[發明專利]一種制備不同粒徑及水含量煤粉的裝置及方法

在審

• 申請號: 201711236086.8
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107940494A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 王明峰;李曉宏;權亞文;杜鵬鵬;呂君君;蘭偉偉;毛吉會;張飛;高偉;魏江濤;郭彥新
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司
• 主分類號: F23K1/00
• 分類號: F23K1/00
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司61220
• 代理人: 賀珊

技術領域

本發明屬于煤化工領域，尤其涉及一種制備不同粒徑及水含量煤粉的裝置及方法。

背景技術

我國煤炭資源豐富，煤炭存儲量占世界總存儲量的45.7%，同時我國也是煤炭的消費大國，據統計全行業年煤炭開采量約10億噸，清潔高效的利用煤炭資源，對于我國的經濟發展及生態建設具有重大意義。

煤粉制備技術被廣泛的用于電力、冶金以及煤化工等行業。通常情況下，煤粉制備分為濕法制備和干法制備兩種工藝。濕法制粉技術被廣泛用于水煤漿制備工藝中，該制備技術安全性較高，但存在磨礦效率低、成本高等缺點。

對于目前的干法制粉技術被廣泛用于各行各業，具有磨礦效率高、成本低等優點，但仍存在較多問題，主要有以下幾點：（1）排放廢氣量大、廢氣中固體含量較高，存在粉塵污染以及能源浪費；（2）在煤粉研磨系統中，煤粉存在自燃爆炸的問題；（3）對于粘結性的煤粉，輸送不連續、不穩定；（4）對于目標粉煤的水分以及粒徑分布不能有效調節。

發明內容

本發明的目的旨在解決現有干法制備煤粉過程中粉塵污染及煤粉自燃爆炸的問題，提供一種穩定制備不同粒徑及水含量煤粉的裝置及方法。

本發明所述的制備不同粒徑及水含量煤粉的裝置，包括依次連接設置的動力風供給裝置、動力風加熱裝置、煤粉研磨裝置和煤粉收集裝置；所述動力風供給裝置包括動力風機、空氣風機和空氣預熱器；所述空氣風機經空氣預熱器后與大氣相通；所述煤粉研磨裝置包括依次連接設置的破碎機、稱重給煤機和碗式磨煤機；所述煤粉收集裝置包括依次連接設置的煤粉分離器、纖維分離器和煤粉貯倉；所述動力風機、碗式磨煤機和煤粉分離器均與惰性氣體相連接，動力風機連接的惰性氣體用于控制并維持整個裝置惰性環境；碗式磨煤至少有一路惰性氣體相連，可對磨煤機進行密封，同時可輔助維持整個裝置惰性環境；煤粉分離器連接惰性氣體對設備錐部堆積煤粉進行松動；所述動力風機與煤粉分離器經循環風量調節閥和氧含量在線分析儀相連接，氧含量在線分析儀可實時監測整個裝置氧含量變化。

本發明所述的制備不同粒徑及水含量煤粉的裝置，所述動力風機與動力風加熱裝置經連接管線相連，連接管線上依次接入惰性氣體、放空裝置和空氣風機；所述放空裝置上設置有系統壓力控制調節閥；所述動力風機與惰性氣體間設置有惰性氣體補充調節閥；所述動力風加熱裝置與碗式磨煤機相連；所述碗式磨煤機與煤粉分離器相連；所述惰性氣體補充調節閥用于調節惰性氣體的含量；系統壓力控制調節閥用于調節磨煤系統壓力。

本發明所述的制備不同粒徑及水含量煤粉的裝置，所述動力風加熱裝置的加熱方式為電加熱或熱交換加熱。電加熱是將電能轉化為熱能，再對動力風進行加熱。熱交換加熱是利用蒸汽等高熱能介質與動力風進行熱交換，對動力風進行加熱。

本發明所述的制備不同粒徑及水含量煤粉的裝置，所述動力風加熱裝置包括并列設置的動力風主加熱器和動力風輔加熱器。

本發明所述的制備不同粒徑及水含量煤粉的裝置，所述碗式磨煤機與煤粉分離器間設置有煤粉取樣器，煤粉經煤粉取樣器取樣后，進行粒徑分布、水含量分析，便于實時掌握工況變化。

本發明所述的制備不同粒徑及水含量煤粉的裝置，所述惰性氣體為氮氣，氮氣廉價、易得，可降低裝置投資。

本發明所述的制備不同粒徑及水含量煤粉的裝置，所述煤粉分離器連接設置有反吹氮氣儲罐。反吹氮氣儲罐可對煤粉分離器中的濾芯反吹，使得濾芯可反復使用，提高氣、固分離效率。

本發明所述制備不同粒徑及水含量煤粉的裝置，所述熱交換加熱的熱源為蒸汽，蒸汽壓力為0.3-4.0MPa、溫度為130-400℃。

本發明所述的制備不同粒徑及水含量煤粉的方法，包括以下步驟：

1）循環風建立：通過氮氣補充調節閥給系統建立惰性環境，投用動力風機建立動力風循環，通過循環風量調節閥控制循環風流量，通過調節系統壓力控制調節閥確保整個裝置壓力為3-4kPa；放空動力風中部分含水氣體，降低動力風在循環使用時的含水量。

2）系統氧含量調節：根據原煤粘度的大小，調節空氣風機的出口風門開度，通過動力風加熱裝置向煤粉研磨裝置中補充空氣，控制氣體中氧含量在10v%以下，以保證整個裝置處于惰性環境下安全運行，同時便于粘結性煤粉的輸送。

3）磨煤系統升溫：投用動力風主加熱器、動力風輔加熱器，提高煤粉研磨裝置中循環風的溫度，控制溫度在65-85℃，根據目標煤粉的水分要求來進行相應調整。溫度在65-85℃時可制備出水含量在2%-12%的煤粉，溫度與煤粉水含量呈反比關系。