[發明專利]高水分煤種的粉煤煤氣化制粉與水回收集成系統及其方法

有效

• 申請號: 201310177371.2
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103234214A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 趙旭;竇巖;詹仲福;譚永鵬;令永功;郭中山;張巖;王天寶
• 申請（專利權）人: 天華化工機械及自動化研究設計院有限公司
• 主分類號: F23K1/00
• 分類號: F23K1/00;F26B3/00;F26B25/00;F23L15/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

技術領域

本發明涉及氣化用煤預干燥及制粉系統中尾氣的熱量回收利用、含塵尾氣中水回收等技術領域，尤其涉及高水分煤種的粉煤煤氣化制粉與水回收集成系統及其方法。

背景技術

粉煤煤氣化裝置對煤的水分及粒徑有嚴格要求，進入煤粉氣化裝置之前需對原煤進行制粉。目前，制粉系統通常采用通入熱煙氣的磨煤機進行制粉，熱煙氣由燃氣燃燒產生，制粉后的細粉由布袋除塵器收集后送入后續氣化系統，為降低高水分煤制粉裝置的燃氣消耗量，高水分煤制粉裝置一般設有蒸汽預干燥單元。現有技術中預干燥系統與制粉系統為兩個獨立的單元，干燥后的煤通過刮板機、皮帶機、斗提機等輸送設備輸送至制粉系統煤倉，該方法存在的問題是：

⑴干燥后的煤粉溫度達60~80℃，在輸送過程中產生大量粉塵和蒸汽，而其中由于細粉較多，且水分較低，采用皮帶或埋刮板輸送均容易產生大量粉塵，不僅污染環境，操作環境差，而且細煤粉極易自然著火，甚至會發生閃爆等嚴重事故，影響輸送設備的穩定使用。

⑵干燥后溫度達60~80℃的熱煤通過輸送環節，煤溫降低至30~60℃后才進入磨煤機進行磨煤制粉，干燥后熱煤攜帶的熱量被浪費，根據計算該部分浪費的熱量占制粉系統所需能量的5~20%。

⑶采用蒸汽預干燥過程產生的干燥尾氣經除塵（常用方法有布袋除塵、電除塵和濕法除塵）后直接排放進入大氣，干燥尾氣中含有的大量水蒸氣和熱量均未得到回收利用。

⑷干燥尾氣中含有大量不凝性氣體，如將其用于直接加熱助燃空氣，是氣-氣換熱，由于換熱設備的加熱側是氣相，換熱系數很小，要求較大的換熱面積，因此造成設備投資巨大，不僅經濟上不可行，而且存在干燥尾氣中的煤塵堵塞換熱設備及結露的風險。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種投資小、易于實施的高水分煤種的粉煤煤氣化制粉與水回收集成系統。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種有效降低能耗的高水分煤種的粉煤煤氣化制粉與水回收集成系統的應用方法。

為解決上述問題，本發明所述的高水分煤種的粉煤煤氣化制粉與水回收集成系統，包括蒸汽間接換熱干燥機、吸收塔、閃蒸塔、真空泵/文丘里噴射泵和原煤倉，其特征在于：所述蒸汽間接換熱干燥機的輸入端與所述原煤倉相接，其另一端上部連有布袋除塵器Ⅰ，其另一端下部設有緩沖倉；所述緩沖倉通過輸送管道Ⅰ連有磨煤機；所述磨煤機的一側連有熱風爐，其頂部分別設有布袋除塵器Ⅱ、輸送管道Ⅱ，該輸送管道Ⅱ與所述布袋除塵器Ⅰ相連；所述布袋除塵器Ⅱ通過引風機與所述熱風爐相連；所述布袋除塵器Ⅰ分別與所述吸收塔、所述緩沖倉相連；所述吸收塔的頂部通過循環風機連有載氣初熱器，其底部設有循環泵，其側部與所述閃蒸塔相連；所述循環泵連有暖風器，并與所述載氣初熱器相連；所述暖風器分別與所述閃蒸塔、所述熱風爐相連；所述閃蒸塔通過輸送管道Ⅲ連有凝汽器，該凝汽器與所述真空泵/文丘里噴射泵相連；所述閃蒸塔通過輸送管道Ⅳ與所述載氣初熱器相連，該載氣初熱器通過輸送管道Ⅴ與所述蒸汽間接換熱干燥機的輸入端相連。

所述輸送管道Ⅰ、所述輸送管道Ⅱ及所述布袋除塵器Ⅱ的排放管上均設有旋轉計量閥。

所述磨煤機、所述引風機、所述真空泵/文丘里噴射泵、所述循環風機、所述循環泵上均設有流量計。

所述凝汽器的中部設有冷卻水進水口，其上部和底部分別設有冷卻水回水口。

所述蒸汽間接換熱干燥機是指蒸汽管回轉干燥機、管式干燥機、環管式回轉干燥機、間接換熱干燥機中的任意一種。

所述蒸汽間接換熱干燥機與所述磨煤機采用一一對應方式布置。

所述載氣初熱器為熱水加熱的液-氣型翅片管加熱器或列管換熱器。

所述吸收塔為填料塔、板式塔或噴淋塔中的任意一種。

所述暖風器為熱水加熱的翅片式暖風器。

如上所述的高水分煤種的粉煤煤氣化制粉與水回收集成系統的應用方法，包括以下步驟：

⑴將水分大于15%的原煤破碎至≤20mm后，送入原煤倉，并通過蒸汽間接換熱干燥機的輸入端送入在蒸汽間接換熱干燥機中進行預干燥，在加熱蒸汽的壓力為0.3~2.0MPa、溫度為120~360℃的條件下干燥30~50min后，分別得到干燥后的原煤和溫度為90~120℃的干燥尾氣A；所述干燥后的原煤送入緩沖倉；所述干燥尾氣A送入布袋除塵器Ⅰ在壓力-200~500Pa、溫度90~120℃的條件下進行除塵，得到含有水蒸氣的干燥尾氣B和煤粉A，該煤粉A進入所述緩沖倉；