一種利用電廠低品位蒸汽和太陽能的煤泥干燥系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于節能環保技術領域，具體涉及一種利用電廠低品位蒸汽和太陽能的煤泥干燥系統及方法。
【背景技術】
[0002]煤泥是煤粉含水形成的半固體物，是煤炭生產過程中的一種副產品，一般仍有10?20MJ/kg的熱值，甚至超過一些低熱值動力煤，是一種寶貴的煤炭資源，但煤泥又具有高持水性強、高水分和高黏性等不利條件，堆放、貯存和運輸都比較困難，很難實現工業應用，結果不但浪費了寶貴的煤炭資源，而且造成了嚴重的環境污染。
[0003]煤炭是我國使用最多的能源，預計到2015年，全國煤泥產量將達到2.4億噸，隨著技術的進步，在國家相關產業政策的鼓勵下，近年來電廠鍋爐摻燒煤泥來發電，以成為煤泥利用的理想方法。
[0004]目前鍋爐摻燒煤泥的技術方法主要有兩種:(1)柱塞泵直接泵入鍋爐方式:將煤泥調制成含水30%左右的膏狀，采用柱塞泵泵通過管道直接將煤泥泵入鍋爐進行燃燒。含水率過高的煤泥進入鍋爐燃燒，嚴重影響鍋爐效率，同時引起煙氣量增加，風機運行電耗增加。(2)煤泥干燥混入電廠燃煤輸送系統進入鍋爐方式:目前主要是采用熱風爐產生的600°C?800°C高溫熱煙氣對煤泥直接加熱，煤泥中的水分蒸發排出，從而實現對煤泥的干燥處理。但該方法熱風爐的效率極低、煤耗高、干燥不均勻，運行極不經濟。
[0005]煤泥干燥意味著將煤泥中的液態水分轉化成蒸汽進人空氣，為了克服或消除各種水分的結合力，必須輸入能量形成蒸發驅動力，這里的蒸發驅動力是指煤泥中水蒸發壓力和空氣水蒸發壓力之間的差值。
[0006]電廠有大量的低品位蒸汽(特別是汽化潛熱)得不到利用，而白白浪費；太陽能作為一種清潔、安全、廉價、可再生的綠色能源，取之不盡用之不竭。
[0007]
【發明內容】
[0008]本發明的主要目的是通過電廠低品位蒸汽、太陽輻射能量和空氣非飽和程度，將煤泥水蒸發出來，實現煤泥在溫室內干燥，克服現有的鍋爐摻燒煤泥存在的影響鍋爐效率、煤耗高等缺陷。
[0009]本發明采用如下技術方案:一種利用電廠低品位蒸汽和太陽能的煤泥干燥系統，其特征在于，包括用于輸送待干燥的濕煤泥的濕煤泥輸送設備、用于提供煤泥干燥和太陽能照射的太陽能溫室、用于對煤泥進行攤鋪、翻拋、運輸、切割細化煤泥顆粒的翻煤泥機、用于將已干化的煤泥運出的干化煤泥輸送設備、用于提供低品位蒸汽的電廠熱力系統、用于吸收低品位蒸汽熱能來供給煤泥干燥所需熱能的地暖裝置，所述濕煤泥輸送設備與所述太陽能溫室相連，所述太陽能溫室與所述干化煤泥輸送設備相連，所述地暖裝置設置于所述太陽能溫室的底部，所述電廠熱力系統與所述地暖裝置相連，所述翻煤泥機設置于所述太陽能溫室的內部；所述太陽能溫室設置有通風系統，用來將溫室的濕空氣排出，引入外界的非飽和干空氣，為煤泥脫水過程創造最佳氣候環境；所述地暖裝置內部設置有大量散熱管網，所述散熱管網內設置有加熱介質，將待干燥的煤泥置于所述地暖裝置的表面，煤泥接受來自所述地暖裝置的熱能，所述低品位蒸汽在所述地暖裝置釋放潛熱后變成冷凝水返回電廠熱力系統。
[0010]優選地，散熱管網的加熱介質為所述電廠熱力系統提供的低品位蒸汽。
[0011]優選地，煤泥干燥系統還包括換熱器、水泵，電廠熱力系統通過換熱器與所述地暖裝置相連，水泵的一端與換熱器相連，水泵的另一端與地暖裝置相連，電廠熱力系統提供的低品位蒸汽在換熱器中釋放潛熱將所述地暖裝置中散熱管網內的加熱介質加熱，散熱管網內的加熱介質再向煤泥供給熱能。
[0012]優選地，水泵用來使所述地暖裝置散熱管網內的加熱介質，在地暖裝置和換熱器組成的管網系統中循環。
[0013]優選地，煤泥干燥系統包括風機、空氣蒸汽加熱器、流化布氣裝置，流化布氣裝置設置于地暖裝置的上部，空氣蒸汽加熱器與電廠熱力系統形成一個支路回路，空氣蒸汽加熱器的一端與風機相連，空氣蒸汽加熱器的另一端與流化布氣裝置相連；風機從大氣中吸入的冷空氣，經空氣蒸汽加熱器加熱后，供給布置在地暖裝置上部的流化布氣裝置，通過該裝置向煤泥層通入熱空氣，進一步強化煤泥內部水分的蒸發；空氣蒸汽加熱器的熱源為電廠熱力系統提供的低品位蒸汽，蒸汽釋放潛熱后變成冷凝水返回電廠熱力系統。
[0014]優選地，太陽能溫室內部的煤泥采用多層疊加布置，由翻煤泥機不斷的對煤泥層進行攤鋪、翻拋、運輸，煤泥從進料端慢慢的向到該層的末端移動，含水量也逐步降低，在末端煤泥滑入下一層地暖裝置的表面繼續干燥。
[0015]本發明的技術方案還提出一種利用電廠低品位蒸汽和太陽能的煤泥干燥方法，其特征在于，包括如下步驟:步驟1:將待干燥的煤泥置于帶地暖裝置的透光太陽能溫室中，地暖裝置的熱能由電廠熱力系統的低品位蒸汽提供，蒸汽釋放潛熱后變成冷凝水返回電廠熱力系統；步驟2:煤泥接受來自地暖裝置的熱能和透過溫室上部進入的太陽輻射能而溫度升高，煤泥和環境空氣之間的水蒸發能力差相應變大，使其內部水分得以向周圍空氣加速蒸發，從而增加了煤泥表面的空氣濕度，甚至于達到飽和；步驟3:通過自然循環或通風系統，將溫室內的濕空氣排出，使煤泥表面的濕度由原先的飽和狀態進入非飽和狀態，從而促使煤泥內部水分進一步向周圍空氣蒸發；步驟4:翻煤泥機布置在太陽能溫室內部，不斷的對煤泥進行攤鋪、翻拋、運輸、切割細化煤泥顆粒，翻新蒸發面積使煤泥濕表面暴露出來，增大煤泥干化表面積，加速煤泥中的水分蒸發，加快干化過程；步驟5:干化煤泥輸送設備負責將太陽能溫室內已干化的煤泥運出。
[0016]優選地，在地暖裝置的上部設置流化布氣裝置，通過流化布氣裝置向煤泥層通入熱空氣，進一步強化煤泥內部水分的蒸發。
[0017]優選地，太陽能溫室內部的煤泥采用多層疊加布置，減少煤泥的占地面積。
[0018]本發明所達到的有益效果:(I)鍋爐摻燒干化后的煤泥，可大幅度提高鍋爐效率，本發明利用低品位蒸汽的汽化潛熱和太陽輻射能量給煤泥干燥供給熱能，實現煤泥干燥，極其節能；(2)煤泥干燥所需熱能主要由地暖裝置提供，系統運行不受天氣變化和季節條件的影響，干燥周期短；(3)系統透明程度高，環境協調性好，運行穩定安全，運行維護費用低。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的第一個實施例的示意圖。
[0020]圖2是本發明的第二個實施例的示意圖。
[0021]圖3是本發明的第三個實施例的示意圖。
[0022]圖4是本發明的第四個實施例的示意圖。
[0023]圖中標記的含義:1_濕煤泥輸送設備，2-太陽能溫室，3-翻煤泥機，4-干化煤泥輸送設備，5-電廠熱力系統，6-地暖裝置，27-換熱器，28-水泵，37-風機，38-空氣蒸汽加熱器，39-流化布氣裝置。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0025]本發明提出一種利用電廠低品位蒸汽和太陽能的煤泥干燥系統，如圖1所示的是本發明的第一個實施例的示意圖，本發明包括用于輸送待干燥的濕煤泥的濕煤泥輸送設備
1、用于提供煤泥干燥和太陽能照射的太陽能溫室2、用于對煤泥進行攤鋪、翻拋、運輸、切割細化煤泥顆粒的翻煤泥機3、用于將已干化的煤泥運出的干化煤泥輸送設備4、用于提供低品位蒸汽的電廠熱力系統5、用于吸收低品位蒸汽熱能來供給煤泥干燥所需熱能的地暖裝置6，所述濕煤泥輸送設備I與所述太陽能溫室2相連，所述太陽能溫室2與所述干化煤泥輸送設備4相連，所述地暖裝置6設置于所述太陽能溫室2的底部，所述電廠熱力系統5與所述地暖裝置6相連，所述翻煤泥機3設置于所述太陽能溫室2的內部；所述太陽能溫室2設置有通風系統，用來將溫室的濕空氣排出，引入外界的非飽和干空氣，為煤泥脫水過程創造最佳氣候環境；所述地暖裝置6內部設置有大量散熱管網，所述散熱管網內設置有加熱介質，將待干燥的煤泥置于所述地暖裝置6的表面，