一种燃煤发电方法与流程

本发明涉及发电领域，特别涉及一种燃煤发电方法。

背景技术：

煤炭在我国能源供应中一直处于核心主导地位，在未来相当长时期内，以煤为主的能源结构在我国会一直持续下去。

煤炭的用途极为广泛，例如：发电，发电的方式有多种，有生物质发电、风力发电、水利发电等，而煤炭在众多用途中，发电也是煤炭的主要用途之一，而在煤燃烧后会产生大量的污染物(例如：s02、烟尘、nox等等)，基于此，在授权公告号为cn107541297b、申请日：2017-09-06、发明名称为：一种无尘环保燃煤发电方法的发明专利中，公开了一种能够处理煤燃烧的废气，并且将废气中的热能进行充分利用(即：用于烘干煤)，但是，在对废气利用时，无法合理的对废气的热能进行合理分配的利用，存在对该部分热能利用不够完善的缺陷；不仅如此，在该方案实现过程中，由于煤需要加入预热筒内进行加热，而当预热筒内加入一定量的煤后，由于煤之间的间隙缘故，导致将烟气通入预热筒并充满预热筒的时间大幅度提高，影响对煤的烘干效率，进而影响发电的效率。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种燃煤发电方法，旨在解决上述背景技术中出现的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种燃煤发电方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)原料煤的热处理，原料煤经过一级干燥处理,然后以散落平铺的方式落入输送机输送机上进行二级干燥；

(2)输送机将原料煤输入磨煤装置进行粉碎，同时在磨煤装置中通入热风；

(3)经过磨煤装置粉碎的煤粉被热风进一步干燥同时被热风带入分离器进行分级，细煤粉随同气流出磨，粗煤粉在分离器叶片作用下与所述原料煤一起重新粉磨；

(4)所述细煤粉与200℃以上的高温蒸汽、催化剂和氧气反应形成可燃合成气；(5)可燃合成气经过气体压缩机加压后经过喷射器喷入锅炉内进行燃烧；

(6)利用高温高压水蒸汽驱动汽轮机组做功从而驱动发电机发电；

所述步骤(4)进一步包括：

(4.1)通入烃合成催化剂和氢裂化催化剂，并形成含有水，h2s、nh3、h2、co、co2和合成烃的混合物；

(4.2)从所述反应产物混合物中分离出包含h2、co、co2、nh3和轻质烃的第一组份，包含液态烃的第二组份，包含h2s的第三组份和包含水的第四组份；

(4.3)将所述第一组份与第二组份混合加压后经喷射器喷射进入锅炉内燃烧；将所述第三组份中的h2s气体通入含有浓度为0.05～5wt％催化剂、反应温度为5～50℃的脱硫反应器中，所述催化剂是负载在碱金属或碱金属氧化物载体之上的过渡金属或其氧化物，载体为cao或mgo；过渡金属为fe、mo、v、co、mn、cu或其混合物；

将所述第四组份的水通过管路环绕锅炉的外壁，重新加热200℃以上后通入所述步骤(4)；

其中，所述步骤(1)中原料煤的热处理包括将燃烧后经过脱硝之后的烟气通过供热系统分别送入预热筒以及输送机中完成对原料煤的一级干燥和二级干燥；所述一级干燥为所述烟气温度为170～220℃，将原料煤水分干燥至16wt％～20wt％，完成一次脱水干燥；

所述二级干燥为所述烟气温度为230～250℃，将原料煤水分干燥至10wt％～14wt％，完成二次干燥脱水；

所述供热系统包括具有进风口和出风口且分别用于向预热筒和输送机提供烟气的第一气源装置和第二气源装置、具有一个输入端和若干个输出端且用于切换气流方向的控制阀、对所述控制阀或者所述第二气源装置发送电讯号以切换工作状态的控制器以及若干具有始端与末端的第一主管道、第一分管道、第二主管道以及第二分管道；所述第一气源装置、控制阀、第一主管道以及第一分管道组成第一类供风系统，该第一气源装置的出风口与该控制阀的输入端之间通过所述第一主管道连通，且若干根所述第一分管道的始端与所述控制阀的若干个输出端一一对应相连接，且该若干根第一分管道的末端形成向预热筒供热的第一供风口；所述第二气源装置、第二主管道、第二分管道组成第二类供风系统，所述第二主管道的始端与所述第二气源装置的出风口相连接、且该第二主管道的末端形成一个节点，并由该节点分别串联有若干根所述第二分管道，各第二分管道的末端形成向输送机供热的第二供风口。

优选为：所述预热筒包括中空设置的主体、设于所述主体内且倾斜设置的内筒、设于所述内筒内且通过驱动装置驱动旋转并用于存放原料煤的滚筒、若干个分布于所述滚筒内且供烟气进入并用于粉碎原料煤的突起、设于相邻突起之间的且用于排气的排气孔、与所述内筒连通的排气装置以及设于所述内筒与滚筒之间且用于划分内筒与滚筒之间空腔为若干个进气腔的分隔模块；其中，各突起分为若干圈分布于所述滚筒内，各突起的中心处形成六边形棱锥的六个三角形以及形成在所述六边形棱锥周围的十八个三角形，且在各三角形的中心处设有供各进气腔内烟气进入滚筒内的进气孔。

优选为：各三角形相对于所述滚筒的表面具有不同的高度，且所述突起的轮廓设置为圆形形状。

优选为：所述分隔模块包括若干个设于所述滚筒与内筒之间且间隔设置的环形分隔板，所述环形分隔板与所述滚筒固定连接且在所述内筒的内表面设有若干个供所述环形分隔板外测沿活动的限位槽，所述分隔板靠近内筒的端面以及分隔板靠近内筒的外测沿底部设有若干个以滚筒为中心周向等距间隔分布的且与所述限位槽的槽壁接触的万向滚珠。

优选为：所述第一类供风系统由若干个分别与各进气腔连通并向进气腔内提供烟气的第一子供风系统组成；各第一子供风系统均由控制器控制，且各第一子供风系统均至少一个第一气源装置、至少一根第一主管道、至少一个控制阀以及若干条与各进气腔连通的第一分管道构成，向同一进气腔内输送烟气的各第一分管道的第一供风口周向等距间隔分布于所述内筒的表面。

优选为：所述输送机包括若干支撑腿、安装于所述支撑腿上的底板、若干个设于所述底板上的所述第二供风口、对称安装于所述底板上端面的两对支撑耳、转动连接于各对支撑耳之间且通过传输电机驱动的传动辊、铺设于传动辊之间且用于输送原料煤的传输带以及设于所述传输带上且供烟气通过的透气孔；其中，所述底板上设有在传动辊之间往复运动并用于加热烟气以及输送带上原料煤的烘干装置。

优选为：所述烘干装置包括安装于底板上且位于所述传输带两侧的两对l型支架、安装于各对l型支架上且位于所述传输带两侧的直线滑轨、与各直线滑轨滑动连接的连接柱、与各连接柱底端固定连接的齿条、固定安装于所述齿条相对侧的连接板、若干根安装于连接板之间的加热棒以及安装于所述底板上且用于驱动齿条往复运动的移动机构。

优选为：所述移动机构包括安装于所述底板上的支撑座以及转动连接于所述支撑座上且通过电机驱动并与所述齿条啮合的齿轮。

优选为：所述底板上的第二供风口设有若干排，且各排第二供风口均以传输带的输送方向间隔分布，且个排第二供风口之间均相互错位设置；所述第二类供风系统均由若干个向各排第二供风口输送烟气的第二子供风系统组成；各第二子供风系统均包括一个第二气源装置、一个第二主管道以及若干个第二分管道，各第二分管道的始端均与第二主管道的末端连通并形成所述节点，各第二分管道的终端均与各排第二供风口连通。

优选为：所述传输送的两侧设有遮挡圈。

通过采用上述技术方案：利用供热系统将煤燃烧产生并经过处理的烟气进行合理分配并送入预热筒以及输送机上分别对煤进行一次烘干和二次烘干，不仅保证了烟气的再利用，还进一步提高其合理性；不仅如此，为了提高对煤的烘干效果，设置了新型的预热筒对煤进行烘干，在烘干的过程中，可以“活动”预热筒内的煤，保证烟气进入预热筒并充满预热筒的效率，还可以实现烟气在预热筒内进行循环，从而进一步提高对煤的烘干效率，保证了发电的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例1的原理图；

图2为本发明具体实施例1中预热筒的结构示意图；

图3为本发明具体实施例1中滚筒的部分内壁示意图；

图4为本发明具体实施例1中输送机的结构示意图；

图5为图4中的a-a剖视图；

图6本发明具体实施例1中底板上第二供风口的分布示意图；

图7为本发明具体实施例2中输送机的结构示意图；

图8为图7中的b-b剖视图。

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作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。

实施例1

如图1-图6所示，本发明公开了一种燃煤发电方法，在本发明具体实施例中，包括如下步骤：

(1)原料煤的热处理，原料煤经过一级干燥处理,然后以散落平铺的方式落入输送机输送机上进行二级干燥；

(2)输送机将原料煤输入磨煤装置进行粉碎，同时在磨煤装置中通入热风；

(3)经过磨煤装置粉碎的煤粉被热风进一步干燥同时被热风带入分离器进行分级，细煤粉随同气流出磨，粗煤粉在分离器叶片作用下与所述原料煤一起重新粉磨；

(4)所述细煤粉与200℃以上的高温蒸汽、催化剂和氧气反应形成可燃合成气；(5)可燃合成气经过气体压缩机加压后经过喷射器喷入锅炉内进行燃烧；

(6)利用高温高压水蒸汽驱动汽轮机组做功从而驱动发电机发电；

所述步骤(4)进一步包括：

(4.1)通入烃合成催化剂和氢裂化催化剂，并形成含有水，h2s、nh3、h2、co、co2和合成烃的混合物；

(4.2)从所述反应产物混合物中分离出包含h2、co、co2、nh3和轻质烃的第一组份，包含液态烃的第二组份，包含h2s的第三组份和包含水的第四组份；

(4.3)将所述第一组份与第二组份混合加压后经喷射器喷射进入锅炉内燃烧；将所述第三组份中的h2s气体通入含有浓度为0.05～5wt％催化剂、反应温度为5～50℃的脱硫反应器中，所述催化剂是负载在碱金属或碱金属氧化物载体之上的过渡金属或其氧化物，载体为cao或mgo；过渡金属为fe、mo、v、co、mn、cu或其混合物；

将所述第四组份的水通过管路环绕锅炉的外壁，重新加热200℃以上后通入所述步骤(4)；

其中，所述步骤(1)中原料煤的热处理包括将燃烧后经过脱硝之后的烟气通过供热系统分别送入预热筒以及输送机中完成对原料煤的一级干燥和二级干燥；所述一级干燥为所述烟气温度为170～220℃，将原料煤水分干燥至16wt％～20wt％，完成一次脱水干燥；

所述二级干燥为所述烟气温度为230～250℃，将原料煤水分干燥至10wt％～14wt％，完成二次干燥脱水；

所述供热系统包括具有进风口和出风口且分别用于向预热筒和输送机提供烟气的第一气源装置21和第二气源装置22、具有一个输入端和若干个输出端且用于切换气流方向的控制阀23、对所述控制阀23或者所述第二气源装置发送电讯号以切换工作状态的控制器24以及若干具有始端与末端的第一主管道251、第一分管道252、第二主管道253以及第二分管道254；所述第一气源装置21、控制阀23、第一主管道251以及第一分管道252组成第一类供风系统，该第一气源装置21的出风口与该控制阀23的输入端之间通过所述第一主管道251连通，且若干根所述第一分管道252的始端与所述控制阀23的若干个输出端一一对应相连接，且该若干根第一分管道252的末端形成向预热筒供热的第一供风口252a；所述第二气源装置22、第二主管道253、第二分管道254组成第二类供风系统，所述第二主管道253的始端与所述第二气源装置22的出风口相连接、且该第二主管道253的末端形成一个节点253a，并由该节点253a分别串联有若干根所述第二分管道254，各第二分管道254的末端形成向输送机供热的第二供风口32。

在本发明具体实施例中，所述预热筒包括中空设置的主体10、设于所述主体10内且倾斜设置的内筒11、设于所述内筒11内且通过驱动装置12驱动旋转并用于存放原料煤的滚筒13、若干个分布于所述滚筒内且供烟气进入并用于粉碎原料煤的突起14、设于相邻突起14之间的且用于排气的排气孔15、与所述内筒11连通的排气装置16以及设于所述内筒11与滚筒13之间且用于划分内筒11与滚筒13之间空腔为若干个进气腔17的分隔模块18；其中，各突起14分为若干圈分布于所述滚筒13内，各突起14的中心处形成六边形棱锥14a的六个三角形14b以及形成在所述六边形棱锥14a周围的十八个三角形14c，且在各三角形14b以及三角形14c的中心处设有供各进气腔17内烟气进入滚筒13内的进气孔140。

在本发明具体实施例中，所述排气装置16可以是安装于主体10内的抽气泵160以及与抽气泵160连通并与所述内筒11连通的抽气管161。

在本发明具体实施例中，各三角形14b以及三角形14c相对于所述滚筒13的表面具有不同的高度，且所述突起14的轮廓设置为圆形形状。

在本发明具体实施例中，所述驱动装置12可以是电机。

在本发明具体实施例中，所述分隔模块18包括若干个设于所述滚筒13与内筒11之间且间隔设置的环形分隔板180，所述环形分隔板180与所述滚筒13固定连接且在所述内筒11的内表面设有若干个供所述环形分隔板180外测沿活动的限位槽181，所述分隔板180靠近内筒11的端面以及分隔板180靠近内筒11的外测沿底部设有若干个以滚筒13为中心周向等距间隔分布的且与所述限位槽181的槽壁接触的万向滚珠182。

在本发明具体实施例中，所述第一类供风系统由若干个分别与各进气腔17连通并向进气腔17内提供烟气的第一子供风系统组成；各第一子供风系统均由控制器24控制，且各第一子供风系统均一个第一气源装置、一根第一主管道、两个控制阀以及三条与各进气腔17连通的第一分管道252构成，向同一进气腔17内输送烟气的各第一分管道252的第一供风口252a周向等距间隔分布于所述内筒11的表面。

在本发明具体实施例中，所述输送机包括若干支撑腿30、安装于所述支撑腿30上的底板31、若干个设于所述底板31上的所述第二供风口32、对称安装于所述底板上端面的两对支撑耳33、转动连接于各对支撑耳33之间且通过传输电机驱动的传动辊34、铺设于传动辊34之间且用于输送原料煤的传输带35以及设于所述传输带35上且供烟气通过的透气孔350；其中，所述底板31上设有在传动辊34之间往复运动并用于加热烟气以及输送带35上原料煤的烘干装置4。

在本发明具体实施例中，所述烘干装置4包括安装于底板31上且位于所述传输带35两侧的两对l型支架40、安装于各对l型支架40上且位于所述传输带35两侧的直线滑轨41、与各直线滑轨41滑动连接的连接柱42、与各连接柱42底端固定连接的齿条43、固定安装于所述齿条43相对侧的连接板44、若干根安装于连接板44之间的加热棒45以及安装于所述底板31上且用于驱动齿条43往复运动的移动机构46。

在本发明具体实施例中，所述移动机构46包括安装于所述底板31上的支撑座460以及转动连接于所述支撑座460上且通过电机461驱动并与所述齿条43啮合的齿轮462。

在本发明具体实施例中，所述第一气源装置21和第二气源装置22均可以是高压气泵，所述控制阀23可以是气动换向阀。

在本发明具体实施例中，所述底板31上的第二供风口32设有若干排，且各排第二供风口32均以传输带35的输送方向间隔分布，且个排第二供风口32之间均相互错位设置；所述第二类供风系统均由若干个向各排第二供风口32输送烟气的第二子供风系统组成；各第二子供风系统均包括一个第二气源装置22、一个第二主管道253以及若干个第二分管道254，各第二分管道254的始端均与第二主管道253的末端连通并形成所述节点253a，各第二分管道254的终端均与各排第二供风口32连通。

通过采用上述技术方案：利用供热系统将煤燃烧产生并经过处理的烟气进行合理分配并送入预热筒以及输送机上分别对煤进行一次烘干和二次烘干，不仅保证了烟气的再利用，还进一步提高其合理性；不仅如此，为了提高对煤的烘干效果，设置了新型的预热筒对煤进行烘干，在烘干的过程中，可以“活动”预热筒内的煤，保证烟气进入预热筒并充满预热筒的效率，还可以实现烟气在预热筒内进行循环，从而进一步提高对煤的烘干效率，保证了发电的效率；

更详细的说：

参考图1-图5，本实施例不仅能够对资源(即：烟气)进行再利用，还能够提高对煤的烘干效果，即：锅炉燃烧后的废气经过脱销后，分别被第一气源装置和第二气源装置吸收，分为两路(即：第一类供风系统和第二类供风系统)分别送入预热筒和输送机内对煤进行烘干；

其中，

第一类供风系统：第一气源装置将脱销后的烟气通过第一主管道输送给控制阀，经由控制阀切换输送通道，分别通过各第一分管道向各进气腔进行输送，参考图2-图3，需要加热的煤可以统一放入滚筒内，并且通过驱动装置驱动滚筒转动，在滚筒转动的过程这个，控制器驱使控制阀变换输送通道，并分别将烟气输送至不同的进气腔内，并通过不同的进气腔从不同的位置向滚筒内部输送烟气，由于在滚筒内设置的突起上设置了进气孔，烟气可以通过进气孔进入滚筒内对煤进行干燥，由于不同的进气腔位于不同高度，当滚筒内被装满煤而导致烟气输送不畅时，本实施例可以从不同的方位向进气腔内输送烟气，并且通过进气孔进入滚筒内参与干燥，例如：当滚筒内装满煤，而控制阀向最顶层的进气腔输送烟气时，若出现进气腔内的气压逐渐上升(可在进气腔内设置气压传感器并将信号反馈给控制器)，控制器驱使控制阀切换输送通道，向下一层的进气腔输送烟气，该设置既能够保证烟气顺利进入滚筒内，还可以避免烟气浪费，提高资源的利用率；不仅如此，为了提高对煤的“一级烘干”效果，滚筒的倾斜设置，并且可以旋转(由于在滚筒与内筒之间设置了分隔模块，由于各分隔板上万向滚珠的作用，可以保证滚筒的顺利转动)，并且利用突起对滚筒内的煤进行粗级研磨，将煤捣碎，提高烟气对煤的接触面积，提高烘干效果；

需要说明的是：各突起在滚筒内具有不同高度的设置可以避免煤与滚筒的内壁紧密贴合，保证烟气的进入效率，且可以驱动排气装置将滚筒内的气体(此时含水蒸气)通过排气孔抽离，使得滚筒内实现循环，完成烘干目的；突起的轮廓设置为圆形的目的是，在保证对煤进行捣碎的同时，避免煤被捣成尺寸较小的颗粒，该颗粒能够堵塞排气孔，进而影响烘干效果；

在一级烘干完成后，将滚筒内的煤取出，并且铺设在输送机上，此时，第二气源装置启动，即：

第二类供风系统：参考图4-图5，煤在传输带上运输，第二气源装置将烟气通过第二主管道和各第二分管道向各第二供风口喷出，即：从底板上的第二供风口喷出，并经过传输带上设置的透气孔对传输带上的煤进行干燥，与此同时，烘干装置启动，即，利用电机驱动齿轮正转(或逆转)驱动齿条在传动辊之间来回往复运动，并且利用加热棒(可以是电磁加热棒)对从第二供风口喷出的烟气加热，使得该部分烟气的温度提高(即：高于第一类供风系统中的烟气温度)，从而可以进一步对传输带上的煤进行干燥，在齿条往复运动的过程中，连接柱在直线滑轨上来回移动，直线滑轨的行程可以限制齿条的活动范围；

需要说明的是：在输送机输送煤时，可以进行间隔输送，即：单次输送定量的煤，并且控制加热棒跟随该部分煤，从传输带的一侧移动至另一次，当该部分煤送传输带上排出时，在加入等量的煤，并驱使加热棒回到初始位置，并继续跟随煤移动，在移动过程中，不仅可以对烟气进行加热，还可以对传输带上的煤进行加热，从而进一步提高对煤的烘干效果，保证对煤的后续利用，进而保证发电的效率；

参考图6，底板上的第二供风口的错位设置可以提高烟气的从不同方位排出，进而提高对煤的烘干效率。

实施例2，同实施例1的不同之处在于

如图7-图8所示，在本发明具体实施例中，所述传输送35的两侧设有遮挡圈5。

通过采用上述技术方案：遮挡圈可以避免在运输煤的过程中，煤从两侧泄露(由于烟气或者设备运行产生的震动)，保证煤的输送效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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