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龙安褐煤预烘干在电厂中的应用

褐煤烘干机 2024-02-16 20:52:21 23215

龙安褐煤是一种煤化程度相对较低的矿产煤,其不易远距离运输、不易存储、容易风化且易出现化学反应,其主要适用于化学工业及电厂燃烧等领域。而龙安褐煤用在电厂燃烧,其长期储存在煤场容易出现自燃,通常情况下利用喷水调湿来防止其自然,但是喷水后的褐煤在锅炉中燃烧时,一方面其会使得锅炉中烟气增多,热量损失加剧,导致锅炉效率下降,另一方面,有水分的褐煤会导致发电系统引风机和制粉系统出力加强,使得电厂发电用电增加所以在发电站中利用褐煤预干燥技术对于增强发电站整体经济效益有着极为重要的作用。

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在当今世界能源危机的大环境下,褐煤高效使用受到能源界的广泛关注,所以怎样降低褐煤水分,增强其能量密度就成为褐煤使用过程中的一个重点话题。褐煤干燥装置种类有很多种,从其加热方式来分,有烟气和热风等直接方法与使用导热油和蒸汽等间接干燥方法。而当前国际上用于褐煤干燥的主要技术和设备有,(1)直接干燥方法的有:气流干燥器和转筒干燥器;(2)间接干燥方法有:管式干燥器和蒸汽管回转干燥机,而对当前我国相关技术水平、成功经验及实际条件等因素进行综合考虑,当前对褐煤干燥使用蒸汽管回转式干燥机可行性较高。

1当前我国褐煤预干燥技术应用现状

我国褐煤分布范围广、储量大,占整个已经探明的煤炭资源储备量的13%之多,但是通常情况下,褐煤因为其含水分较高、热值低等因素,使得我国对褐煤的综合利用进展缓慢,相关研究缺乏。而国外学者对褐煤预干燥技术已经做了大量的研究,并且给予了褐煤预干燥技术及其发电集成实验和理论研究很大重视,使得其已经向着发电集成工业化发展,甚至其已经使用计算机模拟仿真,对几种较为典型的预干燥褐煤发电系统做了模拟实验,而在我国,近几年来,对于褐煤预干燥技术的研究才刚刚开始,很多学者就褐煤对电厂经济性的研究做了论述,并对预干燥褐煤发电系统模型及相关系统设计开始了理论研究,但是对于与褐煤综合利用相关的发电技术集成实验及工业化仍然处于空白状态。

2工程简介

我国西北某地区某发电站2×30 MW火力机组,使用褐煤燃烧作为其主要燃料,在2005年决定进行褐煤预干燥技术应用,和常规的直接使用褐煤在锅炉中燃烧的方案相比较,利用褐煤预干燥技术方案之后,每台机组要求增加投资费用为100万元,在使用褐煤预干燥方案之后,首先电厂内电负荷大幅度减小,和原方案对比,厂用电率下降了0.55%,和过去的2×30 MW机组每年5500h发电相对比多发电1990MW·h,和原方案相比每年总利润增加60多万元。

3蒸汽管回转式技术具体技术方案

3.1蒸汽管回转式技术具体工艺流程

该褐煤预干燥系统主要由蒸汽管回转干燥装置、加热蒸汽疏水装置、尾气除尘装置、安全防护装置及蒸汽液回收装置等共同构成,首先来自汽轮机抽气至蒸汽管回转干燥装置,此时安全防护装置对蒸汽管回转干燥装置做一定的保护,蒸汽管回转干燥装置一部分蒸汽通过加热至疏水装置,另一部分通过导入尾气处装置,最终通过蒸汽凝液回收装置回收,这两部分蒸汽汇集至一处,并通过冷却器冷却之后将其中的水送至所需用户使用。

3.2蒸汽管回转干燥装置

蒸汽管回转干燥装置主要是由煤斗、旋转式进料阀、给煤机及蒸汽管回转干燥及共同组成,该装置的主要作用是将将经过破碎机破碎并通过筛分的湿褐煤利用蒸汽进行干燥,首先来自煤斗的湿褐煤通过皮带式给煤机传送至蒸汽管回转干燥机内,并通过机内的进料螺旋输送至筒内,此时煤粉和蒸汽管回转干燥机之内过热蒸汽接触,通过一定的旋转,使得两者充分结合,使得煤粉内的水分不断蒸发,此时褐煤从蒸汽管干燥机的进口向着出口运动,当褐煤被传送至蒸汽管回转干燥机的出口处,即成为了想要干燥的提质煤。

3.3加热蒸汽疏水装置

该系统内的加热蒸汽疏水装置主要由疏水泵、疏水罐组成,在该发电厂预干燥技术应用中,加热蒸汽在对褐煤进行加热干燥之后疏水到容积为20m3的疏水箱之内,再利用疏水泵将水送至除氧器。

3.4尾气除尘装置

在该发电厂预干燥技术应用中,尾气除尘装置主要由布袋除尘器、锁气器等组成,装置主要作用是对该系统中排除的煤尘和水蒸气进行有效分离。在该系统中,水蒸气和煤尘两者的混合物从蒸汽管回转干燥机排出之后,此时通过管道进入尾气除尘装置内的布袋除尘器除去其中的煤粉,经过分离之后,煤粉通过锁气管到落煤管再到给煤机进口,再次进入磨煤机,最终和想要提质的干燥煤汇合到一起。而水蒸气则通过蒸汽管进行蒸汽凝液装置。

3.5蒸汽凝液装置

在该发电厂预干燥技术应用中,蒸汽凝液装置主要由凝结水升压泵和冷却器共同组成,该装置主要作用是将系统干燥过程中产生的水蒸气凝结之后送至所需用户。在该装置中,从除尘器中分离出的蒸汽进入冷却器之后初步凝结,因为蒸汽当中还存在一些没有凝结的气体,因此冷却器仅仅能将一部分蒸汽凝结成为水,并利用升压泵送至所需用户。

3.6安全防护装置

在发电厂预干燥技术应用中,安全防护装置主要有水喷淋保护、蒸汽保护、氮气保护及干燥机压力控制等几部分共同组成,其确保了回转干燥筒体内及尾气排气当中的含氧量在一定范围内,最终保证系统稳定安全工作。

4具体布置方案及与原方案效益对比

在该次应用中,因为该发电厂已经有了现有的主厂房布置,因此预干燥方案使用炉后进行布置,即各车间布置顺序依次为:a汽机房;b除氧间;c锅炉房;d干燥间;e煤仓间;f除尘器;g吸风机和烟囱。对于这两种方案的对比,其中褐煤预干燥技术的应用设计使用6台MPS190HP-型中速磨煤机,而原方案是使用7台MPS212HP-中速磨煤机,使用干燥技术的方案之后,相对设备投资有所减少,且使用该技术之后锅炉效率增加1.7%,使用该技术的送风机,吸风机和一次风机流量有效降低。另外电厂内电负荷大幅度减小,和原方案对比,厂用电率下降了0.55%,和过去的2×30 MW机组每年5500h发电相对比多发电1990MW·h,和原方案相比每年总利润增加60多万元。

5结语

总而言之,在发电厂使用褐煤预干燥技术在增强机组发电效率,减小发电机组的排放等方面意义重大,而蒸汽管回转式技术可靠成熟,经过系统比较,使用该技术和过去的不对褐煤提质相比,其能够有效降低煤耗,并且使用了煤水回收装置之后,其还具有显著的节水效果。另外,使用该技术之后,电厂投资虽然增加了,但是从社会效益及经济效益综合来看,使用褐煤预干燥设计优势显著。


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