[实用新型]一种高钠煤加热脱除炉与燃煤电站的集成装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种炉窑及其集成装置，尤其是涉及一体式高钠煤加热脱除装置在燃煤工艺系统中的集成方法。

背景技术

高钠煤是指煤中碱金属化合物成分较高的一类特殊煤炭。我国高钠煤预测储量高大3900亿吨，主要集中在新疆准东煤田。准东煤属于低灰分、高热值、低变质程度的优质煤炭，作为发电或化工的原料具有低污染、低排放的特点，可有效节约燃烧转化后废物的处理费用，为燃煤电站和煤化工奠定了良好的物质基础。然而，高钠煤在燃烧及转化利用时，会对系统内的受热面如省煤器、烟气冷却器、空预器等造成严重的沾污和碱性腐蚀，并且造成排渣困难。高钠煤强结焦与强沾污性这一难以克服的难题，成为制约电站锅炉装置长期运行的关键。

对于如何防止结渣和沾污，一方面有学者从其结渣和沾污的机理方面开展了大量的研究，多集中于提出结渣判定指数这一判定值，然而在实际应用中有着很大的局限性，不能从根本上解决沾污对锅炉的危害问题。另一方面，有研究人员开展通过调节锅炉燃烧来缓解结渣的问题，这在实际中并不便于操作也未得到推广。当然，掺烧是目前来看高钠煤在锅炉中的燃烧唯一可行的方法，但这种仅仅利用20～30％的高钠煤与长途运输后的其他煤中纯混的方法处理量非常有限，对于如准东地区储存巨大的高钠煤而言无疑是杯水车薪。此外，在高钠煤中掺混一定数量的硅或三氧化二铝，可以调节煤的灰熔点减少沾污，这种方法虽然能一定程度的改善锅炉的沾污和结渣问题，但也增加了锅炉受热面的磨损，减少锅炉使用寿命。这种掺混方式不仅降低了燃煤的发热值，而且增加了电厂的运行成本。

综上的处理方式都聚焦在高钠煤燃烧或转化过程中进行，相比而言，在高钠煤进入锅炉燃烧前实现钠的脱除，反而是一种釜底抽薪式的解决方法。燃烧或反应前脱钠原理较为简单，即通过高温水洗即可溶解掉煤粉中含有的大部分钠，如准东煤的钠含量在3.5～12％，通过中温水洗处理后，含钠量的降低到2％以下，通过调节温度及压力促进钠的溶解以及通过搅拌作用促进液体对煤粉的冲刷可进一步降低煤中钠的含量。许多研究及专利提出利用锅炉排放的高温烟气或者汽轮机系统中的高温高压蒸汽来加热水煤浆，这种方法从某种程度上增加了系统的复杂性，而且，高温烟道及高温高压蒸汽管路的改造及与脱钠过程的过度集成增加了系统运行的不可靠性，破坏了原系统的独立性，在发生局部设备或系统故障时容易造成整个系统停车，带来巨大的经济损失。

综上所述，燃烧前脱钠更具有彻底改善锅炉运行质量的潜力，目前的加热脱钠过程与燃煤工艺系统过度集成，影响了系统运行的独立和可靠性。这些决定了高钠煤的大规模应用亟需一种独立有效的脱钠装置和简单可靠的集成方法。

实用新型内容

针对如上问题，本实用新型提出了一体式高钠煤加热脱除装置与燃煤工艺系统的集成方法。通过一体式高钠煤加热脱除装置的实用新型，实现高钠煤脱除过程的独立性，通过结合高钠煤加热脱除装置的物料进出口的特点实现其与工艺系统简单可靠的集成。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种高钠煤加热脱除炉与燃煤电站集成装置，包括高钠煤加热脱除炉系统和燃煤电站系统，所述高钠煤加热脱除炉系统包括高钠煤加热脱除炉、液固分离器、水煤浆制备单元、碱金属溶液回收处理系统、煤粉干燥装置、烟气喷淋冷却及热回收装置，所述高钠煤加热脱除炉上端连接水煤浆制备单元，下部连接液固分离器，所述液固分离器一端连接煤粉干燥装置，另一端连接碱金属溶液回收处理系统，所述煤粉干燥装置连接烟气喷淋冷却及热回收装置，所述烟气喷淋冷却及热回收装置连接碱金属溶液回收处理系统，所述碱金属溶液回收处理系统连接水煤浆制备单元；

所述燃煤电站系统包括锅炉、汽轮机及汽水循环管路上的各换热部件，所述锅炉连接汽轮机，所述汽轮机连接汽水循环管路上的换热部件，水经汽水循环管路上凝汽器、除氧器及加热器连接锅炉；所述燃煤干燥装置连接锅炉。

作为优选，高钠煤加热脱除炉的排烟口连接煤粉干燥装置。

作为优选，所述锅炉中设置空气预热器、省煤器、过热器和再热器，所述的汽水循环管路设置包括除氧器、凝汽器和换热器。

作为优选，所述高钠煤加热脱除炉包括中心层、中间层，所述中心层是燃烧加热室，所述中间层是水煤浆室，水煤浆室设置在中心燃烧加热室的外周，所述水冷壁设置在水煤浆室的外周，所述燃烧室下部设置燃烧器，所述燃烧器连接外部燃料输送管道，所述燃烧室上部设置烟气排出口，水煤浆室上游连接制浆装置，所述水煤浆室设置有补水口及蒸气排空口，底部设置有水煤浆排出口；水冷壁层敷设在中间层水煤浆室外壁。