一種高鈉煤加熱脫除爐與燃煤電站的集成裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種高鈉煤加熱脫除爐與燃煤電站集成裝置，包括高鈉煤加熱脫除爐系統和燃煤電站系統，所述高鈉煤加熱脫除爐系統包括高鈉煤加熱脫除爐、液固分離器、水煤漿制備單元、堿金屬溶液回收處理系統、煤粉干燥裝置、煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置，所述高鈉煤加熱脫除爐上端連接水煤漿制備單元，下部連接液固分離器，所述液固分離器一端連接煤粉干燥裝置，另一端連接堿金屬溶液回收處理系統，所述煤粉干燥裝置連接煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置，所述煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置連接堿金屬溶液回收處理系統，所述堿金屬溶液回收處理系統連接水煤漿制備單元。本實用新型專利技術所要解決問題的重點在充分利用一體式高鈉煤加熱脫除裝置進出口豐富且裝置獨立的特點，實現其與燃煤工藝系統中汽水循環系統、燃料系統以及煙氣余熱利用的集成，達到節能環保的目的。

Integrated device for heating and removing furnace of high sodium coal and coal-fired power station

The utility model provides a high sodium removal in coal-fired power plant coal heating furnace and integrated device, including high sodium removal and coal heating furnace system in coal-fired power plant system, the high sodium removal system including high coal heating furnace coal heating furnace, sodium removal of solid-liquid separator and coal water slurry preparation unit, alkali metal recovery solution processing system, coal drying device, flue gas cooling and heat recovery device, the high coal heating furnace is connected with the upper end of the sodium removal of coal water slurry preparation unit is connected to the lower part of the liquid-solid separator, the liquid solid separator is connected with one end of the pulverized coal drying device, the other end is connected with the alkali metal recovery solution system, the pulverized coal drying device connect the gas spray cooling and heat recovery device, the flue gas spray cooling and heat recovery device is connected with the alkali metal recovery solution system, the alkali metal recovery solution system. Coal water preparation unit. The key features of the utility model solves the problem in the full use of integrated high sodium coal heating removing device for import and export of rich and independent device, and in the process system to achieve its coal-fired steam circulation system, fuel system and integrated utilization of waste heat, to achieve the purpose of energy saving.

【技術實現步驟摘要】
一種高鈉煤加熱脫除爐與燃煤電站的集成裝置
本技術涉及一種爐窯及其集成裝置，尤其是涉及一體式高鈉煤加熱脫除裝置在燃煤工藝系統中的集成方法。
技術介紹
高鈉煤是指煤中堿金屬化合物成分較高的一類特殊煤炭。我國高鈉煤預測儲量高大3900億噸，主要集中在新疆準東煤田。準東煤屬于低灰分、高熱值、低變質程度的優質煤炭，作為發電或化工的原料具有低污染、低排放的特點，可有效節約燃燒轉化后廢物的處理費用，為燃煤電站和煤化工奠定了良好的物質基礎。然而，高鈉煤在燃燒及轉化利用時，會對系統內的受熱面如省煤器、煙氣冷卻器、空預器等造成嚴重的沾污和堿性腐蝕，并且造成排渣困難。高鈉煤強結焦與強沾污性這一難以克服的難題，成為制約電站鍋爐裝置長期運行的關鍵。對于如何防止結渣和沾污，一方面有學者從其結渣和沾污的機理方面開展了大量的研究，多集中于提出結渣判定指數這一判定值，然而在實際應用中有著很大的局限性，不能從根本上解決沾污對鍋爐的危害問題。另一方面，有研究人員開展通過調節鍋爐燃燒來緩解結渣的問題，這在實際中并不便于操作也未得到推廣。當然，摻燒是目前來看高鈉煤在鍋爐中的燃燒唯一可行的方法，但這種僅僅利用20～30％的高鈉煤與長途運輸后的其他煤中純混的方法處理量非常有限，對于如準東地區儲存巨大的高鈉煤而言無疑是杯水車薪。此外，在高鈉煤中摻混一定數量的硅或三氧化二鋁，可以調節煤的灰熔點減少沾污，這種方法雖然能一定程度的改善鍋爐的沾污和結渣問題，但也增加了鍋爐受熱面的磨損，減少鍋爐使用壽命。這種摻混方式不僅降低了燃煤的發熱值，而且增加了電廠的運行成本。綜上的處理方式都聚焦在高鈉煤燃燒或轉化過程中進行，相比而言，在高鈉煤進入鍋爐燃燒前實現鈉的脫除，反而是一種釜底抽薪式的解決方法。燃燒或反應前脫鈉原理較為簡單，即通過高溫水洗即可溶解掉煤粉中含有的大部分鈉，如準東煤的鈉含量在3.5～12％，通過中溫水洗處理后，含鈉量的降低到2％以下，通過調節溫度及壓力促進鈉的溶解以及通過攪拌作用促進液體對煤粉的沖刷可進一步降低煤中鈉的含量。許多研究及專利提出利用鍋爐排放的高溫煙氣或者汽輪機系統中的高溫高壓蒸汽來加熱水煤漿，這種方法從某種程度上增加了系統的復雜性，而且，高溫煙道及高溫高壓蒸汽管路的改造及與脫鈉過程的過度集成增加了系統運行的不可靠性，破壞了原系統的獨立性，在發生局部設備或系統故障時容易造成整個系統停車，帶來巨大的經濟損失。綜上所述，燃燒前脫鈉更具有徹底改善鍋爐運行質量的潛力，目前的加熱脫鈉過程與燃煤工藝系統過度集成，影響了系統運行的獨立和可靠性。這些決定了高鈉煤的大規模應用亟需一種獨立有效的脫鈉裝置和簡單可靠的集成方法。
技術實現思路
針對如上問題，本技術提出了一體式高鈉煤加熱脫除裝置與燃煤工藝系統的集成方法。通過一體式高鈉煤加熱脫除裝置的技術，實現高鈉煤脫除過程的獨立性，通過結合高鈉煤加熱脫除裝置的物料進出口的特點實現其與工藝系統簡單可靠的集成。為了實現上述目的，本技術的技術方案如下：一種高鈉煤加熱脫除爐與燃煤電站集成裝置，包括高鈉煤加熱脫除爐系統和燃煤電站系統，所述高鈉煤加熱脫除爐系統包括高鈉煤加熱脫除爐、液固分離器、水煤漿制備單元、堿金屬溶液回收處理系統、煤粉干燥裝置、煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置，所述高鈉煤加熱脫除爐上端連接水煤漿制備單元，下部連接液固分離器，所述液固分離器一端連接煤粉干燥裝置，另一端連接堿金屬溶液回收處理系統，所述煤粉干燥裝置連接煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置，所述煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置連接堿金屬溶液回收處理系統，所述堿金屬溶液回收處理系統連接水煤漿制備單元；所述燃煤電站系統包括鍋爐、汽輪機及汽水循環管路上的各換熱部件，所述鍋爐連接汽輪機，所述汽輪機連接汽水循環管路上的換熱部件，水經汽水循環管路上凝汽器、除氧器及加熱器連接鍋爐；所述燃煤干燥裝置連接鍋爐。作為優選，高鈉煤加熱脫除爐的排煙口連接煤粉干燥裝置。作為優選，所述鍋爐中設置空氣預熱器、省煤器、過熱器和再熱器，所述的汽水循環管路設置包括除氧器、凝汽器和換熱器。作為優選，所述高鈉煤加熱脫除爐包括中心層、中間層，所述中心層是燃燒加熱室，所述中間層是水煤漿室，水煤漿室設置在中心燃燒加熱室的外周，所述水冷壁設置在水煤漿室的外周，所述燃燒室下部設置燃燒器，所述燃燒器連接外部燃料輸送管道，所述燃燒室上部設置煙氣排出口，水煤漿室上游連接制漿裝置，所述水煤漿室設置有補水口及蒸氣排空口，底部設置有水煤漿排出口；水冷壁層敷設在中間層水煤漿室外壁。作為優選，水煤漿室內布置有攪拌器，攪拌器設置為多個，沿著高度方向，攪拌器的攪拌功率越來越小。作為優選，沿著高度方向，攪拌器的攪拌功率越來越小的幅度不斷的增加。如前面的集成裝置的所述的集成方法，所述水煤漿制備單元生成的水煤漿進入高鈉煤加熱脫除爐中進入脫鈉操作，脫鈉后的水煤漿進入液固分離器，在液固分離器中將水煤漿分離成濕煤和堿金屬溶液，所述濕煤進入煤粉干燥裝置中進行干燥，干燥后生成的煤粉進入鍋爐中，煤粉干燥裝置中的煙氣進入煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置，在進入煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置進行噴淋冷卻和熱回收，噴淋冷卻后的廢水進入堿金屬溶液回收處理系統，堿金屬溶液回收處理系統中處理后的水進入水煤漿制備單元；所述鍋爐產生的蒸汽進入汽輪機中，從汽輪機中出來的蒸汽進入汽水循環管路，蒸汽經冷凝器冷凝成水、水除氧器除氧以及加熱器余熱后進入鍋爐。作為優選，所述水冷壁入口的水通常來自凝汽器或除氧器后的水，吸熱后產生的熱水或蒸汽分別進入除氧器或相應參數的汽水循環管路中。作為優選，水冷壁入口管路設置有調節閥，可根據水煤漿室溫度調節水流量；還包括控制器，所述控制器與調節閥進行數據連接，如果測量的水煤漿室溫度上升到的一定溫度，則控制器自動增加調節閥的開度，增加進入水冷壁的水的流量，如果測量的水煤漿室溫度下降到的一定溫度，則控制器自動降低調節閥的開度，減少進入水冷壁的水的流量；在控制器中設置一個控制函數，控制器根據控制函數自動調整閥門的開度，所述控制函數K＝F(T),其中K是閥門開度，T是水煤漿室溫度，其中F(T)’>0,F”(T)>0,其中F(T)’、F”(T)是F(T)的一次導數和二次導數。作為優選，所述攪拌器從水煤漿室的外壁向水煤漿室內延伸。作為優選，水冷壁入口管路設置有調節閥，可根據水煤漿室溫度調節水流量。作為優選，還包括控制器以及溫度壓力傳感器，所述控制器通過采集水煤漿室溫度和壓力數據，與調節閥進行指令傳遞，如果測量的水煤漿室溫度上升到的一定溫度，則控制器自動增加調節閥的開度，增加和保持進入水冷壁的水的流量，如果測量的水煤漿室溫度下降到的一定溫度，則控制器自動降低調節閥的開度，減少和保持進入水冷壁的水的流量。作為優選，控制函數如下：假設水煤漿室溫度為T，調節閥開度K的時候，表示滿足溫度條件，上述的調節閥開度K、水煤漿室溫度為T是基準數據，所述的基準數據存儲在控制器中，當水煤漿室溫度為t的時候，調節閥開度k變化如下：k＝K*(t/T)a,其中a為參數，1.05<a<1.12；其中t,T是絕對溫度值，優選的，a＝1.08；0.91<t/T<1.12。作為優選，水煤漿室的加熱溫度為300～350℃，高溫下攪拌清洗5-30分鐘。作為優本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高鈉煤加熱脫除爐與燃煤電站集成裝置，包括高鈉煤加熱脫除爐系統和燃煤電站系統，所述高鈉煤加熱脫除爐系統包括高鈉煤加熱脫除爐、液固分離器、水煤漿制備單元、堿金屬溶液回收處理系統、煤粉干燥裝置、煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置，所述高鈉煤加熱脫除爐上端連接水煤漿制備單元，下部連接液固分離器，所述液固分離器一端連接煤粉干燥裝置，另一端連接堿金屬溶液回收處理系統，所述煤粉干燥裝置連接煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置，所述煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置連接堿金屬溶液回收處理系統，所述堿金屬溶液回收處理系統連接水煤漿制備單元；所述燃煤電站系統包括鍋爐、汽輪機及汽水循環管路上的各換熱部件，所述鍋爐連接汽輪機，所述汽輪機連接汽水循環管路上的換熱部件，水經汽水循環管路上凝汽器、除氧器及加熱器連接鍋爐；所述燃煤干燥裝置連接鍋爐。

【技術特征摘要】
1.一種高鈉煤加熱脫除爐與燃煤電站集成裝置，包括高鈉煤加熱脫除爐系統和燃煤電站系統，所述高鈉煤加熱脫除爐系統包括高鈉煤加熱脫除爐、液固分離器、水煤漿制備單元、堿金屬溶液回收處理系統、煤粉干燥裝置、煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置，所述高鈉煤加熱脫除爐上端連接水煤漿制備單元，下部連接液固分離器，所述液固分離器一端連接煤粉干燥裝置，另一端連接堿金屬溶液回收處理系統，所述煤粉干燥裝置連接煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置，所述煙氣噴淋冷卻及熱回收裝置連接堿金屬溶液回收處理系統，所述堿金屬溶液回收處理系統連接水煤漿制備單元；所述燃煤電站系統包括鍋爐、汽輪機及汽水循環管路上的各換熱部件，所述鍋爐連接汽輪機，所述汽輪機連接汽水循環管路上的換熱部件，水經汽水循環管路上凝汽器、除氧器及加熱器連接鍋爐；所述燃煤干燥裝置連接鍋爐。2.如權利要求1所述的集成裝置，其特征在于，所述高鈉煤加熱脫除爐包括外層，所述外層是水冷壁，所述水冷壁的入口和出口分別連接汽水循環管路。3.如權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高維，馬漢軍，張力，高霞，
申請(專利權)人：國電龍源電力技術工程有限責任公司，
類型：新型
國別省市：北京,11