СИСТЕМА ДЛЯ ВЫСУШИВАНИЯ УГЛЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩАЯ ПЕРЕГРЕТЫЙ ПАР Российский патент 2015 года по МПК F26B15/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе для высушивания угля, использующей перегретый пар, и если более точно, к системе для высушивания угля, удаляющей воду, содержащуюся в угле, который используется в качестве топлива термоэлектрической энергетической установкой, с помощью перегретого пара.

Уровень техники

В целом термоэлектрическая энергетическая установка, генерирующая энергию с использованием угля в качестве топлива, сжигает, приблизительно, 180 тонн угля в час (т/ч), чтобы генерировать 500 мегаватт (МВт) электроэнергии, а измельчитель подает, приблизительно, 37 тонн угля в паровой котел. Шесть мест для хранения угля емкостью приблизительно 500 тонн устанавливаются на термоэлектрической энергетической установке мощностью 500 МВт, и среди них пять мест для хранения угля регулярно подают уголь, а одно место для хранения используется в качестве места для хранения угля, чтобы сохранять резервный уголь, применяемый в заданный период.

Кроме того, система проектируется таким образом, что термоэлектрическая энергетическая установка, генерирующая энергию с использованием угля в качестве топлива, использует битуминозный уголь низкой влажности с теплотворной способностью 6080 Ккал/кг и 10% или менее при стандартной энергетической основе проектирования для угля. Некоторые термоэлектрические энергетические установки используют импортируемый уголь, некоторые слабобитуминозный уголь, который имеет содержание воды от 17% или выше, таким образом, эффективность сгорания для парового котла является ухудшенной. Когда теплотворная способность используемого угля, которая имеет стандартное ограничение мощности сгорания в 5400 Ккал/кг, является низкой, ожидается уменьшение количества генерируемой энергии и увеличение потребления топлива вследствие ухудшения эффективности сгорания. Когда используется слабобитуминозный уголь с высокой влажностью и низкой калорийностью, содержание воды является более высоким по сравнению с основой для проектирования, таким образом система транспортировки для доставки угля не является равномерной, эффективность измельчения угля измельчителем уменьшается, эффективность сгорания уменьшается вследствие частично неполного сгорания, и происходит смещение в распределении тепла, генерируемого в паровом котле и ненормальное функционирование парового котла. Однако использование слабобитуминозного угля постепенно увеличивалось до значения от 41 до 60%, чтобы таким образом уменьшить затраты на топливо в термоэлектрической энергетической установке.

Кроме того, предпочтение для термоэлектрических энергетических установок увеличилось в соответствии с ожиданием по восстановлению мировой экономики и перед лицом последствий после разрушения атомной электростанции в результате землетрясения в Японии. Поэтому ожидается, что спрос и цены на уголь будут постоянно увеличиваться. Поскольку окружение международного рынка угля изменилось с прежнего центрирования на потребителя к центрированию на поставщика, стало трудно стабильно поставлять уголь, при этом ожидается, что выработка высококалорийного угля должна поддерживаться на текущем уровне, и таким образом ожидается несбалансированность поставки угля и спроса на него.

Пропорция низкокалорийного угля в общих международных резервах угля составляет приблизительно 47%, это означает, что резервы низкокалорийного угля являются высокими, но низкокалорийный уголь имеет низкую калорийность и высокое содержание воды, чтобы вызывать трудности во время процесса сгорания. Соответственно, низкокалорийный уголь с высоким содержанием воды игнорировался на рынке угля вследствие трудности полного сжигания. В международном масштабе генерирование мощности имеет сильную тенденцию по зависимости от стабильных цен на нефтепродукты и низкой стоимости производства энергии атомной электростанции в последнее время, но недавнее резкое увеличение цен на нефтепродукты и беспокойство по поводу атомной энергии вызвали увеличение планов строительства термоэлектрических электростанций, использующих уголь.

Традиционная технология высушивания угля (термосушка) главным образом использует способ вращательного высушивания, состоящий в высушивании частиц угля внутри круглого оболочки с высокотемпературным газом с одновременным вращением оболочки, содержащей уголь; способ термического (пневматического) высушивания, состоящий в высушивании угля повышенным до высокой температуры сухим газом с нижней стороны к верхней стороне, в то же время подавая уголь с верхней стороны к нижней стороне; и способ высушивания в псевдоожиженном слое, состоящий в высушивании угля повышенным до высокой температуры сухим газом вместе с мелкими частицами в верхнем направлении.

Уголь разделяется в процессе поверхностного опыления, применяемого к зазорам между частицами угля, при этом опыление ограничивается порами внутри угля. Большая часть поверхностного опыления производится водяным распылением в процессе очистки в производственной области при доставке и при хранении, при этом в количественном отношении поверхностное опыление определяется в соответствии с поверхностной областью и впитывающими свойствами. Поверхностная область при поверхностном опылении увеличивается, когда размер частиц уменьшается, капиллярные трубки образуются между частицами и содержат воду, таким образом содержание воды увеличивается. Ограниченное опыление формируется во время генерации угля, и оно является меньшим в следующем порядке для следующих видов угля: бурый уголь, мягкий уголь (битуминозный уголь, слабобитуминозный уголь), и антрацит. Если уголь содержит много воды, теплотворная способность угля уменьшается, а транспортные расходы увеличиваются, поэтому необходимо удалять воду в процессе смешивания, измельчения и разделения угля.

Раскрытие изобретения

Соответственно, настоящее изобретение осуществлялось для того, чтобы решить упомянутые выше проблемы, присутствующие в технике существующего уровня, и задачей настоящего изобретения является улучшение эффективности сгорания для парового котла термоэлектрической энергетической установки, и таким образом уменьшение количества топлива, используемого для улучшения теплотворной способности угля за счет высушивания угля перегретым паром и горячим воздушным потоком с высокой температурой перед подачей угля из места хранения угля в бункер, а также поддерживание соответствующего содержания воды в угле.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение технологии высушивании угля, способной предотвращать возникновение проблем окружающей среды, вызываемых неполным сгоранием угля, за счет контроля содержания воды в угле, а также технологии, применимой для термоэлектрической энергетической установки.

В соответствии с аспектом настоящего изобретения, обеспечивается система для высушивании угля, использующая перегретый пар. Система включает в себя: паровой котел перегретого пара для генерирования такого перегретого пара за счет нагревания воды, подаваемой из водяного резервуара, за счет сгорания топлива, подаваемого из газового резервуара; устройство подачи высокотемпературного воздуха для генерирования такого воздуха за счет сжигания топлива, подаваемого из газового резервуара, и последующего обдувания воздухом; устройство для высушивания перегретым паром для удаления воды с поверхности угля с помощью перегретого пара, подаваемого из парового котла перегретого пара, в то же время перемещая уголь, который транспортируется из места хранения угля с помощью конвейерной ленты в виде желоба и размещая этот уголь с помощью размещающего устройства на паровой конвейерной ленте; одно или более высокотемпературных воздушных высушивающих устройств для удаления воды, содержащейся внутри угля с помощью высокотемпературного воздуха, подаваемого из устройства подачи высокотемпературного воздуха, в то же время перемещая уголь, проходящий через устройство для высушивания перегретым паром по сухой конвейерной ленте; и устройство для естественного высушивания, которое высушивает уголь, проходящий через высокотемпературное воздушное устройство для высушивания таким образом, что вода из угля испаряется естественным образом при комнатной температуре, в то же время перемещая уголь по плоской конвейерной ленте, чтобы уменьшить температуру угля.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, устройство для высушивания перегретым паром включает в себя электрический двигатель для перемещения паровой конвейерной ленты, трубопровод, установленный в паровой конвейерной ленте, чтобы формировать пространство для высушивания, и трубу для распыления перегретого пара, подаваемого из парового котла для перегретого пара через трубу для подачи перегретого пара во внутреннюю часть трубопровода.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, одно или более высокотемпературных воздушных высушивающих устройств включают в себя электрический двигатель для перемещения сухой конвейерной ленты, трубопровод, установленный в сухой конвейерной ленте, чтобы формировать пространство для высушивания, и трубу для распыления высокотемпературного воздуха, подаваемого из устройства подачи высокотемпературного воздуха через трубу для подачи высокотемпературного воздуха во внутреннюю часть трубопровода, при этом одно или более высокотемпературных воздушных высушивающих устройств включают в себя множество высокотемпературных воздушных высушивающих устройств, скомпонованных в структуре.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, устройство для естественного высушивания включает в себя электрический двигатель для перемещения плоской конвейерной ленты, и трубопровод, установленный в плоской конвейерной ленте, чтобы формировать пространство для высушивания.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, трубопровод присоединяется к теплообменнику через трубу для сбора использованной теплоты.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, теплообменник разделяет тепло, собранное от трубы для сбора использованной теплоты, и загрязняющие вещества, поставляет выделенное тепло к высокотемпературному воздушному высушивающему устройству через трубу для подачи использованной теплоты и подает выделенные загрязняющие вещества к очищающему устройству через питающую линию загрязняющего вещества.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, паровой котел для перегретого пара генерирует перегретый пар с давлением от 0.5 до 5 кг/см² и температурой от 400 до 600°C и увеличивает температуру угля, транспортируемого через паровую конвейерную ленту устройства для высушивания перегретым паром, до значения от 90 до 110°C.

Соответственно, способ для высушивания угля, в соответствии с настоящим изобретением, может предотвращать неполное сгорание угля за счет удаления воды, присутствующей внутри и снаружи угля, который является топливом, используемым термоэлектрической энергетической установкой. Таким образом, теплотворная способность угля улучшается, выделение загрязняющих веществ минимизируется, антикоррозионные свойства и надежность системы увеличивается, естественный расход топлива, в соответствии с уменьшением количества воды, тоже уменьшается, эффективность измельчения угля измельчителем и распределение тепла парового котла для генерации энергии при сжигании угля улучшается, решается проявление проблемы блокирования пути транспортировки угля, при этом подача угля стабильно улучшается за счет увеличения использования низкокачественного угля, спрос на который является низким. Кроме того, способ для высушивания угля, в соответствии с настоящим изобретением, может использовать низкокалорийный уголь, цена которого является более низкой, чем цена на высококалорийный уголь. Уменьшение стоимости топлива и производственных затрат за счет уменьшения импортируемого угля соответственно уменьшает количество потребляемого угля и таким образом, уменьшают выделение отходов и загрязняющих веществ, генерируемых от сгораемого газа и образование диоксида углерода, и как может ожидаться, заменяет иностранную технологию и создает рынок для экспорта оборудования за границу.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей систему для высушивания угля, использующую перегретый пар, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 является схемой, иллюстрирующей конструкцию системы для высушивания угля, использующую перегретый пар, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 3 является схемой, иллюстрирующей переднюю поверхность устройства для высушивания угля, в соответствии с настоящим изобретением; и

Фиг. 4 является схемой, иллюстрирующей боковую поверхность устройства для высушивания угля, в соответствии с настоящим изобретением.

Осуществление изобретения

В дальнейшем показательный вариант осуществления изобретения устройства для высушивания угля, использующего перегретый пар, в соответствии с настоящим изобретением, будет подробно описываться со ссылками на сопроводительные чертежи.

Фиг. 1 показывает место 10 для хранения угля, являющееся местом для резервирования и хранения топливного угля парового котла термоэлектрической энергетической установки. Уголь включает в себя поверхностное загрязнение и внутреннее загрязнение. Кроме того, на уголь, хранящийся в месте 10 хранения угля периодически разбрызгивается вода, чтобы предотвращать рассеивание угольного порошка. Уголь, хранящийся в месте 10 хранения угля, транспортируется в систему для высушивания угля с помощью транспортирующих средств, таких как конвейерная система. В этом случае уголь, из которого вода не удалена, хранящийся в месте 10 хранения угля, может быть перемещен в резервуар для хранения, соединенный с системой для высушивания угля, и храниться в нем. Уголь в месте 10 хранения угля транспортируется к устройству 20 для размещения угля через плоскую конвейерную ленту 11 и через конвейерную ленту с сечением в виде желоба.

Устройство 20 для размещения угля равномерно распределяет и размещает уголь, транспортируемый из места 10 хранения угля, на паровую конвейерную ленту 112, включенную в состав устройства 110 для высушивания перегретым паром, на постоянной высоте. Устройство 20 для размещения распределяет уголь таким образом, что он легко высушивается перегретым паром в устройстве 110 для высушивания перегретым паром, когда уголь, транспортируемый из места 10 хранения угля подается на паровую конвейерную ленту 112.

На фиг. 2 устройство 110 для высушивания перегретым паром, множество высокотемпературных воздушных высушивающих устройств 120, и устройство 140 для естественного высушивания, которое служит как устройство 100 для высушивания угля, устанавливаются вертикально с верхней стороны к нижней стороне. Устройство 100 для высушивания угля устанавливается внутри структуры 101, которая обеспечивается множеством рам.

На фиг. 3 устройство 110 для высушивания перегретым паром удаляет воду на поверхности угля с помощью перегретого воздуха, подаваемого из парового котла 70 перегретого пара, в то же время транспортируя уголь (с), расположенный на постоянной высоте, устройством 20 для размещения угля через паровую конвейерную ленту 112. Множество электрических двигателей 113 для приведения в действие паровой конвейерной ленты 112, которая прикрепляется к структуре 101 и поддерживается этой структурой, транспортирует располагающийся на ней уголь в устройство 110 для высушивания перегретым паром. Электрический двигатель 113 генерирует энергию для вращения паровой конвейерной ленты 112 с заданной скоростью. Трубопровод 111 для формирования пространства, в котором уголь может высушиваться перегретым паром, устанавливается на паровой конвейерной ленте 112. Трубопровод 111 может устанавливаться в верхней части паровой конвейерной ленты 112 или устанавливается таким образом, что трубопровод 111 проходит через паровую конвейерную ленту 112. Труба 72 для распыления перегретого пара, которая устанавливается внутри трубопровода 111, соединяется с трубой 71 подачи перегретого пара, чтобы подавать перегретый пар из парового котла 70 перегретого пара. Труба 72 для распыления перегретого пара устанавливается таким образом, что этот перегретый пар, подаваемый через трубу 71 подачи перегретого пара, равномерно распыляется по поверхности угля, транспортируемого по паровой конвейерной ленте 112.

Высокотемпературные воздушные высушивающие устройства 120 высушивают и удаляют воду, находящуюся внутри угля (с), содержание которой падает после высушивания перегретым паром в устройстве 110 для высушивания перегретым паром и высокотемпературным воздухом, подаваемым из устройства 60 для подачи высокотемпературного воздуха. Устанавливаются одно или более высокотемпературных воздушных высушивающих устройств 120. Высокотемпературные воздушные высушивающие устройства 120 настоящего изобретения устанавливаются в виде структуры из трех ступеней под устройством 110 для высушивания перегретым паром. Таким образом, они в достаточной степени испаряют и удаляют воду, находящуюся внутри угля, транспортируемого по соответствующим сухим конвейерным лентам 123, 127 и 132. Высокотемпературные воздушные высушивающие устройства 120 включают в себя первое высокотемпературное воздушное высушивающее устройство 121, второе высокотемпературное воздушное высушивающее устройство 125 и третье высокотемпературное воздушное высушивающее устройство 130.

Первое высокотемпературное воздушное высушивающее устройство 121 прикрепляется к структуре 101 и поддерживается этой структурой под устройством 110 для высушивания перегретым паром. Сухая конвейерная лента 123 для приема и транспортировки угля (с), падающего из паровой конвейерной ленты 112, и множество электрических двигателей 124 для перемещения сухой конвейерной ленты 123 устанавливаются в первом высокотемпературном воздушном высушивающем устройстве 121. Электрические двигатели 124 генерируют энергию для вращения сухой конвейерной ленты 123 с заданной скоростью. Трубопровод 122 для формирования пространства, в котором уголь (с) может быть высушен воздухом с высокой температурой, устанавливается в сухой конвейерной ленте 123. Трубопровод 122 может быть установлен в верхней стороне сухой конвейерной ленты 123 или устанавливается таким образом, что трубопровод 122 проходит через сухую конвейерную ленту 123. Труба 62 для распыления высокотемпературного воздушного потока, установленная внутри трубопровода 122, присоединяется к трубе 61 для подачи высокотемпературного воздуха, через которую воздух с высокой температурой подается из подающего устройства 60 высокотемпературного воздуха. Труба 62 для распыления высокотемпературного воздушного потока устанавливается таким образом, что воздух с высокой температурой подается через подающее устройство 60 высокотемпературного воздуха и равномерно распыляется на уголь (с), транспортируемый с помощью сухой конвейерной ленты 123.

Второе высокотемпературное воздушное высушивающее устройство 125 прикрепляется к структуре 101 и поддерживается этой структурой под первым высокотемпературным воздушным высушивающим устройством 121. Сухая конвейерная лента 127 для приема и транспортировки угля (с), падающего из сухой конвейерной ленты 123 и множество электрических двигателей 128 для перемещения сухой конвейерной ленты 127 устанавливаются во втором высокотемпературном воздушном высушивающем устройстве 125. Электрические двигатели 128 генерируют энергию для вращения сухой конвейерной ленты 127 с заданной скоростью. Трубопровод 126 для формирования пространства, в котором уголь (с) может быть высушен воздухом с высокой температурой, устанавливается в сухой конвейерной ленте 127. Трубопровод 126 может быть установлен в верхней стороне сухой конвейерной ленты 127 или устанавливается таким образом, что сухая конвейерная лента 127 проходит через трубопровод 126. Труба 63 для распыления высокотемпературного воздуха устанавливается внутри трубопровода 126, соединенного с трубой 61 для подачи высокотемпературного воздуха, подающей высокотемпературный воздух от подающего устройства 60 высокотемпературного воздуха. Труба 63 для распыления высокотемпературного воздуха устанавливается таким образом, что воздух с высокой температурой, который подается через подающее устройство 60 высокотемпературного воздуха, равномерно распыляется на уголь (с), транспортируемый с помощью сухой конвейерной ленты 127.

Третье высокотемпературное воздушное высушивающее устройство 130 прикрепляется к структуре 101 и поддерживается этой структурой под вторым высокотемпературным воздушным высушивающим устройством 125. Сухая конвейерная лента 132 для приема и транспортировки угля (с), падающего из сухой конвейерной ленты 127, и множество электрических двигателей 133 для перемещения сухой конвейерной ленты 132 устанавливаются в третьем высокотемпературном воздушном высушивающем устройстве 130. Электрический двигатель 133 генерирует энергию для вращения сухой конвейерной ленты 132 с заданной скоростью. Трубопровод 131 для формирования пространства, в котором уголь (с) может быть высушен воздухом с высокой температурой, устанавливается в сухой конвейерной ленте 132. Трубопровод 131 может быть установлен в верхней стороне сухой конвейерной ленты 132 или устанавливается таким образом, что сухая конвейерная лента 132 проходит через трубопровод 131. Труба 64 для распыления высокотемпературного воздуха устанавливается внутри трубопровода 131, соединенного с трубой 61 для подачи высокотемпературного воздуха, подающей высокотемпературный воздух от подающего устройства 60 высокотемпературного воздуха. Труба 64 для распыления высокотемпературного воздуха устанавливается таким образом, что воздух с высокой температурой, который подается от подающего устройства 60 высокотемпературного воздуха, равномерно распыляется на уголь (с), транспортируемый с помощью сухой конвейерной ленты 132.

Устройство 140 для естественного высушивания высушивает уголь (с) при комнатной температуре, таким образом вода из угля (с) испаряется естественным образом и уменьшает температуру угля (с), в то же время транспортируя уголь (с), который высушивается с помощью воздуха с высокой температурой за счет прохождения многоступенчатых высокотемпературных воздушных высушивающих устройств 120 и падает на плоскую конвейерную ленту 142. Устройство 140 для естественного высушивания прикрепляется к структуре 101 и поддерживается этой структурой под третьим высокотемпературным воздушным высушивающим устройством 130. Плоская конвейерная лента 142 для приема и транспортировки угля (с), падающего из сухой конвейерной ленты 132, и множество электрических двигателей 143 для перемещения плоской конвейерной ленты 142 устанавливаются в устройстве 140 для естественного высушивания. Электрический двигатель 143 генерирует энергию для вращения плоской конвейерной ленты 142 с заданной скоростью. Трубопровод 141 для формирования пространства, в котором уголь (с) может быть высушен естественным образом при комнатной или более низкой температуре, устанавливается в плоской конвейерной ленте 142. Трубопровод 141 может быть установлен в верхней стороне плоской конвейерной ленты 142 или устанавливается таким образом, что плоская конвейерная лента 142 проходит через трубопровод 141. Обдувание пульсирующим воздушным потоком может выполняться таким образом, что воздух при комнатной температуре подается во внутреннюю часть трубопровода 141. Установка трубопровода 141 может не производиться, но трубопровод может быть установлен таким образом, чтобы предотвращать образование пыли из высушенного угля и предотвращать ее рассеивание в наружное пространство.

Уголь, высушенный за счет естественного испарения в устройстве 140 для естественного высушивания, подается в бункер 50 через конвейерную ленту 51 в виде желоба и сохраняется в бункере 50, а высушенный уголь, хранящийся в бункере 50, подается в паровой котел термоэлектрической энергетической установки через конвейерную ленту 52 в виде желоба.

Соответствующие трубопроводы 111, 122, 126, 131 и 141, устройство 110 для высушивания перегретым паром, высокотемпературные воздушные высушивающие устройства 120 и устройство 140 для естественного высушивания присоединяются к трубе 31 для сбора использованной теплоты, таким образом использованная теплота в виде высокотемпературной среды, генерируемой внутри трубопроводов, может быть собрана в теплообменнике 30. Теплообменник 30 отделяет тепло, собранное через трубу 31 для сбора использованной теплоты, а также загрязнители, включающие в себя пыль. Тепло, отделяемое теплообменником 30, может подаваться к устройству 60 для подачи высокотемпературного воздуха через трубу 32 для подачи использованной теплоты и объединяться с высокотемпературным воздухом, создаваемым в устройстве 60 для подачи высокотемпературного воздуха. Устройство 60 для подачи высокотемпературного воздуха может уменьшать необходимое количество топлива, используемого для подогрева воздуха в дополнение к теплоте, собранной в теплообменнике 30, до высокой температуры воздуха. Загрязнители, отделяемые теплообменником 30, могут подаваться к очистительному устройству 40 через питающую линию 33 для загрязнителя, при этом вода обрабатывается в очистительном устройстве, а затем расходуется как сбросная вода. Очистительное устройство 40 производит очистку от загрязнителей, которые вносятся из теплообменника 30 вместе с водой, таким образом пыль отводится вместе с водой как сбросная вода, а очищенный воздух выпускается наружу.

Паровой котел 70 перегретого пара нагревает воду, поступающую из водяного резервуара 3 вместе с топливом, поступающим из газового резервуара 4, и генерирует перегретый пар. Паровой котел 70 перегретого пара генерирует перегретый пар низкого давления от 0,5 до 5 кг/см² и высокой температуры от 400 до 600°C. Паровой котел 70 перегретого пара генерирует перегретый пар в количестве 300 кг в час. Паровой котел 70 перегретого пара может увеличивать температуру угля, транспортируемого через паровую конвейерную ленту 112 устройства 110 для высушивания перегретым паром на значение от 90 до 110°C. Температура самовоспламенения угля составляет приблизительно от 93 до 95°C, но перегретый пар с температурой от 400 до 600°C содержит разреженный кислород, таким образом он не вызывает сгорание угля. Перегретый пар является прозрачным газом, в котором скрытая теплота испарения, которая является теплотой газификации, объединяется с передачей и излучением теплоты конденсации и проводящей теплотой, генерируемой нагреванием за счет теплосодержания. Перегретый пар генерируется за счет нагревания насыщенным паром, генерируемым в паровом котле с помощью нагревателя. Перегретый пар, генерируемый в паровом котле для выработки электроэнергии, является паром высокого давления и высокой температуры, но перегретый пар, генерируемый в паровом котле для перегретого пара, имеет более низкое давление и более низкую температуру. Перегретый пар генерируется за счет нагревания воды комнатной температуры, таким образом, количество растворенного кислорода в воде составляет несколько промилле (ppms). Соответственно, если перегретый пар не объединяется с воздухом, этот перегретый пар может нагреваться в бескислородном состоянии, и его способность переноса теплоты и эксплуатационные характеристики высушивания являются превосходными благодаря его высокой потенциальной характеристике теплоотдачи. Производительность обработки теплоты перегретого пара приблизительно в 10 раз лучше, чем у горячего потока, т.е. воздуха с высокой температурой. Соответственно, перегретый пар является эффективным средством для поглощения скрытого тепла, содержащегося в угле.

Устройство 60 для подачи высокотемпературного воздуха нагревает воздух до высокой температуры вместе с топливом, подаваемым из газового резервуара 4, а затем подает нагретый воздух и обдувает этим воздухом. Устройство 60 для подачи высокотемпературного воздуха приблизительно генерирует только 10 Ккал в час.

Система для высушивания угля, использующая перегретый пар и имеющая вышеупомянутые элементы, в соответствии с настоящим изобретением, транспортирует уголь, хранящийся в месте 10 для хранения угля, к устройству для высушивания угля через конвейерную ленту для горизонтальной транспортировки угля или конвейерную ленту для подъема угля вверх на заданную высоту и транспортировки угля. Уголь, транспортируемый к входному отверстию устройства для высушивания угля, помещается на паровую конвейерную ленту 112 устройства 110 для высушивания перегретым паром в состоянии, когда он равномерно распределен после прохождения устройства 20 для размещения угля.

Уголь, помещаемый на паровую конвейерную ленту 112, транспортируется во внутреннюю часть трубопровода 111. В трубопроводе 111 перегретый пар с низким давлением и высокой температурой, подаваемый через трубу 71 для подачи перегретого пара из парового котла 70 перегретого пара, распыляется на уголь из трубы 72 для распыления перегретого пара, таким образом вода на поверхности угля удаляется.

Уголь, транспортируемый к концу паровой конвейерной ленты 112 устройства 110 для высушивания перегретым паром, падает на сухую конвейерную ленту 123 первого высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 121 благодаря силе тяжести. Уголь, падающий на сухую конвейерную ленту 123 первого высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 121, транспортируется во внутреннюю часть трубопровода 122. Высокотемпературный воздушный поток, который подается из устройства 60 для подачи высокотемпературного воздуха через трубу 61 для подачи высокотемпературного воздуха, распыляется на уголь (с) из трубы 62 для распыления высокотемпературного воздушного потока внутри трубопровода 122, таким образом, вода, содержащаяся в угле, удаляется. Кроме того, уголь, транспортируемый к концу сухой конвейерной ленты 123 первого высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 121, падает на сухую конвейерную ленту 127 второго высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 125 благодаря силе тяжести. Таким образом, высокотемпературный воздушный поток вторично удаляет воду, содержащуюся в угле, в то время как уголь проходит через трубопровод 126 второго высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 125. Кроме того, уголь, транспортируемый к концу сухой конвейерной ленты 127 второго высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 125, падает на сухую конвейерную ленту 132 третьего высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 130 благодаря силе тяжести. Таким образом, высокотемпературный воздушный поток в третий раз удаляет воду, содержащуюся в угле, в то время как уголь проходит через трубопровод 131 третьего высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 130.

Далее уголь, транспортируемый к концу сухой конвейерной ленты 132 третьего высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 130, падает на плоскую конвейерную ленту 142 устройства 40 естественного высушивания благодаря силе тяжести. Уголь, падающий на плоскую конвейерную ленту 142 устройства 40 естественного высушивания, транспортируется во внутреннюю часть трубопровода 141, и вода, содержащаяся в угле, естественным образом испаряется при комнатной температуре внутри трубопровода 141, таким образом, температура угля становится низкой.

Паровая конвейерная лента 112 устройства 110 для высушивания перегретым паром соответствующих сухих конвейерных лент 123, 127 и 132 множества высокотемпературных воздушных высушивающих устройств 121, 125 и 130, а также плоская конвейерная лента 142 устройства 140 естественного высушивания являются, соответственно, установленными горизонтально, при этом конвейерные ленты позиционируются вверху и внизу, в то же время сохраняя заданный интервал. Кроме того, входная сторона сухой конвейерной ленты 123 первого высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 121 выступает в большей степени, чем выходная сторона паровой конвейерной ленты 112 устройства 110 для высушивания перегретым паром, входная сторона сухой конвейерной ленты 127 второго высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 125 выступает в большей степени, чем выходная сторона паровой конвейерной ленты 123 первого высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 121, а входная сторона сухой конвейерной ленты 132 третьего высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 130 выступает в большей степени, чем выходная сторона сухой конвейерной ленты 127 второго высокотемпературного воздушного высушивающего устройства 125. Кроме того, входная сторона конвейерной ленты 51 в виде желоба, присоединенной к бункеру 50, проходит в нижней стороне выходной стороны плоской конвейерной ленты 142 устройства 140 естественного высушивания. То есть входная сторона и выходная сторона конвейерной ленты 51 в виде желоба установленные между устройством 140 естественного высушивания и бункером 50, позиционируются, соответственно, в нижней стороне устройства 140 естественного высушивания и верхней стороне бункера 50. Кроме того, конвейерная лента 52 в виде желоба присоединяется между выходным отверстием бункера 50 и паровым котлом термоэлектрической энергетической установки.

Перегретый пар после удаления воды с поверхности угля внутри трубопровода 111 устройства 110 для высушивания перегретым паром, высокотемпературный воздух после удаления воды, содержащейся в угле, в трубопроводах 122, 126 и 131 множества высокотемпературных воздушных высушивающих устройств 121, 125 и 130, а также теплота, генерируемая из угля во время естественного высушивания в трубопроводе 141 устройства 140 естественного высушивания, собирается в теплообменнике 30 через трубу 31 для сбора использованной теплоты. Тепло теплообменника 30 обменивается с собранной использованной теплотой и затем тепло, полученное после обмена с использованной теплотой, рециркулируется в устройство 60 для подачи высокотемпературного воздуха через трубу 32 для подачи использованной теплоты. Использованная теплота после обмена теплом с помощью теплообменника 30 и отделяемые от угля загрязнители, включающие в себя пыль, транспортируются к очистительному устройству 40 через питающую линию 33 для загрязнителя. Очистительное устройство 40 очищает и абсорбирует загрязнители с помощью воды, таким образом, чтобы загрязнители снова использовались в технологическом процессе как использованная вода, а также выпускает воздух, из которого удалены загрязнители, в окружающую атмосферу.

Хотя показательный вариант настоящего изобретения был описан для иллюстративных целей, специалисты в данной области техники оценят, что возможны различные модификации, добавления и замены без выхода за пределы объема и сущности изобретения, как раскрывается в прилагаемой формуле изобретения.

Настоящее изобретение относится к системе для высушивания угля для удаления воды, содержащейся в угле, используемом в качестве топлива термоэлектрической энергетической установкой, с помощью перегретого пара. Система для высушивания угля, использующая перегретый пар, содержит паровой котел для генерирования перегретого пара за счет сгорания топлива, подаваемого из газового резервуара, и нагревания воды, подаваемой из водяного резервуара, устройство подачи высокотемпературного воздуха для генерирования высокотемпературного воздуха за счет сжигания топлива, подаваемого из газового резервуара, и последующего обдувания воздухом устройства для высушивания для удаления воды с поверхности угля, транспортируя уголь из места хранения угля с помощью конвейерной ленты в виде желоба и распределяя с помощью размещающего устройства по паровой конвейерной ленте, одно или более высокотемпературных воздушных высушивающих устройств для удаления воды, содержащейся в угле, с помощью высокотемпературного воздуха, в то же время транспортируя уголь, проходящий через устройство для высушивания перегретым паром; и устройство для естественного высушивания, в котором вода из угля испаряется естественным образом при комнатной температуре. Система предотвращает неполное сгорание угля за счет удаления воды, присутствующей внутри и снаружи угольного топлива, используемого термоэлектрической энергетической установкой. Таким образом, теплотворная способность угля улучшается, выделение загрязняющих веществ минимизируется, предотвращается коррозия и улучшается надежность системы, также увеличивается использование низкокачественного угля, который имеет низкий спрос. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система для высушивания угля, использующая перегретый пар, при этом система содержит:
- паровой котел перегретого пара для генерирования такого перегретого пара за счет нагревания воды, подаваемой из водяного резервуара, за счет сгорания топлива, подаваемого из газового резервуара;
- устройство подачи высокотемпературного воздуха для генерирования такого высокотемпературного воздуха за счет сжигания топлива, подаваемого из газового резервуара, и последующего обдувания воздухом устройства для высушивания перегретым паром для удаления воды с поверхности угля с помощью перегретого пара, подаваемого из парового котла перегретого пара, в то же время транспортируя уголь, который транспортируется из места хранения угля с помощью конвейерной ленты в виде желоба и распределяется с помощью размещающего устройства по паровой конвейерной ленте;
- одно или более высокотемпературных воздушных высушивающих устройств для удаления воды, содержащейся в угле, с помощью высокотемпературного воздуха, подаваемого из устройства подачи высокотемпературного воздуха, в то же время транспортируя уголь, проходящий через устройство для высушивания перегретым паром по сухой конвейерной ленте; и
- устройство для естественного высушивания, которое высушивает уголь, проходящий через высокотемпературное воздушное устройство для высушивания, таким образом, что вода из угля испаряется естественным образом при комнатной температуре, в то же время транспортируя этот уголь по плоской конвейерной ленте, чтобы уменьшить температуру угля.

2. Система по п. 1, в которой устройство для высушивания перегретым паром содержит электрический двигатель для перемещения паровой конвейерной ленты, трубопровод, установленный в паровой конвейерной ленте, чтобы формировать пространство для высушивания, и трубу для распыления перегретого пара, подаваемого из парового котла для перегретого пара, через трубу для подачи перегретого пара во внутреннюю часть трубопровода.

3. Система по п. 1, в которой одно или более высокотемпературных воздушных высушивающих устройств содержит электрический двигатель для перемещения сухой конвейерной ленты, трубопровод, установленный в паровой конвейерной ленте таким образом, чтобы формировать пространство для высушивания, и трубу для распыления высокотемпературного воздуха, подаваемого из устройства подачи высокотемпературного воздуха, через трубу для подачи высокотемпературного воздуха во внутреннюю часть трубопровода, при этом одно или более высокотемпературных воздушных высушивающих устройств включают в себя множество высокотемпературных воздушных высушивающих устройств, скомпонованных в структуре.

4. Система по п. 1, в которой устройство для естественного высушивания содержит электрический двигатель для перемещения плоской конвейерной ленты и трубопровод, установленный в плоской конвейерной ленте, чтобы формировать пространство для высушивания.

5. Система по любому из пп. 2-4, в которой трубопровод присоединяется к теплообменнику через трубу для сбора использованной теплоты.

6. Система по п. 5, в которой теплообменник отделяет тепло, собранное от трубы для сбора использованной теплоты, и загрязняющие вещества, поставляет выделенное тепло к высокотемпературному воздушному высушивающему устройству через трубу для подачи использованной теплоты и подает выделенные загрязняющие вещества к очищающему устройству через питающую линию загрязняющего вещества.

7. Система по п. 1, в которой паровой котел для перегретого пара генерирует перегретый пар с давлением от 0,5 до 5 кг/см² и температурой от 400 до 600°C и увеличивает температуру угля, транспортируемого через паровую конвейерную ленту устройства для высушивания перегретым паром, на величину от 90 до 110°C.