[發(fā)明專利]制備超細(xì)煤粉的方法和裝置、超細(xì)煤粉及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210097731.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116550445A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李君;董陽(yáng);劉臻;郭屹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號(hào): B02C19/06
• 分類號(hào): B02C19/06;B02C19/00;B02C23/02;B02C23/10
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷

1.一種制備超細(xì)煤粉的方法，其特征在于，該方法包括：

將粒徑≤3mm的含煤原料送入氣流磨機(jī)，采用水蒸氣作為工作氣對(duì)所述含煤原料進(jìn)行蒸汽力研磨得到煤粉，其中，所述水蒸氣的壓力為0.5-1.2MPa，溫度為180-320℃，進(jìn)入氣流磨機(jī)磨腔的所述水蒸氣的氣速為360-1200m/s，氣流磨機(jī)磨腔內(nèi)的壓力為-2Kpa-0KPa；

將所述煤粉進(jìn)行篩選后送入布袋除塵器收集得到超細(xì)煤粉，所述超細(xì)煤粉的球形度為0.5-1，粒徑D₉₇≤10um，優(yōu)選D₉₇≤5um。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述水蒸氣的壓力為0.7-1MPa，溫度為260-300℃，進(jìn)入氣流磨機(jī)磨腔的所述水蒸氣的氣速為540-1100m/s；和/或

所述水蒸氣來(lái)自電廠低品位的過(guò)熱蒸氣和/或蒸汽發(fā)生器所產(chǎn)生的過(guò)熱蒸氣；和/或

所述含煤原料包括原料煤、粉煤灰和煤矸石中的至少一種；和/或

向所述磨腔內(nèi)通入二次風(fēng)，使得磨腔內(nèi)部的固體物料密度保持2g/cm³-4g/cm³；

優(yōu)選，所述二次風(fēng)選自水蒸氣、氮?dú)夂投趸贾械闹辽僖环N。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，將所述超細(xì)煤粉在溶劑中溶解，攪拌一段時(shí)間后加入絮凝劑進(jìn)行團(tuán)聚處理，抽濾后得到超純超細(xì)煤粉，所述超純超細(xì)煤粉干燥基灰分Ad≤1％。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述絮凝劑用量與所述超細(xì)煤粉比為0.2-2:100ml/g；和/或

攪拌速度為500-4000r/min，攪拌時(shí)間為0-30min。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中，所述溶劑為水和/或有機(jī)溶劑，優(yōu)選所述有機(jī)溶劑為醇類，更優(yōu)選為所述有機(jī)溶劑為乙醇；和/或

所述絮凝劑為有機(jī)絮凝劑，優(yōu)選非極性油類，更優(yōu)選非極性柴油和/或非極性煤油。

6.一種制備超細(xì)煤粉的裝置，其特征在于，該裝置包括：依次連通的進(jìn)料單元、研磨單元和收集單元；

所述進(jìn)料單元，用于將含煤原料送入所述研磨單元；

所述研磨單元包括：采用水蒸氣作為工作氣的具有磨腔(11)的氣流磨機(jī)(1)，所述氣流磨機(jī)(1)的進(jìn)料口連通進(jìn)料單元，用于將來(lái)自所述進(jìn)料單元的含煤原料進(jìn)行蒸汽力研磨；

所述氣流磨機(jī)(1)的水蒸氣進(jìn)氣口設(shè)置偶數(shù)個(gè)周向?qū)ΨQ均布在所述磨腔(11)底部的第一噴嘴(3)，每個(gè)所述第一噴嘴(3)連通水蒸氣進(jìn)料管線(31)，用于將壓力為0.5-1.2MPa，溫度為180-320℃的水蒸氣通過(guò)所述第一噴嘴(3)送入所述磨腔(11)；相對(duì)兩個(gè)所述第一噴嘴(3)之間的距離D₂與所述磨腔(11)內(nèi)徑D₁的比為1.2-1.5，優(yōu)選為1.3-1.4，每個(gè)所述第一噴嘴(3)與水平面的夾角為0-15°；每個(gè)所述第一噴嘴(3)的軸線延長(zhǎng)線相交形成撞擊點(diǎn)，所述進(jìn)料口位于所述第一噴嘴(3)上方，且所述進(jìn)料口使得含煤原料落在距所述撞擊點(diǎn)D₂/2距離之內(nèi)；

設(shè)置第一出口(41)的分級(jí)機(jī)(4)，所述分級(jí)機(jī)(4)連所述通磨腔(11)，使得符合粒徑的煤粉能夠被篩選送入所述收集單元；

所述收集單元包括設(shè)置出氣管(10)的布袋除塵器(8)和設(shè)置在所述出氣管(10)管路上的引風(fēng)機(jī)(9)，所述布袋除塵器(8)的物料入口(81)通過(guò)管道連通所述第一出口(41)，使得所述分級(jí)機(jī)(4)篩選出符合粒徑的煤粉后，在所述引風(fēng)機(jī)(9)的抽吸下送入所述布袋除塵器(8)進(jìn)行收集，得到球形度為0.5-1，粒徑D₉₇≤10um，優(yōu)選D₉₇≤5um的超細(xì)煤粉。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述第一噴嘴(3)的數(shù)量為2、4、6、8、10或12個(gè)，更優(yōu)選4、6或8個(gè)；和/或

每個(gè)所述第一噴嘴(3)與水平面的夾角為5-12°；和/或

所述進(jìn)料口使得含煤原料落在距所述撞擊點(diǎn)D₂/4距離之內(nèi)。