[發明專利]制備超細煤粉的方法和裝置、超細煤粉及其應用

在審

• 申請號: 202210097731.7
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN116550445A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 李君;董陽;劉臻;郭屹
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: B02C19/06
• 分類號: B02C19/06;B02C19/00;B02C23/02;B02C23/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷

1.一種制備超細煤粉的方法，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，采用水蒸氣作為工作氣對所述含煤原料進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℃，進入氣流磨機磨腔的所述水蒸氣的氣速為360-1200m/s，氣流磨機磨腔內的壓力為-2Kpa-0KPa；

將所述煤粉進行篩選后送入布袋除塵器收集得到超細煤粉，所述超細煤粉的球形度為0.5-1，粒徑D₉₇≤10um，優選D₉₇≤5um。

2.根據權利要求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℃，進入氣流磨機磨腔的所述水蒸氣的氣速為540-1100m/s；和/或

所述水蒸氣來自電廠低品位的過熱蒸氣和/或蒸汽發生器所產生的過熱蒸氣；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

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

優選，所述二次風選自水蒸氣、氮氣和二氧化碳中的至少一種。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，將所述超細煤粉在溶劑中溶解，攪拌一段時間后加入絮凝劑進行團聚處理，抽濾后得到超純超細煤粉，所述超純超細煤粉干燥基灰分Ad≤1％。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述絮凝劑用量與所述超細煤粉比為0.2-2:100ml/g；和/或

攪拌速度為500-4000r/min，攪拌時間為0-30min。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其中，所述溶劑為水和/或有機溶劑，優選所述有機溶劑為醇類，更優選為所述有機溶劑為乙醇；和/或

所述絮凝劑為有機絮凝劑，優選非極性油類，更優選非極性柴油和/或非極性煤油。

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

所述進料單元，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(1)，所述氣流磨機(1)的進料口連通進料單元，用于將來自所述進料單元的含煤原料進行蒸汽力研磨；

所述氣流磨機(1)的水蒸氣進氣口設置偶數個周向對稱均布在所述磨腔(11)底部的第一噴嘴(3)，每個所述第一噴嘴(3)連通水蒸氣進料管線(31)，用于將壓力為0.5-1.2MPa，溫度為180-320℃的水蒸氣通過所述第一噴嘴(3)送入所述磨腔(11)；相對兩個所述第一噴嘴(3)之間的距離D₂與所述磨腔(11)內徑D₁的比為1.2-1.5，優選為1.3-1.4，每個所述第一噴嘴(3)與水平面的夾角為0-15°；每個所述第一噴嘴(3)的軸線延長線相交形成撞擊點，所述進料口位于所述第一噴嘴(3)上方，且所述進料口使得含煤原料落在距所述撞擊點D₂/2距離之內；

設置第一出口(41)的分級機(4)，所述分級機(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置出氣管(10)的布袋除塵器(8)和設置在所述出氣管(10)管路上的引風機(9)，所述布袋除塵器(8)的物料入口(81)通過管道連通所述第一出口(41)，使得所述分級機(4)篩選出符合粒徑的煤粉后，在所述引風機(9)的抽吸下送入所述布袋除塵器(8)進行收集，得到球形度為0.5-1，粒徑D₉₇≤10um，優選D₉₇≤5um的超細煤粉。

7.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述第一噴嘴(3)的數量為2、4、6、8、10或12個，更優選4、6或8個；和/或

每個所述第一噴嘴(3)與水平面的夾角為5-12°；和/或

所述進料口使得含煤原料落在距所述撞擊點D₂/4距離之內。