一种煤泥处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种煤泥处理系统，包括脱水单元、干燥单元、反应分离单元、烟道和气体净化单元，所述进料管线依次经脱水单元和干燥单元后与反应分离单元入口连通，反应分离单元出口经管线与烟道入口连通，烟道出口经管线与气体净化单元入口连通；所述反应分离单元包括反应室、风室、分离器、返料装置和蒸汽发生装置。所述煤泥处理系统通过反应室结构调整能够提供稳定的煤泥氧化温度，可以处理灰分大、粒径小的低热值煤泥固废，实现煤泥减量化、无害化处理及高效资源利用。能够以纯煤泥为原料进行氧化焚烧回收热量，煤泥氧化效率和装置热效率高，且能够长周期稳定运行。

A Slime Treatment System

The utility model discloses a slime processing system, which comprises a dehydration unit, a drying unit, a reaction separation unit, a flue and a gas purification unit. The feed pipeline is connected with the inlet of the reaction separation unit, the outlet of the reaction separation unit is connected with the inlet of the flue, and the outlet of the flue is connected with the inlet of the gas purification unit. The reaction separation unit comprises a reaction chamber, a wind chamber, a separator, a material return device and a steam generating device. The slurry treatment system can provide stable slurry oxidation temperature by adjusting the structure of reaction chamber, and can treat solid waste of low calorific value slurry with large ash content and small particle size, thus realizing slurry reduction, harmless treatment and efficient resource utilization. It can use pure slime as raw material to recover heat by oxidation incineration. The oxidation efficiency of slime and the thermal efficiency of equipment are high, and it can run stably for a long period.

【技术实现步骤摘要】
一种煤泥处理系统
本技术属于煤泥处理设备领域，特别是涉及一种采用循环流化床处理煤泥的处理系统。
技术介绍
煤泥是煤炭洗选过程的副产物，由于具有粒度细，水分高，灰分大及黏性高的特点，给其综合利用带来较大的难度。由于缺乏有效的利用技术，许多煤矿将煤泥堆积废弃。煤泥如果长期堆存，不仅占用大量土地，而且严重污染环境。煤泥颗粒很细，脱水非常困难，一旦干化后，遇风漫天飞扬、遇雨水又到处流淌，对环境生态景观影响很大。但煤泥具有一定的热值，有些低灰分煤泥的热值甚至高于一些低热值动力煤，现有煤泥粗放处理方式造成了极大的能源浪费，随着煤炭洗选工业的迅速发展，我国每年排放的煤泥量也随之快速增长，因此，煤泥的无害化处理及资源化利用迫在眉睫;煤炭生产伴随大量瓦斯排放，瓦斯是目前我国温室气体效应的主要来源之一，由于技术限制，我国煤炭生产中产生的瓦斯气体70%都直接排放到大气中，随着开采深度加大，瓦斯和煤层风险突出，瓦斯爆炸等煤矿灾害控制形势日趋严峻;如何高效解决煤泥堆积和降低矿井生产中瓦斯的排放，对煤矿企业开采和运行具有重大意义。煤泥和瓦斯都具有一定热值，若将其中的热量回收利用，不但节约了资源，而且降低了生产成本。煤泥代替燃煤作为锅炉燃料进行焚烧利用是目前处理煤泥的最好方法。由于高含量的水分和灰分，以及较低的发热量，煤泥不适应于传统煤粉炉燃烧。低热值煤炭资源利用主要采用循环流化床锅炉，煤泥被广泛应用于循环流化床燃烧。但目前煤泥循环流化床锅炉存在以下问题：（1）纯煤泥燃烧热值低、效率低，一般需要与高热值煤炭掺烧，实现稳定运行；（2）煤泥灰分大，粒径小，单纯煤泥燃烧，飞灰量大，而循环灰量不足，需要掺烧优质煤，维持循环流态化；（3）煤泥含水量高，水分不易控制，易结成泥块，目前常采用炉膛上部进料，由于煤泥给入点接近炉膛出口，因此存在大量煤泥在没有燃尽的情况下直接被流化风吹出了炉膛，进入分离器，且煤泥颗粒度小，而分离器捕捉不到，变成飞灰，导致煤泥停留时间不足，燃烧不充分，燃烧效率低；（4）对于循环流化床锅炉，床内颗粒经过一段时间运行，粗颗粒沉在密相区，细颗粒成为飞灰，只有一定粒径范围的颗粒成为稳定的循环灰，为了稳定床存量，需要定期排渣。一般底部排渣份额占总灰分30%以上，造成q6（灰渣物理热损失）热损失，降低了锅炉热效率。
技术实现思路
针对现有煤泥处理装置存在的问题，本技术提供了一种煤泥综合处理系统，所述处理系统中采用了结构简单、碳转化率和燃烧效率高的反应分离单元，通过反应室结构调整能够提供稳定的煤泥氧化温度，可以处理灰分大、粒径小的低热值劣质煤泥，实现煤泥减量化、无害化处理及高效资源利用。采用此系统处理煤泥时无需掺烧优质煤，能够以纯煤泥为原料进行氧化焚烧回收热量，煤泥氧化效率和装置热效率高，且处理系统能够长周期稳定运行。本技术提供一种煤泥处理系统，所述煤泥处理系统包括脱水单元、干燥单元、反应分离单元、烟道和气体净化单元，所述进料管线依次经脱水单元和干燥单元后与反应分离单元入口连通，反应分离单元上部出口经管线与烟道入口连通，烟道出口经管线与气体净化单元入口连通；所述反应分离单元包括风室、反应室、分离器、返料装置和蒸汽发生装置，所述蒸汽发生装置包括汽包和水冷壁，汽包设于反应器外顶部，水冷壁设于反应器内壁；所述反应室由下至上分为蓄热燃烧区、均热氧化区和分离返混区；所述风室与蓄热燃烧区之间设有布风板，所述风室底部设置有一次风入口，所述分离器的分离仓内置于分离返混区内，分离器底部出口经返料管穿过反应室外壁与返料装置一端连通，所述返料装置另一端经管线与蓄热燃烧区返料口连通，所述分离器顶部出口经管线与烟道连通。本技术所述煤泥处理系统中，所述脱水单元能够将煤泥脱水至含水量不大于35wt%，所述脱水单元可以采用机械脱水或重力脱水，优选机械脱水，具体为压滤机、带式压机、盘式真空过滤机、带式真空过滤机、折带真空过滤机中的一种或几种。本技术所述煤泥处理系统中，所述干燥单元用于将经脱水单元处理后的煤泥进一步干燥至含水量不大于15wt%。所述干燥单元采用热能干燥，可以为外热间接式或内热直接接触式，热源可以为烟气或蒸汽，优选以自产蒸汽为热源的外热干燥方式，具体为立式、卧式、回转式蒸汽干燥中的一种或几种。本技术所述煤泥处理系统中，所述烟道中置有换热设备，所述换热设备依据实际需求与用途，包括过热器、省煤器和空气预热器中的一种或几种，所述过热器、省煤器和空气预热器按照烟气流动顺序依次设置于烟道内。本技术所述煤泥处理系统中，所述气体净化单元包括除尘设备、脱硫设备和脱硝设备中的一种或几种，所述除尘设备、脱硫设备和脱硝设备采用本领域现有的设备即可，可以为除尘、脱硫和脱硝独立单元，也可以为脱硫脱硝除尘一体化设备，本领域技术人员可以根据处理要求选择合适的设备，这种选择对于本领域技术人员来说是容易的。例如除尘可选择重力除尘器、惯性除尘器、旋风除尘器、袋式除尘器和电除尘器中的一种，脱硫处理可选择干法、半干法或湿法脱硫设备，脱硝可根据烟气NOx排放情况选择反应器内设置SNCR脱硝、烟道设置SCR脱硝设施和在烟道后续设置补充氧化脱硝设备中的一种或几种。本技术所述煤泥处理系统中，所述反应室的蓄热燃烧区为变径结构，所述均热氧化区为等径结构，所述分离返混区的下部为变径结构，上部为等径结构，其中分离返混区下部变径结构的外壁与水平面的夹角α不小于所处理物料的休止角。本技术所述煤泥处理系统中，所述蓄热燃烧区最小截面积为S1，均热氧化区截面积为S2，分离返混区最大截面积为S3，S1：S2：S3的比值为1：3/2~3：2~5，优选为2：3：4。本技术所述煤泥处理系统中，所述蓄热燃烧区中调温媒介料层的体积为蓄热燃烧区容积的1/3~2/3。本技术所述煤泥处理系统中，所述反应室内的蓄热燃烧区、均热氧化区以及分离返混区的流化风速分别控制在4~8m/s、3~6m/s、2~4m/s。本技术所述煤泥处理系统中，所述蓄热燃烧区和均热氧化区交界处设置二次风入口，二次风入口以下为蓄热燃烧区。本技术所述煤泥处理系统中，所述二次风入口上方还设置有瓦斯气入口，通过设置瓦斯气入口可以实现同时处理低浓度瓦斯。本技术所述煤泥处理系统中，所述返料装置可以为自动调整型返料装置或阀型返料装置。本技术所述煤泥处理系统中，所述蓄热燃烧区内设置有调温媒介料层，所述调温媒介料层由调温媒介颗粒构成，所述调温媒介颗粒可以由氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锂、硅藻土、长石、石英、堇青石质、莫来石等中的一种或几种制成。所述调温媒介颗粒的粒径范围0.5~10mm，优选为1~6mm，所述调温媒介颗粒外形可以为球形、片状、块状、枣状、圆柱体等形状中的一种或几种，可以为实心、空心、表面开槽或者内部具有孔道结构。调温媒介颗粒的体积密度1500~3000kg/m3，堆积密度700~2000kg/m3。所述调温媒介颗粒具有大热容量、高导热系数、高耐磨、抗氧化、抗腐蚀、热膨胀系数小等性质。所述调温媒介颗粒的热容量＞1300J/kg▪k，导热系数＞2.6w/m▪k。本技术所述煤泥处理系统中，所述调温媒介料层包括两种以上不同粒径的调温媒介颗粒，优选包括三种不同粒径的调温媒介颗粒。当包括两种不同粒径的调温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤泥处理系统，所述煤泥处理系统包括进料管线、脱水单元、干燥单元、反应分离单元、烟道和气体净化单元，其特征是：所述进料管线依次经脱水单元和干燥单元后与反应分离单元连通，反应分离单元经管线与烟道入口连通，烟道出口经管线与气体净化单元入口连通；所述反应分离单元包括风室、反应室、分离器、返料装置和蒸汽发生装置，所述蒸汽发生装置包括汽包和水冷壁，汽包设于反应器外顶部，水冷壁设于反应器内壁；所述反应室由下至上分为蓄热燃烧区、均热氧化区和分离返混区；所述风室与蓄热燃烧区之间设有布风板，所述风室底部设置有一次风入口，所述分离器的分离仓内置于分离返混区内，分离器底部出口经返料管穿过反应室外壁与返料装置一端连通，所述返料装置另一端经管线与蓄热燃烧区返料口连通，所述分离器的顶部出口经管线与烟道连通。

【技术特征摘要】
1.一种煤泥处理系统，所述煤泥处理系统包括进料管线、脱水单元、干燥单元、反应分离单元、烟道和气体净化单元，其特征是：所述进料管线依次经脱水单元和干燥单元后与反应分离单元连通，反应分离单元经管线与烟道入口连通，烟道出口经管线与气体净化单元入口连通；所述反应分离单元包括风室、反应室、分离器、返料装置和蒸汽发生装置，所述蒸汽发生装置包括汽包和水冷壁，汽包设于反应器外顶部，水冷壁设于反应器内壁；所述反应室由下至上分为蓄热燃烧区、均热氧化区和分离返混区；所述风室与蓄热燃烧区之间设有布风板，所述风室底部设置有一次风入口，所述分离器的分离仓内置于分离返混区内，分离器底部出口经返料管穿过反应室外壁与返料装置一端连通，所述返料装置另一端经管线与蓄热燃烧区返料口连通，所述分离器的顶部出口经管线与烟道连通。2.按照权利要求1所述的煤泥处理系统，其特征在于：所述脱水单元采用机械脱水或重力脱水。3.按照权利要求2所述的煤泥处理系统，其特征在于：所述脱水单元采用压滤机、带式压机、盘式真空过滤机、带式真空过滤机中的一种或几种。4.按照权利要求1所述的煤泥处理系统，其特征在于：所述干燥单元采用热能干燥，为外热间接式或内热直接接触式。5.按照权利要求1所述的煤泥处理系统，其特征在于：所述烟道中设置有换热设备，所述换热设备是过热器、省煤器和空气预热器中的一种或几种。6.按照权利要求1所述的煤泥处理系统，其特征在于：所述气体净化单元包括除尘设备、脱硫设备和脱硝设备中的一种或几种。7.按照权利要求1所述的煤泥处理系统，其特征在于：所述蓄热燃烧区为变径结构，所述均热氧化区为等径结构，所述分离返混区的下部为变径结构，上部为等径结构。8.按照权利要求7所述的煤泥处理系统，其特征在于：分离返混区下部变径结构的外壁与水平面的夹角α不小于所处理物料的休止角。9.按照权利要求1所述的煤泥处理系统，其特征在于：所述蓄热燃烧区最小截面积为S1，均热氧化区截面积为S2，分离返混区最大截面积为S3，S1：S2：S3的比值为1：3/2~3：2~5。10.按照权利要求9所述的煤泥处理系统，其特征在于：S1：S2：S3的比值为2：3：4。11.按照权利要求1所述的煤泥处理系统，其特征在于：所述蓄热燃烧区和均热氧化区交界处设置二次风入口，二次风入口以下为蓄热燃烧区。12.按照权利要求11所述的煤泥处理系统，其特征在于：所述二次风入口上方设置有瓦斯气入口。13.按照权利要求1所述的煤泥处理系统，其特征在于：所述返料装置为阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡飞，袁君，方向晨，王海波，王金海，廖昌建，王晶，李正茂，王昊辰，
申请(专利权)人：大连亿斯德制冷设备有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：新型
国别省市：辽宁,21