[发明专利]一种利用电厂低品位蒸汽和太阳能的煤泥干燥系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于节能环保技术领域，具体涉及一种利用电厂低品位蒸汽和太阳能的煤泥干燥系统及方法。

背景技术

煤泥是煤粉含水形成的半固体物，是煤炭生产过程中的一种副产品，一般仍有10～20MJ/kg的热值，甚至超过一些低热值动力煤，是一种宝贵的煤炭资源，但煤泥又具有高持水性强、高水分和高黏性等不利条件，堆放、贮存和运输都比较困难，很难实现工业应用，结果不但浪费了宝贵的煤炭资源，而且造成了严重的环境污染。

煤炭是我国使用最多的能源，预计到2015年，全国煤泥产量将达到2.4亿吨，随着技术的进步，在国家相关产业政策的鼓励下，近年来电厂锅炉掺烧煤泥来发电，以成为煤泥利用的理想方法。

目前锅炉掺烧煤泥的技术方法主要有两种：（1）柱塞泵直接泵入锅炉方式：将煤泥调制成含水30％左右的膏状，采用柱塞泵泵通过管道直接将煤泥泵入锅炉进行燃烧。含水率过高的煤泥进入锅炉燃烧，严重影响锅炉效率，同时引起烟气量增加，风机运行电耗增加。（2）煤泥干燥混入电厂燃煤输送系统进入锅炉方式：目前主要是采用热风炉产生的600℃～800℃高温热烟气对煤泥直接加热，煤泥中的水分蒸发排出，从而实现对煤泥的干燥处理。但该方法热风炉的效率极低、煤耗高、干燥不均匀，运行极不经济。

煤泥干燥意味着将煤泥中的液态水分转化成蒸汽进人空气，为了克服或消除各种水分的结合力,必须输入能量形成蒸发驱动力，这里的蒸发驱动力是指煤泥中水蒸发压力和空气水蒸发压力之间的差值。

电厂有大量的低品位蒸汽（特别是汽化潜热）得不到利用，而白白浪费；太阳能作为一种清洁、安全、廉价、可再生的绿色能源，取之不尽用之不竭。

发明内容

本发明的主要目的是通过电厂低品位蒸汽、太阳辐射能量和空气非饱和程度, 将煤泥水蒸发出来，实现煤泥在温室内干燥，克服现有的锅炉掺烧煤泥存在的影响锅炉效率、煤耗高等缺陷。

本发明采用如下技术方案：一种利用电厂低品位蒸汽和太阳能的煤泥干燥系统，其特征在于，包括用于输送待干燥的湿煤泥的湿煤泥输送设备、用于提供煤泥干燥和太阳能照射的太阳能温室、用于对煤泥进行摊铺、翻抛、运输、切割细化煤泥颗粒的翻煤泥机、用于将已干化的煤泥运出的干化煤泥输送设备、用于提供低品位蒸汽的电厂热力系统、用于吸收低品位蒸汽热能来供给煤泥干燥所需热能的地暖装置，所述湿煤泥输送设备与所述太阳能温室相连，所述太阳能温室与所述干化煤泥输送设备相连，所述地暖装置设置于所述太阳能温室的底部，所述电厂热力系统与所述地暖装置相连，所述翻煤泥机设置于所述太阳能温室的内部；所述太阳能温室设置有通风系统，用来将温室的湿空气排出，引入外界的非饱和干空气，为煤泥脱水过程创造最佳气候环境；所述地暖装置内部设置有大量散热管网，所述散热管网内设置有加热介质，将待干燥的煤泥置于所述地暖装置的表面，煤泥接受来自所述地暖装置的热能，所述低品位蒸汽在所述地暖装置释放潜热后变成冷凝水返回电厂热力系统。

优选地，散热管网的加热介质为所述电厂热力系统提供的低品位蒸汽。

优选地，煤泥干燥系统还包括换热器、水泵，电厂热力系统通过换热器与所述地暖装置相连，水泵的一端与换热器相连，水泵的另一端与地暖装置相连，电厂热力系统提供的低品位蒸汽在换热器中释放潜热将所述地暖装置中散热管网内的加热介质加热，散热管网内的加热介质再向煤泥供给热能。

优选地，水泵用来使所述地暖装置散热管网内的加热介质，在地暖装置和换热器组成的管网系统中循环。

优选地，煤泥干燥系统包括风机、空气蒸汽加热器、流化布气装置，流化布气装置设置于地暖装置的上部，空气蒸汽加热器与电厂热力系统形成一个支路回路，空气蒸汽加热器的一端与风机相连，空气蒸汽加热器的另一端与流化布气装置相连；风机从大气中吸入的冷空气，经空气蒸汽加热器加热后，供给布置在地暖装置上部的流化布气装置，通过该装置向煤泥层通入热空气，进一步强化煤泥内部水分的蒸发；空气蒸汽加热器的热源为电厂热力系统提供的低品位蒸汽，蒸汽释放潜热后变成冷凝水返回电厂热力系统。

优选地，太阳能温室内部的煤泥采用多层叠加布置，由翻煤泥机不断的对煤泥层进行摊铺、翻抛、运输，煤泥从进料端慢慢的向到该层的末端移动，含水量也逐步降低，在末端煤泥滑入下一层地暖装置的表面继续干燥。