一種利用電站余熱對低階煤進行預干燥的原煤倉的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用電站余熱對低階煤進行預干燥的原煤倉。
【背景技術】
[0002]低階煤(例如褐煤)由于高含水率，使得其利用范圍、利用效率和經濟性都受到很大的影響。由于褐煤含水量較高，且分布在我國東北和西南地區，遠距離運輸會造成大量運力浪費。若褐煤直接燃燒，其中大量水分吸熱氣化，且隨煙氣排放，造成大量汽化潛熱損失，降低鍋爐效率；而且直接燃燒產生的大量水蒸氣，嚴重降低火焰溫度，降低輻射換熱，在相同產出條件下，高含水量褐煤比低含水率煤種的輻射受熱面增加兩倍；同時，大量水蒸氣伴隨煙氣一同排除，增大了煙道體積，導致設備固定投資增加，使得褐煤燃燒前的脫水環節十分必要。有關研宄結果顯示，含水率為50%的褐煤直接燃燒，其中用于自身水分的蒸發而消耗的能量可占其總化學能的20 %以上，鍋爐效率僅為65 %，而褐煤經脫水后燃燒，鍋爐熱效率可達82%以上。
[0003]褐煤等高濕煤在利用前進行脫水提質，不但能夠大幅提高其熱值，使其成為具有煙煤等高階煤特性，同時可大幅提高褐煤利用過程的經濟性能，充分利用其儲量大、埋藏淺的優勢，對于以褐煤作為主要能源資源地區更具有戰略意義。下文不再區分低階煤、高含水率煤、高濕煤的區別，可認為意義相同。
[0004]針對煤炭等礦物燃料的干燥技術的研宄已有很多，大多數研宄者設計了某種專門的干燥系統或裝置，由于這些工藝技術均需要建造單獨的干燥單元或裝置(熱風爐或過熱蒸汽干燥系統)，不僅占用了大量的場地和空間，而且由于另建投資大，運行費用高，且系統復雜，可靠性差。
[0005]申請號為200520002171的發明專利，提出了一種儲煤倉設計，在傳統入爐前煤粉倉的下端新建一套加熱裝置，利用鍋爐燃燒煙氣對煤粉進行加熱以脫除其中的水分，其特點:一是在入爐前的煤粉倉下部設置一單獨的加熱單元，其目的是為解決落煤時的堵塞問題，并非想實現入爐煤的達標干燥，而如何解決高含水率煤的干燥問題至關重要；二是一般電廠均設置原煤倉和粉原煤倉，前者用來儲存原煤，粒度大，容量大，后者用于儲存干燥后的粒度較細的煤粉，粒度小，容量小。該專利沒有考慮原煤倉的大粒徑、高含水率煤的干燥問題，實際上進入煤粉倉的粉煤一般經過預處理，含水率已不高，此時再進行干燥效果不明顯；三是采用溫度較低的煙氣進行干燥，比一般的煙氣干燥系統的熱源溫度(400-500°C )低得多，且是間接加熱，且粉煤在煤粉倉及下部的加熱器內的停留時間很短，從傳熱傳質的角度看，干燥效果和效率很低；四是由于煤粉倉的設計要求溫度不能超過100°C，其提出的煙氣溫度明顯超出這一安全限值，容易引發煤粉爆燃、爆炸等重大事故，而大粒度的原煤則安全得多。
【發明內容】
[0006]本發明提供的裝置克服了現有技術的不足，提供了一種利用電站余熱對低階煤進行預干燥的原煤倉，有效利用高含水率煤在原煤倉儲存的較長的停留時間與較大的物理空間，在煤炭入爐前對其進行充分干燥，由于干燥時間長(約8小時)，因此傳熱效果好，干燥效率較高；而且不用新建單獨的干燥單元，節省場地和空間，無運轉部件，可靠性高；此外，從源頭上解決了大粒度、高含水率煤的干燥問題，使得后續原煤的破碎和制粉等難度降低，耗電顯著下降，而且不會出現煤粉干燥容易出現的煤粉爆炸等安全隱患。
[0007]為了達成上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0008]一種利用電站余熱對低階煤進行預干燥的原煤倉，包括原煤倉，在原煤倉水平設置多處換熱機構和用于通入熱煙風的煙風干燥機構，多處換熱機構由上到下依次設置，各換熱機構包括多層換熱管，煙風干燥機構包括多層水平布置的布氣管，各換熱管垂直于布氣管設置，布氣管分散在多層換熱管之間，設置多處換熱機構，下處的換熱機構內通入高溫介質，上處的換熱機構內通入低溫介質或者高溫介質，以及煙風干燥機構與換熱機構交錯布置，這樣實現熱量梯級利用，有利于提高干燥過程的能效。
[0009]進一步地，換熱機構還包括進口聯箱和出口聯箱，多層所述的換熱管在所述原煤倉內水平設置，多層換熱管的一端共同連接到進口聯箱，另一端共同連接到出口聯箱，多層換熱管共用一個進口聯箱和同一個出口聯箱，節約了多個裝置的設置。
[0010]進一步地，煙風干燥機構還包括煙風干燥進口聯箱，煙風干燥進口聯箱設置在原煤倉外側，多層布氣管一端共同連接到煙風干燥進口聯箱，另一端設置在所述原煤倉內，通過設置多層布氣管有效提高能量的置換率。
[0011]進一步地，在頂部換熱機構中通入采用脫硫漿液換熱后的工質水或省煤器加熱后的熱水，充分利用電站余熱完成對原煤倉內低階煤的預干燥。
[0012]進一步地，在底部換熱機構中通入低壓缸蒸汽。
[0013]進一步地，在豎直方向，多層所述的布氣管中相鄰兩層之間間隔相同的距離設置在所述換熱管之間，布氣管間隔設置在多個換熱管之間，實現換熱介質熱量的合理利用。
[0014]進一步地，進口聯箱和出口聯箱設置在所述原煤倉外的同一側。
[0015]進一步地，在所述換熱管外表面設置翅片管，通過翅片管提高干燥效果。
[0016]進一步地，布氣管上開有若干個開孔，在所述布氣管上方設置有用于防止煤塵、煤粒進入布氣管的擋板，設置開孔用于煙氣的流通。
[0017]進一步地，在所述原煤倉外設置保溫層，保溫層的設置用于對原煤倉進行保溫，有利于減少原煤倉的散熱。
[0018]本發明的工作原理是:兩處換熱機構，位于上處的換熱機構內通入低溫工質，位于下處的換熱機構內通入高溫工質，在上處的換熱機構中通入采用脫硫漿液換熱后的工質水或省煤器加熱后的熱水，在下處的換熱機構中通入低壓缸蒸汽，以實現熱量的分級利用，提高能量利用率。工質從進口聯箱進入換熱管，將熱量通過換熱管傳給原煤倉內的煤，放熱后已降溫的水從換熱管出口進入出口聯箱。
[0019]煙風干燥機構中的布氣管在原煤倉內分層均勻布置。煙風干燥機構中的熱源使用空預器后的煙氣或鍋爐干除渣系統產生的熱風。煙氣兼有流化、松動煤層并在一定程度上起到防堵的作用。熱的煙風通過輸送設備經煙風干燥進口聯箱送入原煤倉內的布氣管，均勻的進入原煤倉，與原煤倉內的低階煤直接接觸傳熱，對煤進行加熱干燥。低階煤經過加熱，其中所含水分蒸發為水蒸氣，這部分水蒸氣被通入的煙風攜帶，通過原煤倉內的煙風通道，通到原煤倉上部的空間，經原煤倉頂部設置的出氣口排出，進入鍋爐機組的煙氣環保治理設施入口，經凈化后與煙氣共同排放。
[0020]本發明的有益效果是:
[0021](I)利用電站低溫余熱對原煤倉內的大粒度、高含水率原煤進行干燥，在不影響原煤倉正常運行的條件下，把煤炭干燥過程提至原煤倉內進行，不同于時間較短的常規干燥工藝，由于長干燥時間保證，因此原煤倉內傳熱傳質效率高，煤炭干燥效果好。能夠經濟合理地提高入爐煤質，既充分利用電廠外圍的余熱，如熱煙氣、低壓蒸汽、干除渣系統的熱風等，同時節省了專門新建原煤干燥系統的昂貴的投資和運行費用及可能帶來的環境污染，還節約了電廠占地面積，且原煤倉無運動部件，可靠性高。
[0022](2)對原煤倉內的原煤進行熱煙風、熱水(水蒸汽)聯合干燥，實現了電廠余熱的拓展和綜合利用，避免了單一干燥方式的限制，使得系統更為靈活。且采用分級加熱和梯級干燥，可充分利用不同溫度熱源所具有的能級水平，高溫熱源(低壓缸蒸汽)加熱高溫物料，低溫熱源(熱水)加熱低溫物料，實現熱量梯級利用，有利于提高干燥過程的能效，并進而提高機組整體的熱效率。
[0023](3)獨特的煙氣干燥機構兼有流化、松動煤層并在一定程度上起到防堵的作用，降低供風壓力，因此比常規的煤樣加裝干燥單元的原煤倉相比，原煤落料更為順暢。
[0024](4)由于從源頭上解決了大粒度、高含水率煤的干燥問題，使得后續原煤的破碎和制粉等難度降低，因此這些環節的耗電顯著下降，從而整體上降低電廠總能耗；而且由于干燥溫度低、煤炭粒度大，不會出現煤粉干燥容易出現的煤粉爆炸等安全隱患。
【附圖說明】
[0025]圖1是