎凤娥, 郎鹏德, 赵红卫 申请人:山西蓝天环保设备有限公司