高水分煤种的粉煤煤气化制粉与水回收集成系统及其方法技术方案

技术编号:9006202 阅读:175 留言:0更新日期:2013-08-08 01:38
本发明专利技术涉及一种高水分煤种的粉煤煤气化制粉与水回收集成系统,包括蒸汽间接换热干燥机、吸收塔、闪蒸塔、真空泵/文丘里喷射泵和原煤仓。蒸汽间接换热干燥机与原煤仓相接,并连有布袋除尘器Ⅰ、缓冲仓;缓冲仓连有磨煤机;磨煤机连有热风炉,其顶部分别设有布袋除尘器Ⅱ、输送管道Ⅱ;布袋除尘器Ⅱ与热风炉相连;布袋除尘器Ⅰ分别与吸收塔、缓冲仓相连;吸收塔顶部连有载气初热器,底部设有循环泵,侧部与闪蒸塔相连;循环泵连有暖风器,并与载气初热器相连;暖风器分别与闪蒸塔、热风炉相连;闪蒸塔连有凝汽器,该凝汽器与真空泵/文丘里喷射泵相连;闪蒸塔与载气初热器相连。本发明专利技术还公开了该系统应用方法。本发明专利技术投资小,可有效降低能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气化用煤预干燥及制粉系统中尾气的热量回收利用、含尘尾气中水回收等
,尤其涉及。
技术介绍
粉煤煤气化装置对煤的水分及粒径有严格要求,进入煤粉气化装置之前需对原煤进行制粉。目前,制粉系统通常采用通入热烟气的磨煤机进行制粉,热烟气由燃气燃烧产生,制粉后的细粉由布袋除尘器收集后送入后续气化系统,为降低高水分煤制粉装置的燃气消耗量,高水分煤制粉装置一般设有蒸汽预干燥单元。现有技术中预干燥系统与制粉系统为两个独立的单元,干燥后的煤通过刮板机、皮带机、斗提机等输送设备输送至制粉系统煤仓,该方法存在的问题是: ⑴干燥后的煤粉温度达6(T80°C,在输送过程中产生大量粉尘和蒸汽,而其中由于细粉较多,且水分较低,采用皮带或埋刮板输送均容易产生大量粉尘,不仅污染环境,操作环境差,而且细煤粉极易自然着火,甚至会发生闪爆等严重事故,影响输送设备的稳定使用。⑵干燥后温度达6(T80°C的热煤通过输送环节,煤温降低至3(T60°C后才进入磨煤机进行磨煤制粉,干燥后热煤携带的热量被浪费,根据计算该部分浪费的热量占制粉系统所需能量的5 20%。⑶采用蒸汽预干燥过程产生的干燥尾气经除尘(常用方法有布袋除尘、电除尘和湿法除尘)后直接排放进入大气,干燥尾气中含有的大量水蒸气和热量均未得到回收利用。⑷干燥尾气中含 有大量不凝性气体,如将其用于直接加热助燃空气,是气-气换热,由于换热设备的加热侧是气相,换热系数很小,要求较大的换热面积,因此造成设备投资巨大,不仅经济上不可行,而且存在干燥尾气中的煤尘堵塞换热设备及结露的风险。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种投资小、易于实施的高水分煤种的粉煤煤气化制粉与水回收集成系统。本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种有效降低能耗的高水分煤种的粉煤煤气化制粉与水回收集成系统的应用方法。为解决上述问题,本专利技术所述的高水分煤种的粉煤煤气化制粉与水回收集成系统,包括蒸汽间接换热干燥机、吸收塔、闪蒸塔、真空泵/文丘里喷射泵和原煤仓,其特征在于:所述蒸汽间接换热干燥机的输入端与所述原煤仓相接,其另一端上部连有布袋除尘器I,其另一端下部设有缓冲仓;所述缓冲仓通过输送管道I连有磨煤机;所述磨煤机的一侧连有热风炉,其顶部分别设有布袋除尘器I1、输送管道II,该输送管道II与所述布袋除尘器I相连;所述布袋除尘器II通过引风机与所述热风炉相连;所述布袋除尘器I分别与所述吸收塔、所述缓冲仓相连;所述吸收塔的顶部通过循环风机连有载气初热器,其底部设有循环泵,其侧部与所述闪蒸塔相连;所述循环泵连有暖风器,并与所述载气初热器相连;所述暖风器分别与所述闪蒸塔、所述热风炉相连;所述闪蒸塔通过输送管道III连有凝汽器,该凝汽器与所述真空泵/文丘里喷射泵相连;所述闪蒸塔通过输送管道IV与所述载气初热器相连,该载气初热器通过输送管道V与所述蒸汽间接换热干燥机的输入端相连。所述输送管道1、所述输送管道II及所述布袋除尘器II的排放管上均设有旋转计量阀。所述磨煤机、所述引风机、所述真空泵/文丘里喷射泵、所述循环风机、所述循环泵上均设有流量计。所述凝汽器的中部设有冷却水进水口,其上部和底部分别设有冷却水回水口。所述蒸汽间接换热干燥机是指蒸汽管回转干燥机、管式干燥机、环管式回转干燥机、间接换热干燥机中的任意一种。所述蒸汽间接换热干燥机与所述磨煤机采用一一对应方式布置。所述载气初热器为热水加热的液-气型翅片管加热器或列管换热器。所述吸收塔为填料塔、板式塔或喷淋塔中的任意一种。所述暖风器为热水加热的翅片式暖风器。如上所述的高水分煤种的粉煤煤气化制粉与水回收集成系统的应用方法,包括以下步骤: ⑴将水分大于15%的原煤破碎至< 20mm后,送入原煤仓,并通过蒸汽间接换热干燥机的输入端送入在蒸汽间接·换热干燥机中进行预干燥,在加热蒸汽的压力为0.3^2.0MPa、温度为12(T360°C的条件下干燥3(T50min后,分别得到干燥后的原煤和温度为9(Tl20°C的干燥尾气A ;所述干燥后的原煤送入缓冲仓;所述干燥尾气A送入布袋除尘器I在压力-20(T500Pa、温度9(Tl20°C的条件下进行除尘,得到含有水蒸气的干燥尾气B和煤粉A,该煤粉A进入所述缓冲仓; ⑵所述缓冲仓内所述干燥后的原煤和所述煤粉A—起通过输送管道I经旋转计量阀计量后送入磨煤机进行制粉,在热风压力为200(T6000Pa、温度为20(T350°C的条件下制粉6 25S后,得到符合国标的煤粉B ;所述煤粉B由来自热风炉的温度为20(T350°C热风吹出,并送入布袋除尘器II ;所述布袋除尘器II在压力为_20(T500Pa、温度为9(T120°C的条件下除尘后,得到符合国标的气化用煤粉和干燥尾气C ;所述符合国标的气化用煤粉通过所述布袋除尘器II上的排放管排出;所述干燥尾气C通过引风机引入所述热风炉(9),作为混和热风使用; ⑶所述干燥尾气B送入吸收塔,并与从塔顶喷淋的3(T60°C的循环冷却水直接换热传质,使所述干燥尾气B中的水蒸气冷却为冷凝水,冷凝水和所述吸收塔内循环冷却水混合后到达所述吸收塔底部成为温度为8(T90°C的塔底液;所述塔底液通过循环泵分别送入载气初热器和暖风器; 而除尘去湿的尾气通过循环风机输送至所述载气初热器中进行干燥,得到载气,该载气通过输送管道V送入所述蒸汽间接换热干燥机的输入端进行循环使用; ⑷送入所述暖风器的塔底液将进入所述暖风器的空气的温度由常温加热至4(T60°C,然后送入所述热风炉中,并与进入所述热风炉的燃气进行燃烧,得到20(T35(TC的热风,该热风送入所述磨煤机中使用; (5)在所述暖风器中换热后温度为6(T80°C的塔底液与在所述载气初热器中换热后的温度为6(T80°C的塔底液一起送入闪蒸塔中,在4.2^31.2KPa的压力下按常规方法进行负压闪蒸降温,使经过两路换热后的塔底液温度调节至3(T60°C后返回所述吸收塔顶部,作为所述吸收塔冷却液循环使用;同时,负压闪蒸排出的水蒸汽通过输送管道III送入凝汽器中,并与通过冷却水进水口送入至所述凝汽器的冷却水作用,凝结为蒸馏水,成为水质良好的干燥尾气回收水,该干燥尾气回收水通过冷却水回水口排出;所述凝汽器中的不凝气通过真空泵/文丘里喷射泵排出。本专利技术与现有技术相比具有以下优点: 1、本专利技术将干燥尾气携带的热量和水蒸汽转化为热水携带的热量和水,携带大量热量的热水用于预热进入煤干燥系统的载气、进入磨煤机所用热风炉的助燃空气,换热后的热水通过负压闪蒸技术回收洁净水,实现干燥尾气携带的热量充分利用,达到降低煤气化制粉系统热量消耗及燃气消耗的目的,在减少干燥尾气中水分直排的同时还能向外界提供洁净水。2、本专利技术将煤干燥系统回收的废热用于两个方面,分别是预热进入煤干燥系统的载气、预热进入热风炉的助燃空气,使载气温度提高1(T2(TC,助燃风温度提高3(Tl00°C。3、本专利技术在热量回收的同时,可以将原煤中干燥尾气中的水蒸汽的97%回收为洁净水。4、采用该专利技术后,煤干燥系统可实现惰性气体循环干燥。吸收塔将干燥尾气中的热量和水蒸汽回收,排放的尾气经加热后返回煤干燥系统,成为干燥载气,使得煤干燥系统实现闭路循环,此时,干燥系统的氧含量完全可控,不再向大气排放干本文档来自技高网...

【技术保护点】
高水分煤种的粉煤煤气化制粉与水回收集成系统,包括蒸汽间接换热干燥机(1)、吸收塔(3)、闪蒸塔(5)、真空泵/文丘里喷射泵(13)和原煤仓(17),其特征在于:所述蒸汽间接换热干燥机(1)的输入端与所述原煤仓(17)相接,其另一端上部连有布袋除尘器Ⅰ(2),其另一端下部设有缓冲仓(11);所述缓冲仓(11)通过输送管道Ⅰ连有磨煤机(12);所述磨煤机(12)的一侧连有热风炉(9),其顶部分别设有布袋除尘器Ⅱ(10)、输送管道Ⅱ,该输送管道Ⅱ与所述布袋除尘器Ⅰ(2)相连;所述布袋除尘器Ⅱ(10)通过引风机(8)与所述热风炉(9)相连;所述布袋除尘器Ⅰ(2)分别与所述吸收塔(3)、所述缓冲仓(11)相连;所述吸收塔(3)的顶部通过循环风机(14)连有载气初热器(4),其底部设有循环泵(15),其侧部与所述闪蒸塔(5)相连;所述循环泵(15)连有暖风器(7),并与所述载气初热器(4)相连;所述暖风器(7)分别与所述闪蒸塔(5)、所述热风炉(9)相连;所述闪蒸塔(5)通过输送管道Ⅲ连有凝汽器(6),该凝汽器(6)与所述真空泵/文丘里喷射泵(13)相连;所述闪蒸塔(5)通过输送管道Ⅳ与所述载气初热器(4)相连,该载气初热器(4)通过输送管道Ⅴ与所述蒸汽间接换热干燥机(1)的输入端相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵旭窦岩詹仲福谭永鹏令永功郭中山张岩王天宝
申请(专利权)人:天华化工机械及自动化研究设计院有限公司
类型:发明
国别省市:

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