[发明专利]一种煤粉制备系统及煤粉制备的方法

说明书

技术领域

本发明属于粉体加工领域，涉及以原料煤为原料的一种煤粉制备系统及煤粉制备 的方法。

背景技术

煤粉制备指的是将块状原煤研磨成一定细度的煤粉，以提供各式煤粉锅炉、加热 炉、水泥窑、炼钢高炉等所必备的辅助性装置。一般由热源、原煤输送机、烘干机、磨煤机、除 尘器、风机、煤粉管道、风管、烟囱等构成。

作为煤粉燃烧系统的配套设施，区域化建设的煤粉制粉系统得到了快速的运用。 尤其以干法煤粉制备、煤粉储存过程，若在煤粉制备、储存、运输中处理不当，不但容易污染 环境，甚至发生制粉安全事故，造成人员伤亡和设备损坏。

煤粉自燃是因为煤粉沉积，表面开始氧化，放出热量促使温度升高，又加速氧化、 放热和升温，一定时间后达到燃点并发生自燃。对于不同的煤种来说，随着煤挥发分的提 高、煤粉细度的升高、氧气含量的增大，煤粉自燃的可能性增大。

煤粉爆炸的要素条件是：煤粉达到一定粒度，具有一定的挥发分，分散成一定浓度 的悬浮状态，系统具有足够的氧含量，有足够的点火能量就可能发生爆炸。即可燃物质量浓 度、氧气浓度达到限值及温度达到燃点以上。挥发分高的煤粉着火点相对较低，更易达到燃 点；粒度越细比表面积越大，与氧气接触的面积越大，更易氧化；水分越低所需要的点火能 量就越低；因此，挥发分越高、粒度越细、水分越低的煤粉更易发生爆炸。

干法制粉工艺分为烘干、磨煤一体式和烘干、磨煤分开式两种。

烘干工序和磨煤工序合二为一的工艺过程为：一般采用热源提供的烟气直接进入 磨煤机，在磨煤机内烘干和磨粉同时进行，成品的煤粉经收尘器进行收尘，烟气通过循环风 机提供的动力，一部分通过循环风管与热源烟气混合后再次进入磨煤机，形成一个闭路循 环，另一部分通过烟囱排向大气。这种工艺适合大规模制粉，流程短、设备少、比投资小，安 全保障措施要求高。这种工艺存在以下弊端：

（1）高水分的原煤可能会造成布袋结露糊袋；

（2）磨煤机研磨煤粉的时候可能会有火花，在高温环境中是一种安全隐患；

（3）为了防止糊袋往往提高磨出口温度，同时煤粉的温度也比较高，给煤粉的输送和储 存带来一定的安全风险。

烘干工序和磨煤工序一分为二的工艺特点是，烘干工序和磨煤工序分离，适合中 小规模制粉，安全保障措施相对简单，但流程稍长、设备多、比投资稍大。单独的磨煤工序见 附图2，其一般工艺流程为：原煤经提升设备进入磨煤机，磨煤机、鼓风机、集粉器形成一个 闭路循环，在鼓风机提供的动力下，原煤在磨粉机内进行研磨，成品的煤粉在集粉器中收 集，集粉器中的成品煤粉经输粉装置送至成品储罐。由于系统处在一个风量平衡状态，实现 漏风处的负压，势必会增加系统的总风量，所以必须将漏风增加的风量排出系统之外。在鼓 风机出口架设平衡风管，平衡风管出口连接布袋集粉器，平衡风管所放出的风粉混合物在 布袋集粉器中收尘之后排向大气，这样就实现了漏风处的负压状态。布袋集粉器所收集的 煤粉经输粉设备送至成品储罐。当工艺需要含水率低的煤粉时，就必须将烘干过程和磨煤 过程结合起来，见附图3。增加的烘干过程流程为：原煤经原煤输送装置送至烘干设备，在烘 干设备中被热源提供的高温烟气烘干，烟气干燥原煤之后进入布袋除尘器进行收尘后经引 风机和烟囱排向大气。若只是简单的组合在一起，此时就遇到以下难题：

（1）布袋除尘器收集的是烘干机出口烟气携带的煤粉，其粒度细、水分含量低。煤粉越 细，含水率越低，煤粉自燃、爆炸的可能性就越大；

（2）平衡风管依然架设到布袋集粉器，增加了系统的复杂性，占地面积较大，投资成本 变高，由于气体排放的高度有限，制粉车间周围的环境温度也会上升；

（3）布袋集粉器收集的煤粉需要输粉装置进行输送，这也增加了系统的复杂性及安全 隐患；

（4）平衡风管的风量无法调节，无法根据实际需要的系统负压来调节这一参数；

（5）由于没有配备自动清灰装置，布袋集粉器收集的煤粉需人工振打下来，工作量非常 大；

（6）随着布袋集粉器的长时间运行，其阻力增加，若处理不及时会造成平衡风管的风不 能顺利排出，导致系统漏风处的正压，煤粉逃逸到系统之外污染环境。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种煤粉制备系统，解决现有干法 制备煤粉过程中清洁化生产和提高系统安全性的问题。