[发明专利]一种安全高效的煤粉制备系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于煤炭加工领域，涉及以原料煤、半焦或石油焦为原料的煤粉制备技术，尤其涉及一种安全高效的煤粉制备系统及方法。

背景技术

我国是世界第一产煤大国，也是煤炭消费的大国。中国煤炭探明可采储量居世界前列，全行业年煤炭开采量达到近10亿吨。我国以煤炭为主的格局决定了必须采用清洁、高效的煤炭加工利用方式来解决能源问题。

煤粉制备是电力、化工、冶金等行业常采用的煤炭加工方式，煤粉制备一般分为湿法制备工艺和干法制备工艺。其中湿法制备安全性好,被广泛用于水煤浆制备工艺中，但存在磨矿效率低、应用范围窄、运输成本高等问题；干法制粉可广泛用于各种行业，具有磨矿效率高、运输成本低的优点，但存在粉尘污染严重、煤粉易自燃爆炸。

为了防止干法煤粉制备中的安全隐患问题，通常采取惰性气体如氮气或烟道气进行保护，其工艺流程见图1。具体工艺为原料煤经破碎后利用高温烟气或预热氮气进行干燥，干燥后的煤粒进入磨煤机中磨制，气体携带部分粉尘直接排放，磨煤机中煤粒磨制成煤粉进入分离装置，煤粉作为产品输出，气体直接外排或经冷凝器除去水后继续加热循环使用。此工艺存在的主要问题是：（1）尾气排放量大，造成了环境污染和能源浪费；（2）工序复杂，设备投资成本较高；（3）磨煤机出口保护气体循环利用，均需要进行冷凝除去水分重新加热升温，运行成本较高，且保护气体的循环量在80%以下，造成大量的能量损失。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术缺陷提供一种安全高效的煤粉制备系统及方法，解决了现有干法制备煤粉过程中气体排放造成热量损失严重和环境污染严重的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种安全高效的煤粉制备系统，包括选煤系统、磨煤系统、分离系统和过热蒸汽产生系统；选煤系统包括给料机，磨煤系统包括设有原料入口、气体入口、煤粉出口和气体出口的磨煤机，分离系统包括分离装置，过热蒸汽产生系统包括设有水蒸气补充入口、水蒸气循环入口和水蒸气循环出口的加热器，所述给料机出口与磨煤机原料入口连通，加热器的水蒸气循环出口与磨煤机气体入口连通，磨煤机气体出口与分离装置入口连通，分离装置气体出口与加热器的水蒸气循环入口相连。

所述选煤系统包括依次与给料机出口相连的破碎机和分选机，分选机出口分为粗颗粒原料出口和细颗粒原料出口；所述磨煤机包括粗颗粒磨煤机和细颗粒磨煤机；分选机粗颗粒原料出口与粗颗粒磨煤机原料入口连通，分选机细颗粒原料出口与细颗粒磨煤机原料入口连通，粗颗粒磨煤机气体入口与加热器的水蒸气循环出口连通，粗颗粒磨煤机气体出口与细颗粒磨煤机气体入口连通，细颗粒磨煤机气体出口与分离装置入口连通。

所述选煤系统包括依次与给料机出口相连的破碎机和分选机，分选机出口分为粗颗粒原料出口和细颗粒原料出口；所述磨煤机包括粗颗粒磨煤机和细颗粒磨煤机；分选机粗颗粒原料出口与粗颗粒磨煤机原料入口连通，分选机细颗粒原料出口与细颗粒磨煤机原料入口连通，粗颗粒磨煤机和细颗粒磨煤机气体入口分别与加热器的水蒸气循环出口连通，粗颗粒磨煤机和细颗粒磨煤机气体出口与分离装置入口连通。

所述磨煤系统包括添加剂加入装置，粗颗粒磨煤机和细颗粒磨煤机均设有添加剂入口，添加剂加入装置分别与粗颗粒磨煤机和细颗粒磨煤机添加剂入口相连。

所述分离装置包括旋风分离器和布袋除尘器，旋风分离器入口与磨煤机气体出口连通，旋风分离器粉尘气体出口与布袋除尘器入口连通，布袋除尘器气体出口与加热器的水蒸气循环入口相连。

所述过热蒸汽产生系统包括燃煤锅炉，燃煤锅炉过热蒸汽出口与加热器水蒸气循环入口连通，分离装置的煤粉出口与燃煤锅炉燃料入口相连通。

一种安全高效的煤粉制备方法，包括以下步骤:

（1）将煤、半焦或石油焦经给料机输送至破碎机中破碎成小颗粒煤粒，然后送入分选机中将不同粒径的煤粒分开，其中粒径大于3mm的煤粒送往粗颗粒磨煤机中，粒径小于等于3mm的煤粒送往细颗粒磨煤机中；

（2）粒径大于3mm的煤粒在粗颗粒磨煤机中进行磨制，粒径小于等于3mm的煤粒在细颗粒磨煤机中进行磨制，同时，分别向粗颗粒磨煤机和细颗粒磨煤机通入过热蒸汽作为磨煤保护气体，并对煤粒进行干燥，磨制成的煤粉排出，经过粗颗粒磨煤机和细颗粒磨煤机的热蒸汽送入旋风分离器和布袋除尘器进行气固分离，分离出的煤粉排出，热蒸汽加热后再次送入粗颗粒磨煤机和细颗粒磨煤机中循环使用。