[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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技术领域，尤其涉及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。

背景技术

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60~80℃，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60~80℃的热煤通过输送环节，煤温降低至30~60℃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。

发明内容

本发明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。

本发明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，本发明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Ⅱ、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Ⅰ、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120~360℃的条件下干燥30~50min后，分别得到干燥后的原煤和温度为90~120℃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-200~500Pa、温度90~120℃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；