集成过热蒸汽干燥的褐煤发电系统研究

摘要

随着化石能源的日趋枯竭，无烟煤等优质动力用烟煤的贮量比例不断下降，许多电厂都纷纷将目光投向新兴的煤炭资源——褐煤，将其作为电厂补充燃料用于混合燃烧。而褐煤的高水分是限制其大量用于电厂燃烧及降低电厂热效率的主要原因之一，因此，探索对褐煤的高效、清洁的干燥方式，以提高褐煤品质，降低褐煤含水率，从而提高电站燃用褐煤的能量利用效率，实现节能减排的目的，对大量应用褐煤于电站燃烧具有重要的意义。
　　目前国际上较先进的褐煤干燥方式包括尾部烟气干燥、过热蒸汽转筒干燥、过热蒸汽-空气联合干燥及过热蒸汽流化床干燥等，其中过热蒸汽流化床干燥方法中，最为先进并最具有争议的是WTA干燥工艺，这项干燥工艺在德国已经成功进入商业化运行多年，对我国探索更高效、安全的褐煤干燥方式具有重要的借鉴意义。
　　本文采用基于热力学第二定律的(媚)分析方法，从质和量两方面的角度来计算集成WTA技术后及尾部烟气干燥后的燃褐煤电厂各主要部位的(媚)效率及(媚)损失，并对两种工况下的褐煤发电系统进行全生命周期分析，对比分析结果发现，得出采用WTA干燥方式相对于传统尾部烟气干燥方式具有更高的全厂(媚)效率，并且可以大大减少整个发电系统生命周期过程中的温室气体排放，这在当今环境污染日趋严重、火电厂污染物排放压力越来越大的大背景下，为燃褐煤机组进行节能减排改造提供了积极的参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．1．1 我国煤炭资源概况及褐煤储量

1．1．2 褐煤干燥的背景及意义

1．2 研究现状

1．2．1 传统干燥方法

1．2．2 过热蒸汽干燥方法

1．3 本文的工作

第2章 褐煤干燥技术概述

2．1 煤质参数对发电系统效率的影响

2．2 我国褐煤资源分布情况及主要煤质特征参数

2．2．1 我国褐煤资源分布情况

2．2．2 中国褐煤主要煤质特征参数

2．3 褐煤干燥技术介绍

2．3．1 回转管式干燥

2．3．2 蒸汽流化床干燥

2．3．3 床混式干燥

2．3．4 蒸汽空气联合干燥

2．3．5 热机械脱水

第3章 集成过热蒸汽干燥的褐煤发电系统设计及热力性能分析

3．1 传统褐煤干燥系统

3．2 集成WTA过热蒸汽干燥的褐煤发电系统设计

3．2 (火用)分析理论基础

3．3 火电机组(火用)分析模型

3．3．1 锅炉(火用)效率

3．3．2 管道(火用)效率

3．3．3 汽轮机(火用)效率

3．4 实际案例计算

3．4．1 实际电厂数据

3．4．2 常规尾部烟气干燥发电系统(火用)分析

3．4．3 集成WTA干燥发电系统(火用)分析

3．5 本章小结

3．5．1 计算结果

3．5．2 结果分析

第4章 集成干燥系统后发电系统生命周期分析

4．1 生命周期分析理论简介

4．1．1 生命周期分析定义

4．1．2 基本原则

4．1．3 生命周期分析的技术框架

4．1．4 生命周期分析的意义

4．2 集成过热蒸汽干燥的褐煤发电系统生命周期分析

4．2．1 目标与范围的确定

4．2．2 清单分析

4．2．3 常规尾部烟气干燥温室气体排放计算

4．2．4 WTA干燥温室气体排放计算

4．3 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢