CN102046759A - 生产粉煤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了制造粉煤的方法，包括以下步骤：将干燥气体(优选为惰性气体)在热气发生器(26)中加热至预定温度；将已加热的干燥气体供应至粉碎机(20)中；将原煤引入粉碎机(20)中，粉碎机(20)将原煤磨成粉煤；从粉碎机(20)收集干燥气体和粉煤的混合物，并将该混合物供应至过滤器(34)，过滤器(34)将已干燥的粉煤与干燥气体分离；以及收集已干燥的粉煤以便进一步使用，并将部分干燥气体从过滤器供应至再循环管道(38)，以将至少部分干燥气体返回至热气发生器(26)。根据本发明的重要方面，该方法包括另一步骤：通过在将已加热的干燥气体供应至粉碎机(20)中之前控制喷入该干燥气体中的水的体积，来控制离开粉碎机(20)的干燥气体和粉煤的混合物的排出温度。
Description
技术领域
本发明通常涉及一种生产粉煤(尤其是在冶金工业中使用的粉煤)的方法。
背景技术
在冶金工业中，通常将粉煤作为可燃物喷入鼓风炉中。为了确保鼓风炉的良好机能，粉煤具有良好的质量是重要的，即，粉煤具有适当的稠度、尺寸和湿度水平是重要的。通常在研磨和干燥设备中生产粉煤，其中，在粉碎机中将原煤磨碎，并且，在将产生的粉煤供应至料斗以储存或直接用在鼓风炉中之前，将其干燥至适当的湿度水平。已知的是，使新磨碎的煤经受热气流作用，以干燥粉煤。例如，可由热气将粉煤从粉碎机带至过滤器，然后，在过滤器处，粉煤与气体分离并被供应至料斗。在被重新引入粉碎机中之前，部分气体再循环并被加热。
为了使研磨和干燥设备能够正确地起作用，监测粉碎机出口处的气体温度是重要的。如果温度过高，那么存在位于粉碎机下游的过滤器被热气损坏的危险。如果发生了这种情况，过滤器可能无法再适当地起作用，并且必须维修或更换，这会导致计划外的处理中断和不期望的维修成本。
已知的研磨和干燥设备设置有与粉碎机相关的急冷系统，其中，如果粉碎机出口处的温度超过预定阈值，那么急冷系统将水喷入粉碎机腔室中，从而使气体冷却。这种急冷系统通常还与紧急关闭阀连接，例如，一个紧急关闭阀位于通向粉碎机中的气体入口处，一个紧急关闭阀位于过滤器的气体出口处，以切断气体在设备中的循环，从而有效地关闭研磨和干燥设备。
此解决方案的一个主要问题是，由于研磨和干燥设备的关闭，导致整个粉末生产过程会停止一段时间，这会造成产量减小。然后，当再次启动处理过程时，又会出现其它问题。事实上，在这种研磨和干燥设备的启动阶段过程中，在将原煤引入粉碎机之前使气体供入系统。这允许将各个部件加热至期望的工作温度。随后当启动原煤引入时，由于湿冷材料的加入而导致粉碎机出口处温度的突然降低。然后，对粉碎机上游的气体进一步加热，以补偿此温降。然而，在这种研磨和干燥设备中，存在相对长的过渡时间，即，在突然的温降之后使排出温度达到期望的工作温度所需花费的时间。在此过渡时间的过程中，温度过低，粉煤未被充分地干燥，使得在过渡时间过程中由研磨和干燥设备生产的粉煤具有太高的湿度水平，以致于不能在鼓风炉中使用。事实上，在过渡时间的过程中，研磨和干燥设备生产出来的是无法使用的煤泥，而不是有用的粉煤。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产粉煤的改进方法，其不存在现有技术方法的缺点。通过根据权利要求1所述的方法来实现此目的。
为了实现此目的，本发明提出了一种生产粉煤的方法，该方法包括以下步骤：
-将干燥气体(优选地是惰性气体)在热气发生器中加热至预定温度；
-将已加热的干燥气体供应至粉碎机中；
-将原煤引入粉碎机，粉碎机将原煤磨成粉煤；
-从粉碎机中收集干燥气体和粉煤的混合物，并将该混合物供应至过滤器，过滤器将所干燥的粉煤与干燥气体分离；
-收集所干燥的粉煤以用于进一步使用，并将部分干燥气体从过滤器供应至再循环管道，以将至少部分干燥气体返回至热气发生器。
根据本发明的一个重要方面，该方法包括另一步骤：通过在将已加热的干燥气体供应通过粉碎机中之前控制喷入干燥气体中的水的体积，来控制离开粉碎机的干燥气体和粉煤的混合物的排出温度。
通过控制喷入粉碎机上游的干燥气体中的水量，可快速调节进入粉碎机的干燥气体的温度，以考虑由于引入粉碎机的原煤具有不同的湿度水平而出现的温差。因此，可能保持离开粉碎机的干燥气体的温度(在下文中叫做排出温度)尽可能地恒定。
本方法在设备的启动阶段过程中特别有利，其中，该方法包括：启动循环，其中，已加热的干燥气体在没有引入原煤的情况下被供应通过粉碎机，排出温度保持在第一温度阈值之下；研磨循环，其中，已加热的干燥气体被供应通过粉碎机并且原煤被引入粉碎机，排出温度保持在优选的工作温度。根据本发明的一个重要方面，该方法包括：
-在启动循环过程中，将所述干燥气体加热至高于第一温度阈值的温度，并将一定体积的水喷入已加热的干燥气体中，计算水的体积以降低已加热的干燥气体的温度，从而获得低于第一温度阈值的排出温度；以及
-在研磨循环的开始，减小喷入已加热的干燥气体中的水的体积，以补偿排出温度的降低。
在启动循环的过程中，将干燥气体加热至高于第一温度阈值的温度，并将一定体积的水喷入已加热的干燥气体中，计算水的体积以降低已加热的干燥气体的温度，从而获得低于第一温度阈值的排出温度。在研磨循环的开始，减小喷入已加热的干燥气体中的水的体积，以补偿排出温度的降低并将排出温度调节至优选的工作温度。
在设备的启动阶段过程中，在将原煤引入粉碎机之前，通常将干燥气体供应通过设备。这允许将各个零件加热至期望的工作温度。通过控制在此启动阶段的过程中喷入粉碎机上游的干燥气体中的水量，可再次冷却干燥气体(该干燥气体可能被加热至高于最大容许排出温度的温度)，使得粉碎机下游的温度不会超过第一温度阈值。
然后，当启动原煤引入时，由于湿冷材料的加入而出现排出温度的突然降低。通过使热气发生器中的干燥气体过热且随后通过喷水使其冷却，可使进入粉碎机的干燥气体的温度快速适应新的操作条件。所喷入的水量的减小允许进入粉碎机的干燥气体的温度快速增加，以补偿由于原煤的引入而导致的温度下降。结果，明显减小了过渡时间(在过渡时间中，会在较低的温度下生产粉煤)。还明显减少了不能用的煤泥的量，从而增加设备的效率。
可基于排出温度确定喷入已加热的干燥气体中的水的体积。可替代地，可基于在粉碎机上测量的压降确定喷入已加热的干燥气体中的水的体积。并不排除单独或组合地使用其它测量方法来确定喷入已加热的干燥气体中的水的体积。
优选地，在研磨循环过程中并在补偿排出温度中的下降之后，该方法还包括其它步骤：减少干燥气体的加热；以及减小喷入已加热的干燥气体中的水的体积，以保持期望的排出温度。一旦设备即将运行，这允许减少能量的消耗。事实上，在设备的启动阶段过程中，干燥气体的过热和后续冷却的重要性特别重要，其中，其允许提供缓冲，以补偿当启动原煤的引入时出现的温度下降。一旦设备即将运行，仅可能出现更小的温度下降，并可减小缓冲。由此在研磨和干燥设备的正常操作过程中，不需要使热气发生器中的干燥气体过热并随后将其冷却至工作温度。
在再循环管道中，可将部分干燥气体作为废气排出。优选地，将空气和/或热气喷入再循环管道中的干燥气体中。
根据本发明的一个优选实施方式，监测干燥气体中的氧气水平，如果氧气水平高于预定的氧气阈值，那么，减小喷入干燥气体中的空气的体积和/或增加喷入干燥气体中的水的体积。控制氧气水平允许保持干燥气体的正确惰性条件。
根据本发明的一个优选实施方式，如果氧气水平高于预定的氧气阈值，那么，首先减小喷入干燥气体中的空气的体积；并且，如果喷入的空气体积达到零但氧气水平仍高于预定的氧气阈值，那么，增加喷入干燥气体中的水的体积。
该方法还可包括连续监测排出温度并将所测量的排出温度与最大温度进行比较，其中，如果所测量的排出温度超过最大温度，那么增加喷入已加热的干燥气体中的水的体积。这允许使用用于一般处理控制的喷水装置也用于急冷。
附图说明
结合附图，从对一个非限制性实施方式的以下描述中，本发明将更显而易见，其中，图1示出了用于执行根据本发明的方法的研磨和干燥设备的示意图。
具体实施方式
图1示出了使用根据本发明的方法生产粉煤的研磨和干燥设备。
这种研磨和干燥设备10包括粉碎机20，经由输送机22将原煤供应至粉碎机20中。在粉碎机20中，在内部移动件(未示出)或任何其它传统的研磨装置之间将原煤压碎成细粉。同时，热干燥气体被供应通过粉碎机20，以干燥粉煤。干燥气体通过气体入口24进入粉碎机20。在粉碎机20的上游，研磨和干燥设备10包括热气发生器26，在热气发生器26中可将干燥气体加热至预定温度。用燃烧器27(例如，多喷枪燃烧器)对这种热气发生器26供以动力。经由管道28将已加热的干燥气体从热气发生器26运送至粉碎机20。当已加热的干燥气体从气体入口24到出口30穿过粉碎机20时，带走粉煤。经由管道32将粉煤和干燥气体的混合物从粉碎机20运送至过滤器34，在那里，将粉煤再次从干燥气体去除中并将其供应至粉煤收集器36，准备进一步使用。将离开过滤器34的干燥气体供应至再循环管道38，以将其送回至热气发生器26。再循环管道38包括用于使干燥气体在设备中循环的风扇装置40。风扇装置40可位于管道42的上游或下游，例如烟道处，其用来从再循环管道38吸取部分干燥气体。
再循环管道38进一步包括用于将新鲜空气和/或热气喷入再循环管道38中的喷气装置44。所喷入的新鲜空气和/或热气与循环的干燥气体混合。所喷入的新鲜空气允许降低干燥气体的露点，并且，所喷入的热气用来改进研磨和干燥回路的热平衡。
根据本发明的一个重要方面，设备10包括布置在热气发生器26下游和粉碎机20上游的喷水装置46。在下文的描述中，喷水装置46的重要性将变得显而易见。
在操作中，在热气发生器26中将干燥气体加热至预定温度，并将其供应通过粉碎机20。当来自干燥气体的热量用来干燥粉煤时，降低了粉碎机20中的干燥气体的温度。原煤的湿度水平确定了干燥气体的温度损失。为了防止损坏过滤器34，例如，通过温度传感器48，监测离开粉碎机20的粉煤和干燥气体的混合物的温度(在下文中叫做排出温度)。
为了保持正确的排出温度，需要控制进入粉碎机的干燥气体的温度，这通常通过控制热气发生器26的燃烧器27的输出功率来实现。不幸地，此过程具有相对慢的响应时间，这意味着，一旦设备已经确定排出温度过高或过低并且燃烧器27已经由此而作出反应，那么，在排出温度再次达到正确的排出温度之前，会经过一些时间。
在设备的启动阶段过程中，响应时间特别重要。事实上，一开始，在引入原煤之前，已加热的干燥气体被供应通过设备。这允许设备加热并达到理想的工作条件。在一定时间之后，当将原煤引入至粉碎机20时，排出温度突然充分降至期望的排出温度之下。传统地，然后燃烧器27通过进一步加热干燥气体以达到期望的排出温度来起作用。然而，然后在较长的延迟之后才获得期望的排出温度，并且，可能不得不丢弃在此期间获得的任何粉煤，因为其并未被充分干燥。事实上，在其中排出温度过低的过渡周期过程中，通常获得的是不能用的煤泥而不是所干燥的粉煤。
根据本发明，在启动阶段过程中，将燃烧器27设定为，将干燥气体充分加热至高于期望的排出温度。然后，通过用喷水装置46将水喷入已加热的干燥气体而使已加热的干燥气体受到可控的冷却，由此冷却干燥气体，使得可达到期望的排出温度。在研磨和干燥设备的一定加热时间之后，当将原煤引入粉碎机20时，排出温度突然充分降至期望的排出温度之下。取代通过调节燃烧器27的加热温度来补偿此突然下降，而是减小用喷水装置46喷入干燥气体中的水量。由此较少地冷却已加热的干燥气体，并可将期望的排出温度保持稳定。此过程的反应时间比传统过程短得多，从而明显减少或消除其中排出温度过低的过渡时间和不能用的煤泥的产量。
应该注意，此方法在启动阶段过程中(即，在将原煤一开始引入粉碎机之后不久的过渡周期过程中)表现出其最引人关注的优点。然而，本方法在设备的正常操作过程中也是有利的。当出现原煤湿度的减小时，可使排出温度快速回到期望的排出温度，应该出现温度的突然下降。
为了优化能量消耗，一旦排出温度已经稳定，逐渐减少干燥气体的加热和后续冷却是有利的。如果不需要这种后续冷却，那么可关闭喷水系统。
喷水装置46的另一功能可能是，通过调节其中的氧气水平来帮助调节干燥气体的露点。在再循环管道38中，经由管道42吸取部分干燥气体，并可能经由喷气装置44喷射新鲜空气。在传统设备中，为了安全原因而监测氧气水平，并且，如果发现氧气水平过高，那么命令喷气装置44减少引入到干燥气体中的新鲜空气的量。然而，当喷气装置44达到其关闭点时，即，当完全关闭喷气装置44且没有新鲜空气喷入干燥气体中时，会出现问题。如果之后发现氧气水平仍过高，那么无法进一步减小喷入干燥气体中的新鲜空气的体积，并且，设备的关闭变成是必须的。
根据本发明，通过用喷水装置46将水喷入干燥气体中，可减小干燥气体中的氧气水平。当氧气水平过高时，可命令喷水装置46增加喷入干燥气体中的水的体积，从而降低过滤器34的下游的氧气水平。
优选地，首先用传统方法降低氧气水平，在传统方法中，用喷气装置44减小喷入干燥气体中的新鲜空气的体积，并且，如果这不足够，然后，可通过用喷水装置46增加喷入干燥气体中的水的体积来进一步降低氧气水平。
有利地，喷水装置46还用于急冷。该方法可能包括连续监测排出温度以及将测得的排出温度与最大温度进行比较。当测得的排出温度超过最大温度时，命令喷水装置46增加喷入到已加热的干燥气体中的水的体积，从而降低进入粉碎机20中的干燥气体的温度，并由此也降低离开粉碎机20的干燥气体的温度。
参考标记
10研磨和干燥设备 20粉碎机 22输送机 24气体入口26热气发生器 27燃烧器 28管道 30出口 32管道 34过滤器36粉煤收集器 38再循环管道 40风扇装置 42管道 44喷气装置46喷水装置 48温度传感器
Claims (13)
1.一种制造粉煤的方法，所述方法包括以下步骤：
-将干燥气体在热气发生器中加热至预定温度；
-将已加热的干燥气体供应至粉碎机中；
-将原煤引入到所述粉碎机中，所述粉碎机使原煤变成粉煤；
-从所述粉碎机收集干燥气体和粉煤的混合物，并将该混合物供应至过滤器，所述过滤器将已被干燥的粉煤与干燥气体分离；
-收集已被干燥的粉煤以用于进一步使用，并将一部分干燥气体从所述过滤器供应至再循环管道，以将至少一部分干燥气体返回至所述热气发生器，
其特征在于，
-通过在已加热的干燥气体供应至所述粉碎机中之前控制喷入该已加热的干燥气体中的水的体积，来控制离开所述粉碎机的干燥气体和粉煤的混合物的排出温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：
-启动循环，其中，在没有引入原煤的情况下将已加热的干燥气体供应通过所述粉碎机，将排出温度保持在第一温度阈值之下，以及
-研磨循环，其中，将已加热的干燥气体供应通过所述粉碎机，并将原煤引入所述粉碎机，将排出温度保持在优选的工作温度，
其中，
-在启动循环过程中，将所述干燥气体加热至高于第一温度阈值的温度，并将一定体积的水喷入已加热的干燥气体中，计算水的体积以降低已加热的干燥气体的温度，从而获得低于第一温度阈值的排出温度；并且
-在研磨循环的开始，减小喷入已加热的干燥气体中的水的体积，以补偿排出温度的降低。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，基于排出温度来确定喷入已加热的干燥气体的水的体积。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于在所述粉碎机上测量的压降来确定喷入已加热的干燥气体中的水的体积。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，在研磨循环过程中且在补偿排出温度的下降之后，所述方法包括以下步骤：
-减少干燥气体的加热；并且
-减小喷入到已加热的干燥气体中的水的体积，以保持期望的排出温度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述再循环管道中，将至少部分干燥气体作为废气排出。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述再循环管道中，将新鲜空气和/或热气喷入到干燥气体中。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，监测干燥气体中的氧气水平，如果氧气水平高于预定的氧气阈值，那么，减小喷入到干燥气体中的新鲜空气的体积。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，监测干燥气体中的氧气水平，如果氧气水平高于预定的氧气阈值，那么，增加喷入干燥气体中的水的体积。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，监测干燥气体中的氧气水平，如果氧气水平高于预定的氧气阈值，那么，
首先，减小喷入到干燥气体中的新鲜空气的体积；并且
如果喷入的新鲜空气体积达到零且氧气水平仍高于预定的氧气阈值，则增加喷入到干燥气体中的水的体积。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：
连续监测排出温度并将测得的排出温度与最大温度进行比较；以及
如果测得的排出温度超过最大温度，那么增加喷入到已加热的干燥气体中的水的体积。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，干燥气体在由喷枪式燃烧器供以动力的热气发生器中被加热。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过布置于所述热气发生器与所述粉碎机之间的喷水装置，将水喷入到已加热的干燥气体中。
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