一种集成第一类吸收式热泵的预干燥褐煤发电系统及方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于燃煤火力发电领域，特别是涉及一种集成第一类吸收式热栗的预干燥褐煤发电系统及方法。
【背景技术】
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[0002]褐煤煤化程度较低，其特点是水分含量高、挥发分含量高、灰分含量高、发热量低、易自燃、易风化。褐煤的全水分一般在30%?60%，水分含量高导致燃褐煤锅炉热效率低，是制约褐煤在火力发电领域应用的主要因素。
[0003]在褐煤燃烧前进行预干燥可以有效降提高锅炉效率和发电效率。但是干燥是一种高耗能的过程，设法在发电系统中利用干燥尾气的余热以及发电系统中的其他余热，对于提尚揭煤电站发电效率具有重要意义。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的在于提供一种集成第一类吸收式热栗的预干燥褐煤发电系统及方法，其可以充分利用干燥尾气的余热来加热发电系统凝结水，同时，部分汽轮机乏汽的余热也会被系统利用。经过计算，可以明显地提高预干燥褐煤发电系统的发电效率。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现:
[0006]—种集成第一类吸收式热栗的预干燥褐煤发电系统，包括锅炉、回热系统、冷却塔及第一类吸收式热栗，回热系统包括依次连接的第一级和第二级低压加热器、除氧器以及第一级至第三级高压加热器，第一类吸收式热栗包括吸收器、发生器、冷凝器及蒸发器，吸收器与发生器之间组成一个溶液循环回路，发生器制冷剂出口连接至冷凝器制冷剂入口，冷凝器制冷剂出口连接至蒸发器制冷剂入口，蒸发器出口连接至吸收器制冷剂入口 ；其中，
[0007]锅炉过热器出口连接至汽轮机主蒸汽入口，汽轮机驱动发电机发电，汽轮机排汽口分为两股，一股连接至凝汽器蒸汽入口，另一股连接至第一类吸收式热栗的蒸发器热源入口，蒸发器热源出口连接至凝汽器热井入口，凝汽器凝结水出口连接至一号外置凝结水加热器被加热水入口，一号外置凝结水加热器被加热水分为两股，一股连接至二号外置凝结水加热器被加热水入口，另一股连接至三号外置凝结水加热器被加热水入口，二号外置凝结水加热器被加热水出口和三号外置凝结水加热器被加热水出口连接至第一级低压加热器入口 ；吸收器被加热工质出口连接至一号外置凝结水加热器热源入口，一号外置凝结水加热器热源出口连接至吸收器被加热工质入口；
[0008]汽轮机干燥系统热源抽汽口连接至干燥器内置加热器热源入口，干燥器内置加热器热源出口连接至第一级低压加热器疏水入口；
[0009]第一级磨煤机煤粉出口连接至干燥器煤粉入口，干燥器煤粉出口连接至第二级磨煤机煤粉入口，第二级磨煤机煤粉出口连接至锅炉煤粉入口 ；干燥器干燥尾气出口连接至除尘器入口，除尘器煤粉出口连接至第二级磨煤机煤粉入口，除尘器气侧出口分为三股，一股连接至干燥器流化介质入口，一股连接至二号外置凝结水加热器热源入口，一股连接至发生器热源入口。
[0010]本发明进一步的改进在于:除尘器气侧出口连接至干燥器流化介质入口的管道上设置有循环风机。
[0011]本发明进一步的改进在于:第一类吸收式热栗的吸收器与发生器之间组成的溶液循环回路上还设置有溶液栗和溶液热交换器。
[0012]本发明进一步的改进在于:第一类吸收式热栗的吸收器与发生器之间组成的溶液循环回路上还设置有节流阀。
[0013]本发明进一步的改进在于:冷凝器制冷剂出口连接至蒸发器制冷剂入口的管道上设置有节流阀。
[0014]本发明进一步的改进在于:还包括冷却塔，冷却塔的出入口与凝汽器的冷却水出入口之间组成循环回路。
[0015]—种集成第一类吸收式热栗的预干燥褐煤发电系统的发电方法，包括如下步骤:
[0016]第二级磨煤机出口的煤粉进入锅炉炉膛，燃烧后产生的高温烟气将锅炉给水加热为过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮机膨胀做功，驱动汽轮机转动，汽轮机带动发电机发电；蒸汽在汽轮机中充分膨胀后在低压缸蒸汽出口分成两股，一股直接进入凝汽器冷凝，凝结水经过凝结水栗后进入回热系统，依次流经一号外置凝结水加热器、并联的二号外置凝结水加热器和三号外置凝结水加热器、两个低压加热器、除氧器以及三个高压加热器，在各级外置凝结水加热器和回热加热器中被加热，然后作为锅炉给水进入锅炉吸热蒸发；另一股进入热栗的蒸发器，作为热栗的低温热源，冷凝放热后进入凝汽器热井；凝汽器冷却水出入口分别和冷却塔冷却水出入口连接，构成回路；
[0017]干燥系统的高温热源为第三级低压加热器对应的汽轮机抽汽，抽汽进入干燥器的内置加热器中冷凝放热，提供褐煤中水分脱除所需的热量，冷凝后进入第三级低压加热器中；原煤经过第一级磨煤机后成为较粗的煤粉颗粒，进入干燥器吸热脱水，然后进入第二级磨煤机进一步磨碎，干燥尾气经过除尘器后分为三股，第一股进入外置凝结水加热器作为热源；第二股被循环风机送入干燥器作为流化介质；除尘器分离下来的煤粉颗粒送入第二级磨煤机；第二级磨煤机出口的细煤粉进入锅炉炉膛燃烧；第三股进入热栗的发生器作为热栗的高温热源，冷凝放热后排入环境中；
[0018]热栗的冷凝器被加热介质的出入口分别和三号外置凝结水加热器的热源出入口连接，构成回路；吸收器的被加热介质出入口分别和一号外置凝结水加热器热源出入口连接，构成回路。
[0019]相对于现有技术，本发明具有如下的优点:
[0020]本发明一种集成第一类吸收式热栗的预干燥褐煤发电系统，该系统中，汽轮机排汽口分为两股，一股连接至凝汽器蒸汽入口，另一股连接至第一类吸收式热栗的蒸发器热源入口，蒸发器热源出口连接至凝汽器热井入口，凝汽器凝结水出口连接至一号外置凝结水加热器被加热水入口，一号外置凝结水加热器被加热水分为两股，一股连接至二号外置凝结水加热器被加热水入口，另一股连接至三号外置凝结水加热器被加热水入口，二号外置凝结水加热器被加热水出口和三号外置凝结水加热器被加热水出口连接至第一级低压加热器入口 ；吸收器被加热工质出口连接至一号外置凝结水加热器热源入口，一号外置凝结水加热器热源出口连接至吸收器被加热工质入口 ；通过这种布置，部分汽轮机排汽的余热由热栗回收并利用，热栗生产大量低压蒸汽用来加热系统凝结水，减少了回热系统抽汽量，从而提尚系统效率。
[0021]第一级磨煤机煤粉出口连接至干燥器煤粉入口，干燥器煤粉出口连接至第二级磨煤机煤粉入口，第二级磨煤机煤粉出口连接至锅炉煤粉入口 ；干燥器干燥尾气出口连接至除尘器入口，除尘器煤粉出口连接至第二级磨煤机煤粉入口，除尘器气侧出口分为三股，一股连接至干燥器流化介质入口，一股连接至二号外置凝结水加热器热源入口，一股连接至发生器热源入口。通过这种布置，干燥尾气一部分用来作为热栗的驱动热源，一部分用来加热系统凝结水，干燥尾气的余热得到充分利用。
[0022]该系统利用了部分汽轮机排汽的余热，并且将热栗生产的热量用于加热系统凝结水，这会减少回热系统的抽汽量。经计算，与不集成热栗直接利用干燥尾气加热系统凝结水的发电系统相比，该系统在计算条件下回热系统的抽汽量减少29.73t/h，发电系统的标准煤耗量减少1.35g/kWh。
[0023]本发明一种集成第一类吸收式热栗的预干燥褐煤发电方法，该方法以传统燃煤发电方法为基础，集成了一个吸收式热栗系统和一个蒸汽流化床干燥系统。热栗的高温热源为干燥系统的尾气，低温热源为汽轮机排汽。热栗生产大量低压蒸汽用来加热系统凝结水，以减少回热系统的抽汽量，进而提高系统的发电效率，减少发电煤耗。经计算，使用该方法进行发电，相比不集成吸收式热栗简单利用干燥尾气加热系统凝结水的系统，在计算条件下回热系统抽汽量减少29.73t/h，发电系统发电标准煤耗量减少1.35g/kWh。
[0024]综上所述，本发明通过在系统中集成吸收式热栗，利用了干燥尾气的余热和部分汽轮机乏汽的余热来加热系统的凝结水。在计算条件下，某600MW机组，利用收到基含水量为40%的某种褐煤，所提出的系统比相同条件下不利用尾气余热的系统节约4.82g/kffh标准煤，比相同条件下直接利用尾气余热加热凝结水的系统节约1.35g/kffh标准煤。
【附图说明】
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[0025]图1为本发明的结构原理图
[0026]图中:1为锅炉，2为汽轮机，3为凝汽器，4为发电机，5为冷却塔，6为第一类吸收式热栗，7为干燥器，8为除尘器，9为循环风机，10为吸收器，11为发生器，12为冷凝器，13为蒸发器，14为溶液换热器，15为第一节流阀，16为溶液栗，17为第二节流阀，18为一号外置凝结水加热器，19为二号外置凝结水加热器，20为第一级磨煤机，21为第二级磨煤机，22为三号外置凝结水加热器。
【具体实施方式】
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[0027]以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0028]如图1所示，本发明一种集成第一类吸收式热栗的预干燥褐煤发电系统，包括由锅炉1，汽轮机2，发电机3，凝汽器4，冷却塔5和回热系统等组成的燃煤发电系统，还包括带内置加热器的蒸汽流化床干燥器的干燥系统以及用来回收干燥尾气余热和汽轮机乏汽余热的热栗系统。
[0029]具体来说，回热系统包括依次连接的第一级和第二级低压加热器、除氧器以及第一级至第三级高压加热器，第一类吸收式热栗6包括吸收器10、发生器11、冷凝器12及蒸发器13，吸收器10与发生器11之间组成一个溶液循环回路，发生器11制冷剂出口连接至冷凝器12制冷剂入口，冷凝器12制冷剂出口连接至蒸发器13制冷剂入口，蒸发器13出口连接至吸收器10制冷剂入口。
[0030]其中，锅炉I过热器出口连接至汽轮机2主蒸汽入口，汽轮机2驱动发电机4发电，汽轮机2排汽口分为两股，一股连接至凝汽器3蒸汽入口，另一股连接至第一类吸收式热栗6的蒸发器13热源入口，蒸发器13热源出口连接至凝汽器3热井入口，凝汽器3凝结水出口连接至一号外置凝结水加热器18被加热水入口，一号外置凝结水加热器18被加热水分为两股，一股连接至二号外置凝结水加热器19被加热水入口，另一股连接至三号外置凝结水加热器22被加热水入口，二号外置凝结水加热器19被加热水出口和三号外置凝结水加热器22被加热水出口连接至第一级低压加热器入口 ；吸收器10被加热