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過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)

閱讀：716發(fā)布：2020-05-12

專利匯可以提供過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 涉及 煤 粉 制備領(lǐng)域，具體涉及了一種保證安全可靠運(yùn)行的 過(guò)熱 蒸汽 干燥制粉系統(tǒng)，用于對(duì)原煤進(jìn)行磨制與干燥得到 煤粉 ，同時(shí)有效回收原煤中的 水 分，包括:汽粉生成干燥裝置，用于對(duì)原煤進(jìn)行磨制形成汽粉混合物并且通過(guò)干燥劑對(duì)原煤進(jìn)行干燥；汽粉分離裝置，包含：煤粉收集器；干燥劑生成裝置，包含：乏汽管道、連通在乏汽管道上輸送乏汽管道的部分水蒸汽的乏汽循環(huán)管道、對(duì)水蒸汽進(jìn)行加熱從而形成作為干燥劑的 過(guò)熱蒸汽 的乏汽加熱器、將干燥劑輸送至汽粉生成干燥裝置中進(jìn)行循環(huán)的過(guò)熱蒸汽管道；以及蒸汽水回收裝置，包含：乏汽輸出管道、及對(duì)水蒸汽進(jìn)行回收的蒸汽回收器，其中，乏汽加熱器通過(guò)利用外部熱源對(duì)水蒸汽進(jìn)行間壁式加熱得到過(guò)熱蒸汽。，下面是過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)，用于對(duì)原煤進(jìn)行處理得到煤粉，其特征在于,包括:
汽粉生成干燥裝置，用于對(duì)所述原煤進(jìn)行磨制形成汽粉混合物并且通過(guò)干燥劑對(duì)所述原煤進(jìn)行干燥；
汽粉分離裝置，用于對(duì)所述汽粉混合物進(jìn)行分離，包含：對(duì)所述汽粉混合物進(jìn)行分離得到所述煤粉和水蒸汽的煤粉收集器；
干燥劑生成裝置，生成所述干燥劑，包含：與所述煤粉收集器相連接用于輸送所述水蒸汽的乏汽管道、與所述乏汽管道相連通用于輸送所述乏汽管道的部分所述水蒸汽的乏汽循環(huán)管道、對(duì)所述乏汽循環(huán)管道中的水蒸汽進(jìn)行加熱從而形成作為干燥劑的過(guò)熱蒸汽的乏汽加熱器、將所述干燥劑輸送至所述汽粉生成干燥裝置中進(jìn)行循環(huán)的過(guò)熱蒸汽管道；以及蒸汽水回收裝置，包含：與所述乏汽管道相連通用于輸送所述乏汽管道的另一部分所述水蒸汽的乏汽輸出管道、及對(duì)所述乏汽輸出管道輸出的水蒸汽進(jìn)行回收的蒸汽回收器，其中，所述乏汽加熱器通過(guò)利用外部熱源對(duì)所述水蒸汽進(jìn)行間壁式加熱得到所述過(guò)熱蒸汽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)，其特征在于:
其中，所述汽粉生成干燥裝置包含：對(duì)所述原煤進(jìn)行磨制形成所述汽粉混合物的磨煤機(jī)、與所述磨煤機(jī)的出口相連接用于對(duì)被所述干燥劑進(jìn)行干燥后的所述汽粉混合物中的粗粉進(jìn)行分離的粗粉分離器、及與所述煤粉收集器相連接用于對(duì)所述煤粉進(jìn)行貯存的煤粉倉(cāng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)，其特征在于:
其中，所述汽粉生成干燥裝置還包含：對(duì)所述原煤進(jìn)行預(yù)干燥的原煤預(yù)干燥管，所述原煤預(yù)干燥管與所述磨煤機(jī)的入口相連接，對(duì)所述原煤進(jìn)行預(yù)干燥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)，其特征在于:
其中，所述原煤預(yù)干燥管的進(jìn)口通過(guò)輸送管連通至所述過(guò)熱蒸汽管道上，所述過(guò)熱蒸汽還作為預(yù)干燥劑對(duì)所述原煤預(yù)干燥管中的所述原煤進(jìn)行預(yù)干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)，其特征在于:
其中，所述干燥劑生成裝置還包含：設(shè)在所述乏汽管道上用于從所述煤粉收集器中抽取所述水蒸汽的乏汽風(fēng)機(jī)、及設(shè)置在所述過(guò)熱蒸汽管道上用于對(duì)所述過(guò)熱蒸汽進(jìn)行增壓的增壓風(fēng)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)，其特征在于:
其中，所述蒸汽水回收裝置還包含：用于抽取所述蒸汽回收器中冷凝后的剩余氣體的抽氣器、用于對(duì)所述剩余氣體進(jìn)行燃燒的燃燒裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)，其特征在于:
其中，所述干燥劑生成裝置還包含：與所述乏汽循環(huán)管道相連通用于輸送氣體的輸氣管、及設(shè)在所述輸氣管上用于控制開(kāi)啟和關(guān)閉所述輸氣管的控制閥，
通過(guò)所述控制閥控制所述輸氣管向所述乏汽循環(huán)管道輸送所述氣體，所述氣體被加熱后作為所述干燥劑，經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間后所述控制閥控制所述輸氣管停止向所述乏汽循環(huán)管道輸送所述氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)，其特征在于:
其中，所述氣體為空氣或者惰化氣體中任意一種。
9.一種燃煤鍋爐機(jī)組，其特征在于，包括:
過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)、送風(fēng)送粉系統(tǒng)、鍋爐主機(jī)系統(tǒng)，
其中，所述過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)為上述權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)中所述的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)。
10.一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括:
燃煤鍋爐機(jī)組以及含有汽輪機(jī)的發(fā)電機(jī)組，
其中，所述燃煤鍋爐機(jī)組為上述權(quán)利要求9中所述的燃煤鍋爐機(jī)組。

說(shuō)明書全文

過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及電力、冶金及化工等行業(yè)中的煤粉制備領(lǐng)域，具體涉及一種能夠安全地運(yùn)行的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)。

背景技術(shù)

[0002] 我國(guó)是一個(gè)富煤少油缺氣的國(guó)家，煤炭在我國(guó)能源供應(yīng)中一直處于核心主導(dǎo)地位，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在我國(guó)會(huì)一直持續(xù)下去。目前在我國(guó)，煤炭總產(chǎn)量的55％用于燃煤火力發(fā)電，而在電源結(jié)構(gòu)方面，火力發(fā)電是我國(guó)主要發(fā)電方式，我國(guó)約80％的電力供應(yīng)來(lái)自于火電機(jī)組。
[0003] 由于煤粉燃燒具有燃燒效率高、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，絕大部分燃煤電站鍋爐采用的是帶有制粉系統(tǒng)的煤粉懸浮燃燒方式。褐煤與煙煤鍋爐多采用直吹式制粉系統(tǒng)，一般是以爐煙和熱風(fēng)混合物或熱風(fēng)作為制粉系統(tǒng)干燥劑；貧煤與無(wú)煙煤多采用中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)，一般是以熱風(fēng)作為制粉系統(tǒng)干燥劑。
[0004] 近年來(lái)，隨著電煤價(jià)格快速上漲和優(yōu)質(zhì)煤炭?jī)?chǔ)量在煤炭總儲(chǔ)量中比例的逐漸下降，利用高水分褐煤燃燒發(fā)電成為了電力行業(yè)高度關(guān)注的突出問(wèn)題。在全世界范圍內(nèi)褐煤約占世界煤炭總儲(chǔ)量的40％，在我國(guó)褐煤儲(chǔ)量2900億噸，約占國(guó)內(nèi)煤炭總儲(chǔ)量的16％。褐煤是煤化程度最低的煤種，具有水分高、揮發(fā)分高、熱值低、在空氣中易風(fēng)化易自燃等特點(diǎn)，所以難以貯存，也不宜長(zhǎng)距離運(yùn)輸。我國(guó)褐煤的3/4分布在內(nèi)蒙古及東北地區(qū)，這些褐煤全水分在25～40％，屬老年褐煤；其余褐煤主要分布在云南地區(qū)，這些褐煤全水分在40～60％，含木質(zhì)纖維，屬年輕褐煤；而國(guó)外如澳大利亞、德國(guó)、塞爾維亞、印尼等國(guó)褐煤的水分更高，可高達(dá)70％。
[0005] 目前褐煤利用的主要途徑是通過(guò)坑口電站燃燒發(fā)電，鍋爐一般均采用直吹式制粉系統(tǒng)。但對(duì)于高水分褐煤，采用直吹式制粉系統(tǒng)使得鍋爐一次風(fēng)中含有大量爐煙及水蒸汽等惰性介質(zhì)，加之爐膛溫度又低，使得高水分褐煤存在突出的燃燒不穩(wěn)定問(wèn)題，致使鍋爐難以安全可靠地運(yùn)行，這嚴(yán)重制約了國(guó)內(nèi)外高水分褐煤的有效利用。而且，由于褐煤反應(yīng)活性高，褐煤煤粉易燃易爆，褐煤制粉系統(tǒng)的燃燒與爆炸問(wèn)題也是一個(gè)長(zhǎng)期一直困擾褐煤機(jī)組安全可靠運(yùn)行的突出問(wèn)題。
[0006] 另外，位于我國(guó)新疆準(zhǔn)噶爾盆地東部“準(zhǔn)東煤田”的煤炭預(yù)測(cè)儲(chǔ)量達(dá)3900億噸，是我國(guó)最大的整裝煤田。準(zhǔn)東煤除發(fā)熱量較褐煤高以外，其它煤質(zhì)特性與褐煤相似，也具有水分高(22～32％)、揮發(fā)分高、灰熔點(diǎn)低、磨損性低和易自燃的特點(diǎn)。目前業(yè)內(nèi)針對(duì)準(zhǔn)東煤開(kāi)發(fā)的大型電站鍋爐均采用直吹式制粉系統(tǒng)，然而，為保證制粉系統(tǒng)干燥出力和爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒，鍋爐均采用了很高的熱風(fēng)溫度和一次風(fēng)率。由此造成的結(jié)果是這些準(zhǔn)東煤鍋爐的排煙溫度普遍較高(排煙溫度一般在140℃以上)，相應(yīng)地致使鍋爐熱效率和機(jī)組發(fā)電效率均較低；而且，過(guò)高的一次風(fēng)率使得爐內(nèi)低NOX燃燒的組織較為困難，即爐膛出口煙氣中NOX含量較大，這顯著增大了鍋爐后續(xù)煙氣脫硝的壓力和成本。
[0007] 另一方面，我國(guó)褐煤主要產(chǎn)區(qū)(內(nèi)蒙古東部地區(qū))及準(zhǔn)東煤產(chǎn)區(qū)(新疆地區(qū))均為極度缺水地區(qū)。由于火電機(jī)組需要消耗大量水，水資源匱乏已經(jīng)成為了這些地區(qū)開(kāi)展電源基地建設(shè)從而開(kāi)發(fā)利用褐煤及準(zhǔn)東煤資源的首要制約因素。然而，眾所周知，制粉系統(tǒng)同時(shí)也是一個(gè)干燥系統(tǒng)，為保證煤粉氣流入爐后穩(wěn)定燃燒，要求制粉系統(tǒng)將原煤干燥至含水率很低的煤粉水分。電站鍋爐燃煤量巨大，故大量煤中水分在制粉系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)為水蒸汽隨煤粉進(jìn)入了爐膛，成為鍋爐煙氣的組成成分之一。因而，若能將原煤中水分予以回收，對(duì)我國(guó)褐煤及準(zhǔn)東煤利用具有非常重要的生態(tài)保護(hù)意義。但由于爐內(nèi)大量干煙氣(主要是N2、CO2和過(guò)量干空氣)的稀釋，鍋爐排煙的含濕量和水露點(diǎn)溫度很低，這使得通過(guò)冷卻鍋爐排煙從而回收其中的水分變得非常困難。以某燃全水分40％褐煤的在役600MW機(jī)組為例，其鍋爐排煙量為2800t/h，雖然排煙中含有270t/h水分，但排煙水露點(diǎn)只有53℃(水蒸汽容積份額15％)?？梢?jiàn)，由于干煙氣量巨大且水露點(diǎn)低，回收排煙中水分需要龐大的煙氣冷卻換熱器和溫度足夠低的大量冷卻介質(zhì)，這使得從排煙中回收水分僅在理論上可行，至今未有通過(guò)冷卻電站鍋爐排煙從而實(shí)現(xiàn)煙氣水回收的工程應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

[0008] 本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的，目的在于提供一種具有突出節(jié)能效果及水回收效益，而且能夠保證安全運(yùn)行并且制成的煤粉質(zhì)量更好的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)。
[0009] 本發(fā)明提供了一種過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)，用于對(duì)原煤進(jìn)行處理得到煤粉，可以具有這樣的特征,包括:汽粉生成干燥裝置，用于對(duì)原煤進(jìn)行磨制形成汽粉混合物并且通過(guò)干燥劑對(duì)原煤進(jìn)行干燥；汽粉分離裝置，用于對(duì)汽粉混合物進(jìn)行分離，包含：對(duì)汽粉混合物進(jìn)行分離得到煤粉和水蒸汽的煤粉收集器；干燥劑生成裝置，生成干燥劑，包含：與煤粉收集器相連接用于輸送水蒸汽的乏汽管道、與乏汽管道相連通用于輸送乏汽管道的部分水蒸汽的乏汽循環(huán)管道、對(duì)乏汽循環(huán)管道中的水蒸汽進(jìn)行加熱從而形成作為干燥劑的過(guò)熱蒸汽的乏汽加熱器、將干燥劑輸送至汽粉生成干燥裝置中進(jìn)行循環(huán)的過(guò)熱蒸汽管道；以及蒸汽水回收裝置，包含：與乏汽管道相連通用于輸送乏汽管道的另一部分水蒸汽的乏汽輸出管道、及對(duì)乏汽輸出管道輸出的水蒸汽進(jìn)行回收的蒸汽回收器，其中，乏汽加熱器通過(guò)利用外部熱源對(duì)水蒸汽進(jìn)行間壁式加熱得到過(guò)熱蒸汽。
[0010] 在本發(fā)明所提供的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，汽粉生成干燥裝置包含：對(duì)原煤進(jìn)行磨制形成汽粉混合物的磨煤機(jī)、與磨煤機(jī)的出口相連接用于對(duì)被干燥劑進(jìn)行干燥后的汽粉混合物中的粗粉進(jìn)行分離的粗粉分離器、及與煤粉收集器相連接用于對(duì)煤粉進(jìn)行貯存的煤粉倉(cāng)。
[0011] 在本發(fā)明所提供的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，汽粉生成干燥裝置還包含：對(duì)原煤進(jìn)行預(yù)干燥的原煤預(yù)干燥管，原煤預(yù)干燥管與磨煤機(jī)的入口相連接，對(duì)原煤進(jìn)行預(yù)干燥。
[0012] 在本發(fā)明所提供的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，原煤預(yù)干燥管的進(jìn)口通過(guò)輸送管連通至過(guò)熱蒸汽管道上，過(guò)熱蒸汽還作為預(yù)干燥劑對(duì)原煤預(yù)干燥管中的原煤進(jìn)行預(yù)干燥。
[0013] 在本發(fā)明所提供的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，干燥劑生成裝置還包含：設(shè)在乏汽管道上用于從煤粉收集器中抽取水蒸汽的乏汽風(fēng)機(jī)、及設(shè)置在過(guò)熱蒸汽管道上用于對(duì)過(guò)熱蒸汽進(jìn)行增壓的增壓風(fēng)機(jī)。
[0014] 在本發(fā)明所提供的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，蒸汽水回收裝置還包含：用于抽取蒸汽回收器中冷凝后的剩余氣體的抽氣器、用于對(duì)剩余氣體進(jìn)行燃燒的燃燒裝置。
[0015] 在本發(fā)明所提供的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，干燥劑生成裝置還包含：與乏汽循環(huán)管道相連通用于輸送氣體的輸氣管、及設(shè)在輸氣管上用于控制開(kāi)啟和關(guān)閉輸氣管的控制閥，通過(guò)控制閥控制輸氣管向乏汽循環(huán)管道輸送氣體，氣體被加熱后作為干燥劑，經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間后控制閥控制輸氣管停止向乏汽循環(huán)管道輸送氣體。
[0016] 在本發(fā)明所提供的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，氣體為空氣或者惰化氣體中任意一種。
[0017] 另外,本發(fā)明還提供一種燃煤鍋爐機(jī)組,可以具有這樣的特征,包括:過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)、送風(fēng)送粉系統(tǒng)、鍋爐主機(jī)系統(tǒng)，其中，過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)為上述的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)。
[0018] 另外,本發(fā)明還提供一種發(fā)電系統(tǒng),可以具有這樣的特征,包括:燃煤鍋爐機(jī)組以及含有汽輪機(jī)的發(fā)電機(jī)組，其中，燃煤鍋爐機(jī)組為上述的鍋爐機(jī)組。
[0019] 發(fā)明的作用與效果
[0020] 在本發(fā)明過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)中，通過(guò)干燥劑生成裝置將水蒸汽加熱后形成作為干燥劑的過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽對(duì)汽粉生成干燥裝置中的汽粉混合物進(jìn)行干燥，并且通過(guò)煤粉分離裝置對(duì)汽粉混合物進(jìn)行分離得到煤粉和水蒸汽，另外，通過(guò)蒸汽水回收裝置將水蒸汽進(jìn)行回收。本發(fā)明具有突出節(jié)能效果及水回收效益，而且能夠保證制粉系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行并且制成的煤粉質(zhì)量更好。
[0021] 本發(fā)明以過(guò)熱蒸汽為制粉系統(tǒng)干燥劑，使整個(gè)制粉系統(tǒng)在完全惰化氣氛下運(yùn)行，保證了褐煤及準(zhǔn)東煤等高揮發(fā)分煤種制粉系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，解決了長(zhǎng)期困擾褐煤及準(zhǔn)東煤機(jī)組安全可靠運(yùn)行的制粉系統(tǒng)燃燒及爆炸問(wèn)題。
[0022] 并且，本發(fā)明完全以原煤中的水分形成的水蒸汽為干燥劑和輸粉介質(zhì)，使得幾乎為純水蒸汽的制粉乏汽的水回收變得非常容易。通過(guò)大量水資源的回收和再利用，更是對(duì)富煤缺水地區(qū)具有不可估量的環(huán)保意義。本發(fā)明以原煤中水分蒸發(fā)而產(chǎn)生的水蒸汽為制粉系統(tǒng)干燥劑和煤粉輸送介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了惰性制粉干燥劑的內(nèi)部產(chǎn)生與再循環(huán)利用，制粉過(guò)程中并不需要額外的蒸汽、氮?dú)馍a(chǎn)系統(tǒng)，也不需要消耗煙氣、熱風(fēng)等其它介質(zhì)，使得制粉過(guò)程既安全可靠，又流程簡(jiǎn)潔高效。
[0023] 另外，本發(fā)明以過(guò)熱蒸汽為制粉系統(tǒng)干燥劑，改善了以往爐煙干燥及熱風(fēng)干燥過(guò)程中由煤粒大量爆裂所造成的煤粉顆粒粒徑均勻性較差問(wèn)題，從而有助于改善煤粉燃燒性能，提高煤粉燃燒效率。附圖說(shuō)明
[0024] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及[0027] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)的流程圖。

具體實(shí)施方式

[0028] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí)施例結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明涉及過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0029] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0030] 如圖1所示，過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)100作為燃煤鍋爐機(jī)組1000中制粉系統(tǒng)將原煤磨制干燥成為可燃燒的煤粉。燃煤鍋爐機(jī)組1000作為發(fā)電系統(tǒng)4000中的鍋爐，燃煤鍋爐機(jī)組1000為汽輪機(jī)組2000提供高溫高壓水蒸汽，高溫高壓水蒸汽在汽輪機(jī)組2000中做功從而驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)組2000，然后汽輪機(jī)組2000帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組3000進(jìn)行發(fā)電。
[0031] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0032] 如圖2所示，過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)100用于將原煤1進(jìn)行磨制和干燥從而形成一定細(xì)度和低水分的合格煤粉，并且利用制粉過(guò)程中原煤中水分蒸發(fā)所形成的水蒸汽被加熱形成的過(guò)熱蒸汽作為干燥劑與輸粉介質(zhì)，既實(shí)現(xiàn)了安全制粉也實(shí)現(xiàn)原煤中水分的回收，由過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)100所得煤粉可以向鍋爐提供煤粉進(jìn)行燃燒，鍋爐加熱水后得到高溫高壓水蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)組做功，過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)100包括：汽粉生成干燥裝置101、汽粉分離裝置102、干燥劑生成裝置103、蒸汽水回收裝置104。汽粉生成干燥裝置101用于對(duì)原煤1進(jìn)行磨制并干燥形成汽粉混合物，汽粉混合物進(jìn)入汽粉分離裝置102后被分離得到煤粉和乏汽并且對(duì)煤粉進(jìn)行儲(chǔ)存，乏汽的一大部分進(jìn)入干燥劑生成裝置103從而進(jìn)行循環(huán)工作，乏汽的另一小部分被蒸汽水回收裝置104凝結(jié)為凝結(jié)水后被回收再利用。干燥劑生成裝置103用于將一定流量的乏汽、即水蒸汽加熱成為具有一定溫度的過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽作為干燥劑與輸粉介質(zhì)進(jìn)入汽粉生成干燥裝置101，從而保證汽粉生成干燥裝置
101的通風(fēng)量和干燥出力。
[0033] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 如圖3所示，汽粉生成干燥裝置101包含：原煤倉(cāng)4、給煤機(jī)5、磨煤機(jī)6、粗粉分離器7。原煤倉(cāng)4用于儲(chǔ)存原煤1，原煤倉(cāng)4與給煤機(jī)5出口相連接，原煤1通過(guò)原煤倉(cāng)4的煤閘門進(jìn)入給煤機(jī)5，給煤機(jī)5內(nèi)部的輸送計(jì)量膠帶連續(xù)均勻地將原煤1輸送至磨煤機(jī)6中，并且調(diào)節(jié)輸送到磨煤機(jī)6的原煤的重量。磨煤機(jī)6用于對(duì)原煤1進(jìn)行磨制和干燥形成汽粉混合物，粗粉分離器7與磨煤機(jī)6相連接，并設(shè)置在磨煤機(jī)6的頂端，粗粉分離器7用于對(duì)汽粉混合物進(jìn)行篩選將汽粉混合物中的粗粉進(jìn)行分離，分離出的粗粉重新進(jìn)入磨煤機(jī)6中進(jìn)行再次磨制，以保證足夠細(xì)的煤粉進(jìn)入汽粉分離裝置102中。本實(shí)施例中，磨煤機(jī)6是中速磨煤機(jī)，但磨煤機(jī)也可以是風(fēng)扇磨煤機(jī)、鋼球磨煤機(jī)及其它類型磨煤機(jī)。一般按照制粉系統(tǒng)的習(xí)慣從磨煤機(jī)6出口排出的氣體稱為乏汽，本實(shí)施例中，將乏汽代指從磨煤機(jī)6出口的氣體。
[0035] 汽粉分離裝置102對(duì)汽粉混合物進(jìn)行分離，包含：制粉管道8、煤粉收集器9、煤粉倉(cāng)10。
[0036] 制粉管道8的進(jìn)口端與磨煤機(jī)6的出口相連接，制粉管道8的出口端與煤粉收集器9的入口相連接，汽粉混合物通過(guò)制粉管道8進(jìn)入煤粉收集器9中。
[0037] 煤粉收集器9用于對(duì)汽粉混合物進(jìn)行分離后得到煤粉3和水蒸汽實(shí)現(xiàn)汽粉分離，煤粉收集器9的出煤口與煤粉倉(cāng)10的進(jìn)煤口相連。煤粉倉(cāng)10用于對(duì)煤粉3進(jìn)行貯存，煤粉倉(cāng)10中的煤粉3可以被輸送到鍋爐或其它燃燒裝置(圖中未畫出)中進(jìn)行燃燒產(chǎn)生熱量。
[0038] 干燥劑生成裝置103用于生成作為干燥劑的過(guò)熱蒸汽，包含：乏汽風(fēng)機(jī)12、乏汽管道11、乏汽循環(huán)管道14、乏汽加熱器15、過(guò)熱蒸汽管道16、增壓風(fēng)機(jī)17、輸氣管26、控制閥25。
[0039] 乏汽風(fēng)機(jī)12設(shè)在乏汽管道11上，用于抽取煤粉收集器9分離出的乏汽，乏汽風(fēng)機(jī)12的入口通過(guò)乏汽管道11與煤粉收集器9的出氣口相連接。乏汽風(fēng)機(jī)12將抽取的乏汽分為兩部分輸出，一部分乏汽通過(guò)乏汽循環(huán)管道14進(jìn)入乏汽加熱器15中并且被加熱形成作為干燥劑的過(guò)熱蒸汽。
[0040] 乏汽加熱器15是一個(gè)對(duì)乏汽進(jìn)行加熱的換熱器，在該換熱器中乏汽與加熱介質(zhì)進(jìn)行不混合冷熱介質(zhì)的間壁式換熱，從而使得干燥劑為較純過(guò)熱蒸汽而不摻入其它氣體。進(jìn)入乏汽加熱器15的再循環(huán)乏汽的流量要滿足磨煤機(jī)6所需的通風(fēng)量的要求，乏汽加熱器15出口的過(guò)熱蒸汽溫度要滿足作為制粉系統(tǒng)干燥劑的干燥出力的要求。乏汽加熱器15具有加熱介質(zhì)進(jìn)口30和加熱介質(zhì)出口31，加熱介質(zhì)可以通過(guò)加熱介質(zhì)進(jìn)口30進(jìn)入乏汽加熱器15中對(duì)乏汽即水蒸汽進(jìn)行加熱，然后，加熱介質(zhì)通過(guò)加熱介質(zhì)出口31流出乏汽加熱器
15，其中，加熱介質(zhì)可以是鍋爐中產(chǎn)生的高溫?zé)煔狻⒁部梢允怯善啓C(jī)組抽出的高溫蒸汽、或者是其它加熱介質(zhì)。乏汽加熱器15與過(guò)熱蒸汽管道16相連接，過(guò)熱蒸汽通過(guò)過(guò)熱蒸汽管道16時(shí)被設(shè)置在過(guò)熱蒸汽管道16中的增壓風(fēng)機(jī)17進(jìn)行增壓后進(jìn)入磨煤機(jī)6中進(jìn)行干燥循環(huán)。
[0041] 輸氣管26與乏汽循環(huán)管道14相連通用于輸送空氣進(jìn)入乏汽循環(huán)管道14中。控制閥25設(shè)在輸氣管26上用于開(kāi)啟和關(guān)閉輸氣管26。本實(shí)施例在啟動(dòng)階段，通過(guò)控制閥25控制輸氣管26開(kāi)啟后，空氣24經(jīng)過(guò)輸氣管26進(jìn)入乏汽管道11，經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間后，使本實(shí)施例的制粉系統(tǒng)獲得足夠的通風(fēng)量?？諝?4作為輸粉介質(zhì)及干燥劑完成制粉系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)行后，控制閥25控制輸氣管26關(guān)閉，輸氣管26停止向乏汽管道11輸送空氣。繼而，隨著本實(shí)施例繼續(xù)運(yùn)行工作，乏汽中的水蒸汽的份額逐漸增大，不凝氣體份額逐漸減小，之后趨向完全由水蒸汽進(jìn)行干燥并輸粉。對(duì)于高揮發(fā)分煤種，輸氣管16也可以輸送惰化氣體(如氮?dú)?、水蒸?等進(jìn)入乏汽循環(huán)管道14，從而更好地保證制粉系統(tǒng)在啟動(dòng)過(guò)程中的安全性。
[0042] 蒸汽水回收裝置104用于對(duì)乏汽管道11輸出的水蒸汽進(jìn)行回收，包含：乏汽輸出管道18、蒸汽回收器20、抽氣器21、余氣管道22和燃燒裝置23。乏汽輸出管道18與乏汽管道11相連通，用于輸送部分乏汽進(jìn)入蒸汽回收器20中，乏汽輸出管道18中設(shè)有乏汽調(diào)節(jié)閥19，用于對(duì)進(jìn)入蒸汽回收器20的乏汽的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。蒸汽回收器20用于回收乏汽輸出管道18送入的水蒸汽。抽氣器21設(shè)在蒸汽回收器20上，用于抽取蒸汽回收器20中的不凝結(jié)氣體從而保證蒸汽回收器20內(nèi)的凝結(jié)換熱效果。燃燒裝置23與抽氣器21相連接，用于將抽氣器21抽出的氣體中可能含有的由原煤1中揮發(fā)分析出而產(chǎn)生的少量可燃?xì)怏w(如CO、CH4)進(jìn)行燃燒從而將熱量回收利用，并且避免這些可燃?xì)怏w直接排放入大氣對(duì)環(huán)境造成污染。本實(shí)施例中的燃燒裝置23既可以是一個(gè)單獨(dú)的小型燃燒裝置，也可以是將煤粉進(jìn)行燃燒的鍋爐、爐窯等設(shè)備的燃燒室。
[0043] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)的流程圖。
[0044] 如圖4所示，在本實(shí)施例中，在啟動(dòng)期間，干燥劑的形成步驟如下：
[0045] 首先，通過(guò)控制閥25控制一定量的氣體進(jìn)入乏汽循環(huán)管道14中，然后通過(guò)關(guān)閉控制閥25并且打開(kāi)乏汽循環(huán)管道14上的閥門建立乏汽再循環(huán)。從而，該氣體被乏汽加熱器15加熱后作為起始干燥劑經(jīng)過(guò)增壓風(fēng)機(jī)17增壓后進(jìn)入磨煤機(jī)6中對(duì)原煤1進(jìn)行干燥，然后，由原煤中蒸發(fā)的水分成為水蒸汽與起始干燥劑一起進(jìn)入煤粉收集器9后被乏汽風(fēng)機(jī)12抽出，并且乏汽輸出管道18中輸出與增加的水蒸汽體積相對(duì)應(yīng)的空氣和水蒸汽的混合氣，該混合氣中的水蒸汽被蒸汽回收器20回收，其余部分空氣進(jìn)入大氣中。其余混合氣繼續(xù)進(jìn)入乏汽加熱器15中被加熱成為干燥劑，如此循環(huán)后，進(jìn)入乏汽加熱器15中的混合氣越來(lái)越接近純水蒸汽，水蒸汽被乏汽加熱器15加熱后成為過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽作為干燥劑進(jìn)入汽粉生成干燥裝置中對(duì)原煤1進(jìn)行干燥。本實(shí)施例啟動(dòng)并運(yùn)行一段時(shí)間后，乏汽輸出管道18輸出的混合氣也接近純水蒸汽，原煤1與干燥劑在磨煤機(jī)6中被磨制形成汽粉混合物，過(guò)熱蒸汽作為干燥劑與通風(fēng)介質(zhì)在磨煤機(jī)6中進(jìn)行干燥和送粉，由煤粉和乏汽(磨煤機(jī)6出口的氣體稱為乏汽)組成的汽粉混合物進(jìn)入煤粉收集器9，煤粉收集器9將汽粉混合物進(jìn)行分離分別得到煤粉和乏汽，煤粉被煤粉倉(cāng)10貯存，乏汽經(jīng)過(guò)乏汽加熱器15后形成過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽經(jīng)過(guò)增壓風(fēng)機(jī)17被增壓，增壓后的過(guò)熱蒸汽作為干燥劑進(jìn)入磨煤機(jī)6中進(jìn)行干燥,持續(xù)干燥制粉一段時(shí)間后停止結(jié)束。
[0046] 實(shí)施例的作用與效果
[0047] 在本實(shí)施例過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)中，通過(guò)干燥劑生成裝置將水蒸汽加熱后形成作為干燥劑的過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽對(duì)汽粉生成干燥裝置中的原煤進(jìn)行干燥，并且通過(guò)煤粉分離裝置對(duì)汽粉混合物進(jìn)行分離得到煤粉和水蒸汽，另外，通過(guò)蒸汽水回收裝置將水蒸汽進(jìn)行回收。本實(shí)施例具有突出節(jié)能效果及水回收效益，而且能夠保證制粉系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行并且提供了高品質(zhì)煤粉供鍋爐及其它燃燒裝置穩(wěn)定高效燃燒。
[0048] 在工業(yè)常用的抑爆惰化介質(zhì)煙氣、氮?dú)饧八羝校羝哂凶罴训囊直阅?。本?shí)施例以過(guò)熱蒸汽為干燥劑，使整個(gè)制粉系統(tǒng)在完全惰化氣氛下運(yùn)行，保證了褐煤及準(zhǔn)東煤等高揮發(fā)分煤種制粉系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，解決了長(zhǎng)期困擾褐煤及準(zhǔn)東煤機(jī)組安全可靠運(yùn)行的制粉系統(tǒng)燃燒及爆炸問(wèn)題。
[0049] 本實(shí)施例完全以制粉系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的蒸汽為干燥劑和通風(fēng)介質(zhì)，使得幾乎為純水蒸汽的制粉乏汽的余熱及水回收變得非常容易。通過(guò)制粉乏汽的余熱回收，可進(jìn)一步提高鍋爐及燃煤用能系統(tǒng)的能源利用效率；而大量水資源的回收和再利用，更是對(duì)富煤缺水地區(qū)具有不可估量的環(huán)保意義。
[0050] 本實(shí)施例設(shè)置煤粉收集器進(jìn)行汽粉分離，從而獲得低水分的煤粉，使得燃煤質(zhì)量得以大幅提升。這種經(jīng)過(guò)干燥提質(zhì)后的煤粉由一定溫度空氣送入鍋爐或爐窯燃燒，就不會(huì)再有爐內(nèi)溫度低燃燒不穩(wěn)定、低NOX燃燒組織困難等問(wèn)題；而且，這種經(jīng)過(guò)干燥提質(zhì)后的煤粉由一定溫度空氣送入鍋爐燃燒時(shí)，由于從制粉系統(tǒng)蒸發(fā)出的煤中大量水分不會(huì)再隨送粉介質(zhì)進(jìn)入鍋爐，因而鍋爐排煙量減少，相應(yīng)的鍋爐排煙溫度也降低，最終使鍋爐排煙熱損失大幅降低，鍋爐熱效率明顯提高。因而，本實(shí)施例使得高水分劣質(zhì)煤的清潔高效利用得以實(shí)現(xiàn)。
[0051] 本實(shí)施例以原煤中水分蒸發(fā)而產(chǎn)生的水蒸汽為制粉系統(tǒng)干燥劑和煤粉輸送介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了惰性制粉干燥劑的內(nèi)部產(chǎn)生與再循環(huán)利用，制粉過(guò)程中并不需要額外的蒸汽、氮?dú)馍a(chǎn)系統(tǒng)，也不需要消耗煙氣、熱風(fēng)等其它介質(zhì)，使得制粉過(guò)程安全可靠，并且流程簡(jiǎn)潔高效。
[0052] 本實(shí)施例以過(guò)熱蒸汽為制粉系統(tǒng)干燥劑，改善了以往爐煙干燥及熱風(fēng)干燥過(guò)程中由煤粒大量爆裂所造成的煤粉顆粒粒徑均勻性較差問(wèn)題，從而有助于改善煤粉燃燒性能，提高煤粉燃燒效率。
[0053] 當(dāng)然本發(fā)明所涉及的過(guò)熱蒸汽干燥制粉系統(tǒng)并不僅僅限定于在上述實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)。以上內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0054] 上述實(shí)施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0055] 輸氣管可以輸送空氣，也可以直接輸送水蒸汽、氮?dú)?、煙氣等惰化氣體中任意一種。
[0056] 在原煤水分較高時(shí)，在磨煤機(jī)與給煤機(jī)之間還可以設(shè)置原煤預(yù)干燥管，原煤預(yù)干燥管的進(jìn)口通過(guò)輸送管連通至過(guò)熱蒸汽管道上，輸送管將部分過(guò)熱蒸汽輸送到原煤預(yù)干燥管中直接與原煤接觸，從而對(duì)原煤進(jìn)行預(yù)干燥，通過(guò)過(guò)熱蒸汽實(shí)現(xiàn)了對(duì)原煤安全地干燥。
[0057] 原煤預(yù)干燥管中的預(yù)干燥劑不僅可以通過(guò)輸送管輸送部分過(guò)熱蒸汽，也可以是過(guò)熱蒸汽管道直接與原煤預(yù)干燥管的進(jìn)口端相連，過(guò)熱蒸汽經(jīng)過(guò)原煤預(yù)干燥管對(duì)原煤進(jìn)行預(yù)干燥后進(jìn)入磨煤機(jī)對(duì)汽粉混合物進(jìn)行進(jìn)一步干燥。
[0058] 過(guò)熱蒸汽干燥制粉不僅僅能夠應(yīng)用在鍋爐機(jī)組中磨制并干燥原煤，也能用于其它領(lǐng)域中。
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