一种利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统，包括燃烧反应釜、煤浆配制输送单元、空气输送单元和蒸汽输送单元；所述燃烧反应釜包括釜体、加热器、烧嘴和点火器，所述加热器用于对釜体进行预热，所述烧嘴和点火器设置在所述釜体内，所述釜体的上部设置有过热蒸汽出口；所述煤浆配制输送单元包括磨煤机和搅拌器，所述磨煤机的出口与所述搅拌器的入口连接，所述磨煤机和搅拌器分别用于将煤磨成粉和将煤粉搅拌成煤浆，所述搅拌器的出口与所述燃烧反应釜的烧嘴连接；所述空气输送单元与所述燃烧反应釜的烧嘴连接；所述蒸汽输送单元与所述燃烧反应釜的过热蒸汽出口连接。本发明专利技术还提供了一种利用煤浆燃烧生产过热蒸汽方法。

System and method for producing superheated steam by burning coal slurry

The invention relates to a superheated steam production system using coal slurry combustion, including a combustion reactor, a coal slurry preparation and conveying unit, an air conveying unit and a steam conveying unit; the combustion reactor comprises a kettle body, a heater, a burner and an igniter, the heater is used for preheating the kettle body, the burner and the igniter. The upper part of the kettle body is provided with an overheated steam outlet; the coal slurry preparation and conveying unit comprises a coal mill and a stirrer, the outlet of the coal mill is connected with the inlet of the stirrer, the coal mill and the stirrer are respectively used for grinding coal into powder and stirring coal powder into coal slurry, and the stirrer is used for grinding coal into powder into coal slurry. The outlet is connected with the burner of the combustion reactor, the air conveying unit is connected with the burner of the combustion reactor, and the steam conveying unit is connected with the superheated steam outlet of the combustion reactor. The invention also provides a method for producing superheated steam by burning coal slurry.

【技术实现步骤摘要】
一种利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统和方法
本专利技术涉及煤化工
，特别是涉及一种利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统和方法。
技术介绍
中低压的饱和蒸汽和过热蒸汽被广泛用作加热热源和动力驱动来源。在工业生产中，目前均采用蒸汽锅炉技术进行蒸汽生产，这种技术以燃煤/燃气锅炉为主体设备，燃料在炉膛内燃烧，产生的热量通过各个受热面与锅筒内的水进行壁面传热，随着热量不断地传递积蓄，最终将水转变为饱和/过热蒸汽。代表性的技术有：链排式燃煤锅炉技术、粉煤燃烧技术、天然气锅炉技术等。粉煤燃烧锅炉的热效率一般在80％-90％之间，链排式燃煤锅炉的热效率最高只有76％左右，并且会随着锅炉使用年限增加而降低。传统燃煤锅炉技术的效率偏低，主要原因为：锅炉炉膛积蓄的热量通过各个受热面与水进行壁面传热，传热效率会受到壁面热阻的影响，随着受热壁面出现盐沉积结垢，壁面热阻增大，导致传热效率逐渐降低。此外，粉煤燃烧技术的设备投资较高，一般中小型企业很难承担，且粉煤燃烧后排出的烟气会造成环境污染。因此，面向印染、纺织、食品等行业，开发一种投入较低、热效率高的过热蒸汽生产系统和方法具有十分重要的意义。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于，提供利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统和方法，其具有热损失小、产汽效率高、成本低、环境友好的优点。一种利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统，包括燃烧反应釜、煤浆配制输送单元、空气输送单元和蒸汽输送单元；所述燃烧反应釜包括釜体、加热器、烧嘴和点火器，所述加热器用于对釜体进行预热，所述烧嘴和点火器设置在所述釜体内，所述釜体的上部设置有过热蒸汽出口；所述煤浆配制输送单元包括磨煤机和搅拌器，所述磨煤机的出口与所述搅拌器的入口连接，所述磨煤机和搅拌器分别用于将煤磨成粉和将煤粉搅拌成煤浆，所述搅拌器的出口与所述燃烧反应釜的烧嘴连接；所述空气输送单元与所述燃烧反应釜的烧嘴连接；所述蒸汽输送单元与所述燃烧反应釜的过热蒸汽出口连接。本专利技术的利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统通过设置燃烧反应釜、煤浆配制输送单元、空气输送单元和蒸汽输送单元，利用煤浆配制输送单元配制和输送煤浆，煤浆中的煤粉在燃烧反应釜内燃烧，煤粉燃烧释放的热量会在短时间内直接被煤浆中的水份吸收而产生大量过热蒸汽，这种接触式的燃烧传热方式将燃料燃烧和过热蒸汽产生两个过程完全耦合，避免了燃煤锅炉壁面传热以及烟气排放产生的热损失，能够大幅度增加燃烧反应釜的热效率，从而提高整个系统的产汽效率，同时也减少对环境的污染，降低了生产成本。进一步地，所述磨煤机为球磨机。进一步地，所述煤浆配制输送单元还包括煤浆输送管、煤浆泵和煤浆控制阀；所述煤浆输送管和煤浆泵连接于所述搅拌器的出口和燃烧反应釜的烧嘴之间，所述煤浆控制阀设置于所述煤浆输送管上。进一步地，所述煤浆配制输送单元还包括煤浆流量计，所述煤浆流量计设置在所述煤浆输送管上。进一步地，所述空气输送单元包括空气输送管、空气压缩机和空气控制阀；所述空气压缩机经所述空气输送管与所述燃烧反应釜的烧嘴连接，所述空气控制阀设置于所述空气输送管上。进一步地，所述空气输送单元还包括空气缓冲罐，所述空气缓冲罐设置于所述空气压缩机和空气控制阀之间。进一步地，所述蒸汽输送单元包括蒸汽缓冲器、蒸汽输送管和蒸汽控制阀；所述蒸汽缓冲器与所述燃烧反应釜的过热蒸汽出口连接，所述蒸汽输送管与所述蒸汽缓冲器的出口连接，所述蒸汽控制阀设置在所述蒸汽输送管上。进一步地，还包括除渣单元，所述除渣单元与所述燃烧反应釜的底部连接；所述除渣单元包括除渣器和废渣收集器，所述除渣器连接于所述燃烧反应釜的底部和所述废渣收集器之间。本专利技术还提供了一种利用煤浆燃烧生产过热蒸汽方法，包括以下步骤：S1.配制煤浆：启动煤浆配制输送单元，磨煤机将煤块磨成煤粉，搅拌器将煤粉混合水搅拌成煤浆；S2.预热燃烧反应釜：启动燃烧反应釜的加热器对燃烧反应釜进行预热；S3.输送煤浆和空气并点火：搅拌器搅拌将煤浆搅拌完成后，煤浆配制输送单元和空气输送单元同时分别将煤浆和空气输送到燃烧反应釜的烧嘴内，烧嘴将煤浆和空气均匀混合成雾状；同时，启动燃烧反应釜的点火器将烧嘴点火，煤浆中的煤粉在燃烧反应釜中燃烧，并将煤浆中的水加热为过热蒸汽；S4.输送过热蒸汽：蒸汽输送单元输出燃烧反应釜内产生的过热蒸汽以供使用。进一步地，所述煤浆中的煤粉的质量百分比为20％；所述预热燃烧反应釜的预热温度为600℃；所述燃烧反应釜点火后的内部温度为750±10℃，压力为0.5±0.05MPa。相对于现有技术，本专利技术的利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统通过设置燃烧反应釜、煤浆配制输送单元、空气输送单元和蒸汽输送单元，利用煤浆配制输送单元配制和输送煤浆，煤浆中的煤粉在燃烧反应釜内燃烧，煤粉燃烧释放的热量会在短时间内直接被煤浆中的水份吸收而产生大量过热蒸汽，这种接触式的燃烧传热方式将燃料燃烧和过热蒸汽产生两个过程完全耦合，避免了燃煤锅炉壁面传热以及烟气排放产生的热损失，能够大幅度增加燃烧反应釜的热效率，从而提高整个系统的产汽效率，同时也减少对环境的污染，降低了生产成本。本专利技术的利用煤浆燃烧生产过热蒸汽方法解决了现有技术生产过热蒸汽热损失大、烟气排放污染环境、产汽效率低等问题。为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。附图说明图1是本专利技术的利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统的结构示意图。具体实施方式请参阅图1，本专利技术的利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统，包括燃烧反应釜10、煤浆配制输送单元20、空气输送单元30、蒸汽输送单元40和除渣单元50。煤浆配制输送单元20用于将煤块磨成粉末并配制出煤浆输送到燃烧反应釜10中，空气输送单元30向燃烧反应釜10输送燃烧所需的空气，煤浆中的煤粉燃烧后将水分蒸发为过热蒸汽，蒸汽输送单元40将燃烧反应釜10中的过热蒸汽输出，除渣单元50将燃烧反应釜10燃烧产生的废渣清除。所述燃烧反应釜10包括釜体、加热器、烧嘴和点火器。所述燃烧反应釜10的釜体为压力容器，本实施例的釜体的设计压力为8-10MPa，设计温度为1000℃。所述加热器用于对釜体进行预热，本实施例的加热器设置在釜体的底部。所述烧嘴和点火器设置在所述釜体内，釜体预热完毕后，煤浆和空气在烧嘴内均匀混合，形成雾状液滴喷射至釜内，点火器在投料瞬间开启，用于对烧嘴辅助引火。所述釜体的上部设置有过热蒸汽出口，燃烧后产生的过热蒸汽通过过热蒸汽出口排出。所述煤浆配制输送单元20包括磨煤机21、搅拌器22、煤浆输送管、煤浆泵23、煤浆控制阀24和煤浆流量计。所述磨煤机21的出口与所述搅拌器22的入口连接，所述磨煤机21和搅拌器22分别用于将煤磨成粉和将煤粉搅拌成煤浆，磨煤机21将煤块磨成粉末后输送到搅拌机中，往搅拌机中加水，加班机将煤粉和水混合成煤浆。所述搅拌器22的出口与所述燃烧反应釜10的烧嘴连接，搅拌机配制出煤浆后输送到燃烧反应釜10的烧嘴中。本实施例的所述磨煤机21优选地设置为球磨机，煤浆泵23可以选用螺杆泵或者软管泵。所述煤浆输送管和煤浆泵23连接于所述搅拌器22的出口和燃烧反应釜10的烧嘴之间，所述煤浆控制阀24设置于所述煤浆输送管上。煤浆输送管和煤浆泵23用于将搅拌机中的煤浆输送到燃烧反应釜10的烧嘴中。所述煤浆流量计设置在所述煤浆输送管上，煤浆流量计用于计量煤浆输送管中输送的煤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统，其特征在于：包括燃烧反应釜、煤浆配制输送单元、空气输送单元和蒸汽输送单元；所述燃烧反应釜包括釜体、加热器、烧嘴和点火器，所述加热器用于对釜体进行预热，所述烧嘴和点火器设置在所述釜体内，所述釜体的上部设置有过热蒸汽出口；所述煤浆配制输送单元包括磨煤机和搅拌器，所述磨煤机的出口与所述搅拌器的入口连接，所述磨煤机和搅拌器分别用于将煤磨成粉和将煤粉搅拌成煤浆，所述搅拌器的出口与所述燃烧反应釜的烧嘴连接；所述空气输送单元与所述燃烧反应釜的烧嘴连接；所述蒸汽输送单元与所述燃烧反应釜的过热蒸汽出口连接。

【技术特征摘要】
1.一种利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统，其特征在于：包括燃烧反应釜、煤浆配制输送单元、空气输送单元和蒸汽输送单元；所述燃烧反应釜包括釜体、加热器、烧嘴和点火器，所述加热器用于对釜体进行预热，所述烧嘴和点火器设置在所述釜体内，所述釜体的上部设置有过热蒸汽出口；所述煤浆配制输送单元包括磨煤机和搅拌器，所述磨煤机的出口与所述搅拌器的入口连接，所述磨煤机和搅拌器分别用于将煤磨成粉和将煤粉搅拌成煤浆，所述搅拌器的出口与所述燃烧反应釜的烧嘴连接；所述空气输送单元与所述燃烧反应釜的烧嘴连接；所述蒸汽输送单元与所述燃烧反应釜的过热蒸汽出口连接。2.根据权利要求1所述的利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统，其特征在于：所述磨煤机为球磨机。3.根据权利要求1所述的利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统，其特征在于：所述煤浆配制输送单元还包括煤浆输送管、煤浆泵和煤浆控制阀；所述煤浆输送管和煤浆泵连接于所述搅拌器的出口和燃烧反应釜的烧嘴之间，所述煤浆控制阀设置于所述煤浆输送管上。4.根据权利要求3所述的利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统，其特征在于：所述煤浆配制输送单元还包括煤浆流量计，所述煤浆流量计设置在所述煤浆输送管上。5.根据权利要求1所述的利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统，其特征在于：所述空气输送单元包括空气输送管、空气压缩机和空气控制阀；所述空气压缩机经所述空气输送管与所述燃烧反应釜的烧嘴连接，所述空气控制阀设置于所述空气输送管上。6.根据权利要求5所述的利用煤浆燃烧生产过热蒸汽系统，其特征在于：所述空气输送单元还包括空...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道福，胡长淳，周明茜，武桢，邵俊杰，
申请(专利权)人：广东科达洁能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44