一种褐煤基热电联产系统技术方案

本发明专利技术一种褐煤基热电联产系统，包括蒸汽干燥机、乏气热网加热器、热泵蒸发器、热泵热网加热器等；其中，褐煤原煤经蒸汽干燥机后水分含量降低，变为预干燥煤，送入燃煤发电系统中燃烧发电，蒸汽干燥机干燥褐煤的能量采用燃煤发电系统中汽轮机抽汽的能量，汽轮机抽汽凝结后返回燃煤发电系统中；干燥乏气分两路，一路进入乏气热网加热器中加热热网水，一路进入热泵蒸发器中加热热泵工质；热泵工质在热泵蒸发器中吸收乏气热量后，经热泵压缩机后进入热泵冷凝器，加热热网水至所需温度；热泵工质经热泵冷凝器冷凝后，进入热泵蒸发器完成热泵循环。本发明专利技术采用汽轮机抽汽的热量对褐煤进行预干燥，提高了锅炉效率，同时降低了锅炉烟气量和锅炉投资。

A lignite based combined heat and power system

The invention relates to a lignite based cogeneration system, including steam dryer, exhaust gas heater, evaporator, heat pump heater; wherein, the moisture content of raw coal to reduce steam dryer, into pre drying coal combustion power into the coal-fired power generation system, steam dryer drying lignite energy by coal-fired power generation system extraction steam energy extraction steam condensate return system of coal-fired power generation; dry exhaust gas is divided into two paths, one path into the heating water heater for heating the exhaust gas in a way into the heat pump heating heat pump evaporator; heat pump refrigerants absorb exhaust gas heat in the heat pump evaporator after entering the condenser heat pump the heat pump compressor, heating water heated to the required temperature; heat pump with heat pump condenser, evaporator into complete heat pump Cycle. The invention adopts the heat extracted by the steam turbine to pre dry the lignite so as to improve the boiler efficiency and reduce the amount of the boiler flue gas and the boiler investment.

【技术实现步骤摘要】
一种褐煤基热电联产系统
：本专利技术属于火力发电
，具体涉及一种褐煤基热电联产系统。
技术介绍
：褐煤是高水分、低热值的低变质矿产煤，褐煤直接用于发电投资较大，同时效率低、污染物排放量较高。对褐煤进行干燥提质处理，是提高褐煤利用效率的有效手段。褐煤干燥提质乏气特点是品位较低但总量较大，基本可以满足对外供热的需求。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种褐煤基热电联产系统，其在褐煤发电系统中耦合蒸汽干燥机，利用汽轮机抽汽的热量对褐煤进行预干燥，而汽轮机抽汽凝结后返回燃煤发电系统中。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案来实现：一种褐煤基热电联产系统，包括蒸汽干燥机、乏气热网加热器、热泵蒸发器、热泵压缩机、热泵热网加热器和燃煤发电系统；其中，褐煤原煤经蒸汽干燥机后水分含量降低，变为预干燥煤，送入燃煤发电系统中燃烧发电，蒸汽干燥机干燥褐煤的能量采用燃煤发电系统中汽轮机抽汽的能量，汽轮机抽汽凝结后返回燃煤发电系统中；干燥乏气分两路，一路进入乏气热网加热器中加热热网水，一路进入热泵蒸发器中加热热泵工质；热泵工质在热泵蒸发器中吸收乏气热量后，经热泵压缩机后进入热泵冷凝器，加热热网水至所需温度；热泵工质经热泵冷凝器冷凝后，进入热泵蒸发器完成热泵循环。本专利技术进一步的改进在于，还包括节流阀，热泵工质经热泵热网加热器冷凝，经节流阀降压后进入热泵蒸发器完成热泵循环。本专利技术进一步的改进在于，蒸汽干燥机的能量采用燃煤发电系统的汽轮机抽汽，汽轮机抽汽在蒸汽干燥机中冷凝后返回至燃煤发电系统。本专利技术进一步的改进在于，热网水在热网加热器中能够加热至60～80℃。本专利技术进一步的改进在于，褐煤在蒸汽干燥机中水分含量能够干燥至10％～20％。本专利技术进一步的改进在于，干燥乏气热网加热器与热泵蒸发器中均设有凝结水收集、处理装置。本专利技术具有如下的优点：本专利技术在褐煤发电系统中耦合蒸汽干燥机，利用汽轮机抽汽的热量对褐煤进行预干燥，而汽轮机抽汽凝结后返回燃煤发电系统中，其中，干燥乏气分为两路，分两级加热热网水，第一级直接采用干燥乏气直接加热，将热网水加热器60～80℃，第二级采用热泵回收干燥乏气热量，对热网水进行进一步的升温。本专利技术基于能量利用过程中的梯级利用思想，耦合热泵，实现了褐煤干燥提质乏气的能量的充分回收，同时实现了褐煤发电的热电联产，具有显著的节能效益。概括来说，本专利技术具有：1、本专利技术采用汽轮机抽汽的热量对褐煤进行预干燥，提高了锅炉效率，同时降低了锅炉烟气量，降低了锅炉投资；2、本专利技术采用干燥乏气热能对外供热，实现了乏气热能的有效利用，采用“好处归电法”计算系统供电标准煤耗量，可以使系统供电标准煤耗量15～30g/kWh。3、本专利技术回收干燥乏气能量的同时，可以获得干燥乏气中的水分，可以实现“煤中取水”，具有显著的环保效益。附图说明：图1为本专利技术一种褐煤基热电联产系统的结构示意图。图中：1为蒸汽干燥机、2为乏气热网加热器、3为热泵蒸发器、4为热泵压缩机、5为热泵热网加热器、6为节流阀、7为燃煤发电系统。具体实施方式：以下结合附图对本专利技术做出进一步的说明。如图1所示，本专利技术一种褐煤基热电联产系统，包括蒸汽干燥机1、乏气热网加热器2、热泵蒸发器3、热泵压缩机4和热泵热网加热器5；其中，热泵热网加热器5的能量利用热泵原理，采用热泵蒸发器3吸收干燥乏气的热量，利用热泵压缩机4升温升压后提供，热泵工质经热泵热网加热器5冷凝后，经节流阀6后进入热泵蒸发器3完成热泵循环。其中，蒸汽干燥机3的能量采用燃煤发电系统7的汽轮机抽汽，而抽汽在蒸汽干燥机3中冷凝后返回至燃煤发电系统7。热网水在热网加热器2中加热至60～80℃。褐煤在蒸汽干燥机3中水分含量干燥至10％～20％。干燥乏气热网加热器2与热泵蒸发器3中设有凝结水收集、处理装置。本专利技术的工作原理如下：热电联产机组是指燃煤发电系统中，既生产电能也生产热能的发电机组。在热电联产机组中，高品位能量用于发电，较低品位能量用于供热。因此，热电联产是提高电厂能量利用效率的有效手段。褐煤是高水分、低热值的低变质矿产煤，褐煤直接用于发电投资较大，同时效率低，污染物排放较高，对褐煤进行干燥提质处理，是提高褐煤利用效率的有效手段。褐煤干燥提质，是指对采用燃煤发电过程的低品位能量对褐煤进行干燥处理，降低褐煤中的水分含量，提高褐煤热值，进而提高褐煤发电效率。褐煤干燥提质过程中产生大量的干燥乏气，干燥乏气的特点为，品位较低，但能量总量较大。因此，设法回收干燥乏气的能量，可以进一步提高褐煤的综合能量利用效率。为此，本文基于热电联产的原理，采用干燥乏气的热量对外供热，实现热电联产。由于干燥乏气不能完全满足对外供热的需求，因此，本专利技术进一步耦合热泵，从而满足对外供热的温度品位需要。其工作过程为：常规热电联产系统由包括蒸汽干燥机1、干燥乏气热网加热器2、热泵蒸发器3、热泵压缩机4、热泵冷凝器5、热泵节流阀6、燃煤发电系统7构成。褐煤原煤经蒸汽干燥机1后水分含量降低，变为预干燥煤，送入燃煤发电系统7中燃烧发电，蒸汽干燥机1干燥褐煤的能量采用燃煤发电系统7中汽轮机抽汽的能量，汽轮机抽汽凝结后返回燃煤发电系统7中；干燥乏气分两路，一路进入乏气热网加热器2中将热网水加热至60～80℃，一路进入热泵蒸发器3中加热热泵工质；热泵工质在热泵蒸发器3中吸收乏气热量后，经热泵压缩机4后进入热泵冷凝器5，进一步加热热网水至所需温度；热泵工质经热泵冷凝器5冷凝后，经热泵节流阀6降压后，进入热泵蒸发器3完成热泵循环。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种褐煤基热电联产系统，其特征在于，包括蒸汽干燥机(1)、乏气热网加热器(2)、热泵蒸发器(3)、热泵压缩机(4)、热泵热网加热器(5)和燃煤发电系统(7)；其中，褐煤原煤经蒸汽干燥机(1)后水分含量降低，变为预干燥煤，送入燃煤发电系统(7)中燃烧发电，蒸汽干燥机(1)干燥褐煤的能量采用燃煤发电系统(7)中汽轮机抽汽的能量，汽轮机抽汽凝结后返回燃煤发电系统(7)中；干燥乏气分两路，一路进入乏气热网加热器(2)中加热热网水，一路进入热泵蒸发器(3)中加热热泵工质；热泵工质在热泵蒸发器(3)中吸收乏气热量后，经热泵压缩机(4)后进入热泵冷凝器(5)，加热热网水至所需温度；热泵工质经热泵冷凝器(5)冷凝后，进入热泵蒸发器(3)完成热泵循环。

【技术特征摘要】
1.一种褐煤基热电联产系统，其特征在于，包括蒸汽干燥机(1)、乏气热网加热器(2)、热泵蒸发器(3)、热泵压缩机(4)、热泵热网加热器(5)和燃煤发电系统(7)；其中，褐煤原煤经蒸汽干燥机(1)后水分含量降低，变为预干燥煤，送入燃煤发电系统(7)中燃烧发电，蒸汽干燥机(1)干燥褐煤的能量采用燃煤发电系统(7)中汽轮机抽汽的能量，汽轮机抽汽凝结后返回燃煤发电系统(7)中；干燥乏气分两路，一路进入乏气热网加热器(2)中加热热网水，一路进入热泵蒸发器(3)中加热热泵工质；热泵工质在热泵蒸发器(3)中吸收乏气热量后，经热泵压缩机(4)后进入热泵冷凝器(5)，加热热网水至所需温度；热泵工质经热泵冷凝器(5)冷凝后，进入热泵蒸发器(3)完成热泵循环。2.根据权利要求1所述的一种褐煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠灿，王志超，姚伟，李楠，孙军，李炎，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，华能集团技术创新中心，
类型：发明
国别省市：陕西,61