CN107726306A - 一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺*** - Google Patents

一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺*** Download PDF

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杨凤玲
吴海滨
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Abstract

本发明一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***，包括循环流化床发电***、洁净煤生产***和粉煤灰陶粒制作***，所述洁净煤生产***将循环流化床发电***使用的原煤通过筛分装置筛出的筛下物细煤粉作为原料，再配以添加剂进行混合，成型烘干，烘干采用循环流化床发电***中的烟气余热，最后经中温热解炉热解生产出洁净煤，中温热解炉利用循环流化床发电***中的热烟气；粉煤灰陶粒制作***将循环流化床发电***中除尘器的灰作为原料，并配以循环流化床炉渣和陶粒添加剂进行混合造粒，经陶粒烧结机烧结制作出粉煤灰陶粒，陶粒烧结机使用洁净煤生产***中温热解炉干馏产生的荒煤气，本发明主要应用在火电厂发电过程中废气余热利用方面。

Description

一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***
技术领域
本发明涉及火电厂发电技术领域，更具体而言，涉及一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***。
背景技术
火电厂是一个清洁能源的生产基地，特别是循环流化床机组是一个清洁生产的机组。干馏对煤进行拔头，降低挥发份，改变民用煤的特性，提供洁净煤是治理雾霾的一个重要手段。燃煤火电厂运行过程中，排烟损失作为各项热损失中最大的一项，影响决定着发电运行效率及电厂运行的经济效益。有研究表明，一般情况下，排烟温度每升高10℃，排烟损失增加0.5%-0.8%左右，同时也对炉后电除尘的安全运行构成威胁，通常对于锅炉进行燃烧，在尾部增加受热面等方式以降低烟气温度，但受制于尾部受热面低温腐蚀的问题，限制了烟温的大幅降低，并且随着锅炉运行的调整，改造优化的空间减少。
煤炭是我国能源消耗的主要消费品，随着工业循环流化床清洁机组的大量投运，降低了火电厂对环境的污染，但由于煤炭民用利用技术发展尚未完善，城乡居民用煤依然会造成较为严重的大气污染问题。发展洁净煤技术，改变民用煤的煤质是当下的重要研究方向，洁净煤也叫碳化型煤，碳化型煤将煤进行热解，降低了挥发分和硫含量，较普通型煤更为环保，热值更高，便于民用，且烟气污染物排放更低。碳化型煤制造过程中需要大量热量，无形中增加了运行成本。
粉煤灰作为燃煤发电的副产品具有生成量大，难以利用的特点，粉煤灰堆放处理占用大量土地并且带来空气水土污染等一系列问题。为解决粉煤灰收集再利用等问题，粉煤灰被应用在多种领域，如在建筑领域大量制备砖块、水泥、高强度混凝土等，但大都需要运输转移再利用，且附加值低，增加成本。
发明内容
为了克服现有技术中所存在的不足，本发明提供一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***，该***在不改变原循环流化床发电***的基础上，使粉煤灰细粉、烟气余热、除尘后的灰进行充分利用，并可生产出洁净煤及粉煤灰陶粒，在节能环保的基础上增加了产品总值。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***，包括循环流化床发电***、洁净煤生产***和粉煤灰陶粒制作***，所述洁净煤生产***将循环流化床发电***使用的原煤通过筛分装置筛出的筛下物细煤粉作为原料，再配以添加剂进行混合，成型烘干，烘干采用循环流化床发电***中的烟气余热，最后经中温热解炉干馏生产出洁净煤，中温热解炉利用循环流化床发电***中的热烟气；粉煤灰陶粒制作***将循环流化床发电***中除尘器的灰作为原料，并配以循环流化床炉渣和陶粒添加剂进行混合造粒，经陶粒烧结机烧结制作出粉煤灰陶粒，陶粒烧结机使用洁净煤生产***中温热解炉干馏产生的荒煤气，燃烧后的荒煤气烟气返回到循环流化床顶部再燃，回收余热又降低了循环流化床中氮氧化物的生成。
所述洁净煤生产***中烘干利用完烟气余热后排至循环流化床发电***的烟道中进行除尘，进行下一步的利用。
所述粉煤灰陶粒制作***中陶粒烧结机将多余的荒煤气送入循环流化床发电***中的CFB锅炉作为燃尽风使用。
所述循环流化床发电***为原火电厂的发电***。
所述循环流化床发电***包括筛分装置、多级筛分破碎***、CFB锅炉、旋风分离器、烟道竖井、除尘器、引风机、脱硫塔和烟囱，所述筛分装置、多级筛分破碎***、CFB锅炉、旋风分离器、烟道竖井、除尘器、引风机、脱硫塔和烟囱依次联接。
所述添加剂为具有胶黏特性的煤、腐殖酸钠、膨润土和起固硫作用的钙基化合物的混合物。
所述陶粒添加剂为污泥和黏土的混合物。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
本发明通过多联产工艺降低排烟温度，充分利用了电厂烟气余热，将热量用于其它生产工艺，并将工艺过程产生的烟气废气再次送回锅炉烟道，利用原发电设备的环保设备进行处理，达标排放，本发明可最大限度的利用烟气热量，减少排烟损失，提高锅炉效率，充分利用了原发电设备的燃料制备***和环保设施。本发明在制粉煤灰陶粒的过程中，利用火电厂的烟气余热作为制陶粒过程中的热源，解决热量利用问题，同时与生产洁净煤燃料的工艺进行联产，形成对火电厂烟气余热的多级利用，提高热量使用效率，同时电厂的燃烧废弃物得到了处置及利用，提高了电厂运行经济性。
附图说明
图1为本发明的***示意图。
图中：1为原煤、2为筛分装置、3为多级筛分破碎***、4为CFB锅炉、5为旋风分离器、6为烟道竖井、7为除尘器、8为引风机、9为脱硫塔、10为烟囱、11为混合器、12为成型机、13为型煤烘干炉、14为中温热解炉、15为洁净煤、16为陶粒烧结机、17为粉煤灰陶粒、18为造粒机、19为搅拌混合器、20为添加剂、21为陶粒添加剂、22为炉渣。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***，该***是将电厂的燃料煤先经筛分装置2进行筛分，筛下物细煤粉进入混合器11，筛上物符合循环流化床的粒级级配进入炉内，细煤粒的选出减少了入炉后使煤粉飘出的概率。细煤粒粉和添加剂在混合器11混合后，经成型机12成型，然后进入型煤烘干炉13，利用循CFB锅炉4省煤器后的烟气余热***，将成型煤烘干，烘干后的型煤送入中温热解塔14中干馏，中温热解塔利用CFB锅炉4旋风分离器后空预器前的热烟气引出提供热源，使热解塔的温度从上至下，分层维持在300~500℃，500~700℃,700~300℃，300~150℃，型煤经过干馏后生产出洁净煤15供应市场，该型煤的挥发份可以根据需求控制在10%以下；干馏生成的荒煤气进入陶粒烧结机16，为烧结机提供热源，陶粒用粉煤灰取自布袋除尘器7下的出灰口，粉煤灰送至搅拌混合器19,再与CFB锅炉的炉渣22、陶粒添加剂21在搅拌混合器19中进行配料均化、焖料，然后经陶粒造粒机18造粒后，与干馏气逆向在陶粒烧结机16中进行烧结，从陶粒烧结机16出来就是成品粉煤灰陶粒17；原循环流化床发电的***基本不变，只在CFB锅炉4的二次风口之上把多余的荒煤气喷入，有效利用荒煤气，也相当于增了燃尽风，有利用抑制NOx的生成。从烟道竖井6的空气预热器前取出热烟气，对型煤进行预烘干，出来的尾气又回到除尘器前，完成烟气余热的利用。
本发明生产洁净煤的原料是采用电厂循环流化床锅炉原料处理过程的粉煤、配以起粘结作用和固硫作用的添加剂，添加剂为具有胶黏特性的煤、腐殖酸钠、膨润土和起固硫作用的钙基化合物。该***的实施可有效利用煤电***备煤装置，保证循环流化床的煤的粒度级配，还可进行煤的分质利用，提取其挥发份用于粉煤灰陶粒生产的热源，同时干馏生产的型煤供民用取暖，解决了原煤散烧由于挥发分高，燃烧过程不完全燃烧，冒黑烟，且一氧化碳排放高，能源利用效率低的问题。
本发明生产粉煤灰陶粒需要的原料为以循环流化床电厂的粉煤灰、循环流化床炉渣为主原料，对粉煤灰的成分分析后，根据陶粒烧结所需成分进行缺失成分配比，保证原料配方成分配比达标，以及陶粒生产对原料粒度要求88µm细度的筛余物≤30%等进行混配，以满足烧结工艺其发泡率和反应条件。陶粒添加剂为膨润土、黏土、污泥等粘结剂和助熔剂。污泥可以是城市水处理厂排出的废弃物，也可以是河湖底部的污泥淤泥。粉煤灰和污泥、黏土混合陈化后，可以造粒制、烧结成建筑陶粒，这样固体废弃物可以得到有效利用，黏土仅仅作为粘合剂使用，节约了大量的土地，变废为宝，同时高温灭菌、固化重金属，避免了污染。荒煤气是型煤干馏产生的气体，作为陶粒烧结的热源，解决了粉煤灰陶粒生产使用喷煤粉供热，污染严重，能耗高的问题，使陶粒生产的热耗和电耗大大降低，生产成本降低，尤其在电厂生产，节约了运输成本，实现了资源的循环利用。
上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***，其特征在于：包括循环流化床发电***、洁净煤生产***和粉煤灰陶粒制作***，所述洁净煤生产***将循环流化床发电***使用的原煤通过筛分装置筛出的筛下物细煤粉作为原料，再配以添加剂进行混合，成型烘干，烘干采用循环流化床发电***中的烟气余热，最后经中温热解炉干馏生产出洁净煤，中温热解炉利用循环流化床发电***中的热烟气；粉煤灰陶粒制作***将循环流化床发电***中除尘器的灰作为原料，并配以循环流化床炉渣和陶粒添加剂进行混合造粒，经陶粒烧结机烧结制作出粉煤灰陶粒，陶粒烧结机使用洁净煤生产***中温热解炉干馏产生的荒煤气，燃烧后的荒煤气烟气返回到循环流化床顶部再燃，回收余热又降低了循环流化床中氮氧化物的生成。
2.根据权利要求1所述的一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***，其特征在于：所述洁净煤生产***中烘干利用完烟气余热后排至循环流化床发电***的烟道中进行除尘，进行下一步的利用。
3.根据权利要求1所述的一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***，其特征在于：所述循环流化床发电***为原火电厂的发电***。
4.根据权利要求1所述的一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***，其特征在于：所述循环流化床发电***包括筛分装置（2）、多级筛分破碎***（3）、CFB锅炉（4）、旋风分离器（5）、烟道竖井（6）、除尘器（7）、引风机（8）、脱硫塔（9）和烟囱（10），所述筛分装置（2）、多级筛分破碎***（3）、CFB锅炉（4）、旋风分离器（5）、烟道竖井（6）、除尘器（7）、引风机（8）、脱硫塔（9）和烟囱（10）依次联接。
5.根据权利要求1所述的一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***，其特征在于：所述添加剂为具有胶黏特性的煤、腐殖酸钠、膨润土和起固硫作用的钙基化合物的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种洁净煤清洁燃烧多联产工艺***，其特征在于：所述陶粒添加剂为污泥和黏土的混合物。
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