CN102060197A - 一种采用气力输送煤粉的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用气力输送煤粉的方法和系统，所述采用的气力介质为煤粉制备系统外排大气的废气中的部分或全部，所述废气经过压力变换达到煤粉输送所需的压力后，再进行气力输送，所述系统包括：依次相连的煤粉制备系统的外排废气管道（1）、压缩机（6）和煤粉输送设备（7）。该方法用含氧量很低的外排废气代替全氮气输送介质或者是氮气加少量压缩空气的输送介质，将大大降低了系统运行成本，能耗低，同时该系统还具备全氮气输送和氮气加压缩空气输送煤粉的安全性；另外因该废气中二氧化碳含量很高，如果是将煤粉送至高炉中，则减少了二氧化碳的排放，因此具有节能环保的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种气力输送方法和设备。
背景技术
在现代工业中，煤的燃烧是提供能源的重要方式之一，比如冶金行业中，高炉喷煤就是在高炉风口处燃烧煤粉，用廉价的原煤大幅度替代日趋贫乏且价格昂贵的焦炭。电力行业中，热力发电起着骨干作用，也是依靠燃烧煤粉来提供热量，然后再转化为电能。石灰、水泥行业中，也经常用燃烧比较廉价的煤粉来提供化学反应所需要的热量。
煤粉通常由块状原煤经过煤粉制备系统干燥研磨而成，制成的煤粉根据工艺的不同，往往距离煤粉燃烧设备有一定的距离，此时，煤粉就需要外力的作用下输送到煤粉燃烧设备。煤粉的输送属于管道物流输送范畴，管道物料输送是用有压气体作为载体在密闭的管道中达到运送散料的目的，流体管道物料输送是一种具有输送效率高、占地少和无污染等优点的现代物流系统。
根据煤粉易燃、易爆的特性，则要求煤粉输送的载体必须为惰性介质，一般采用氮气来输送，但是氮气的成本较高，为了降低运行成本，一方面，降低氮气的消耗，比如中国专利申请号为200910191338.9的专利文件就提供了一种高炉煤粉喷吹方法及其系统，该系统可以回收部分高压氮气，减少气体耗量；又比如中国专利申请号为92102273.5、00131848.9、 200810069460.4和200520145973.0都是提供了一种提高煤粉输送固气比的方法或系统，目的也是减少煤粉输送的气量，从而达到节约成本的效果。另一方面，目前很多的工作者也在致力于找到更安全且更经济的载体来输送煤粉，也有采用氮气加少量压缩空气，严格控制输送系统的氧含量，以确保系统的安全性；比如中国专利申请号为200610135140.5的专利文件还提供了一种用热风炉烟道废气作载体的高炉喷煤方法，利用热风炉烟道废气的低氧含量，而且是其它工艺的废弃物，来部分代替较昂贵的氮气，起到了节能减排的作用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种采用安全且经济载体的气力输送煤粉的方法。
为了实现上述目的，采用下面的技术方案：一种采用气力输送煤粉的方法，其特征在于：所述采用的气力介质为煤粉制备系统外排大气的废气中的部分或全部，所述废气经过压力变换达到煤粉输送所需的压力后，再进行气力输送。
作为一种优化，为了保证气力介质符合工艺的要求，所述废气在经过压力变换步骤之前或之后，还要经过干燥预处理。
所述废气在经过压力变换步骤之前或之后，还要经过净化预处理。
所述废气在经过压力变换步骤之前还需要进行冷却预处理。
作为一种优化，为了保证安全性，所述采用的气力介质中还包括有惰性气体。
本发明的另一目的是提供一种实现上述方法的系统，为了实现上述目的，采用以下技术方案：一种实现上述方法的系统，其特征在于：所述系统包括：依次相连的煤粉制备系统的外排废气管道、压缩机和煤粉输送设备。
作为一种优化，为了干燥气体介质，所述煤粉制备系统的外排废气管道和煤粉输送设备之间还设置有干燥器。
作为一种优化，为了净化和冷却气体介质，所述煤粉制备系统的外排废气管道和煤粉输送设备之间还设置有净化预处理设备和冷却器。
作为一种优化，为了系统运行的安全性，所述煤粉输送设备上还连接有惰性气体输入管道。
作为一种优化，为了使得气体介质顺利输送，所述压缩机前还连接有引风机。
所述干燥器为吸附脱湿干燥器或冷却脱湿干燥器。
煤粉制备系统外排废气具有以下特点：
（1）含氧量低，可以稳定控制在8%以内，克服了中国专利申请号为200610135140.5中引热风炉废气，在热风炉换炉时含氧量较高的缺点。
（2）温度低而且比较稳定，一般在~80°左右，克服了专利200610135140.5中引热风炉废气，热风炉废气温度波动较大（一般在140°~180°），且预热回收换热器故障时温度超标（最高可达~350°）的缺点。
（3）二氧化碳的含量较高，如果用来向高炉输送煤粉，比纯氮气输送，更利于煤粉的燃烧，且具有节能减排的效果。
（4）容易获取，尤其适合目前主流的集中制粉集中送粉工艺，因为制粉和送粉的厂房相邻，可以用管道直接将制粉系统外排废气引致压缩机，克服了专利200610135140.5中引热风炉废气，因距离较远所增加的能耗和一次建设投资。
（5）适用范围广，无论是高炉喷煤、电厂锅炉燃烧煤粉，还是水泥回转窑、石灰窑燃烧煤粉，输送煤粉用载气都可以来自煤粉制备系统，而专利200610135140.5中引热风炉废气工艺只能适用于高炉炼铁有热风炉的情况，并且本发明还适用于煤粉制备系统离热风炉较远时，不引热风炉废气制备煤粉，采用烟气自循环工艺的情况。
本发明的有益效果是：
（1）用低含氧量高安全性的煤粉制备系统外排废气代替相对成本较高的氮气或其它惰性气体来输送煤粉，可以大大降低生产成本。
（2）如果是向高炉输送煤粉，同时还可以达到节能环保的效果。
附图说明
图1为本发明中方法的工艺流程图；
图2为本发明中系统的结构图。
图中：件1为外排废气管道，件2为控制阀门，件3为净化预处理设备，件4为干燥器，件5为引风机，件6为压缩机，件7为煤粉输送设备，件8为输送目的地，件9为惰性气体输入管道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来具体说明本发明，且它们并不构成对本发明的限定。
如图1所示，一种采用气力输送煤粉的方法，其中采用的气力介质为煤粉制备系统外排大气的废气中的部分或全部，所述废气经过压力变换达到煤粉输送设备所需的压力后，再进行气力输送。当外排废气中水分较高时，则需要对其进行干燥预处理，该过程可以在压力变换前完成，也可以在压力变换后完成，干燥预处理可以采用吸附脱湿工艺或冷却脱湿工艺；如果外排废气的温度，高于该系统设备所能承受的温度时，该废气可以进行冷却预处理工艺，此步骤可以设置在压力变换前。当然如果我们在干燥时采用冷却脱湿工艺，那么干燥的步骤中就已经包括了冷却步骤，就无需再单独进行冷却了。
另外如果废气中的含粉量也较高时，尤其是在煤粉制备系统故障时，需要对其进行净化预处理，该过程可以在压力变换前完成，也可以在压力变换后完成；如果在压力变换前增加了净化预处理过程，此时引出点的废气余压克服不了这段阻损时，就需要在进行压力变换前另增引风机。
同时采用的气力介质中还可有备用的惰性气体，如氮气等。当出现故障时，该备用惰性气体代替高压废气还可以确保系统的继续运行。当系统氧含量或温度超标时，系统将可以充入该惰性气体以确保安全运行。当然在冲入惰性气体时可以加入一部分压缩空气来减少惰性气体的用量。
该方法用含氧量很低的外排废气代替全氮气输送介质或者是氮气加少量压缩空气的输送介质，将大大降低了系统运行成本，能耗低，同时该系统还具备全氮气输送和氮气加压缩空气输送煤粉的安全性；另外因该废气中二氧化碳含量很高，如果是将煤粉送至高炉中，则减少了二氧化碳的排放，因此具有节能环保的效果。
如图2所示，从煤粉制备系统的外排废气管道1上引出废气，并通过控制阀门2来控制引出量的多少，引出的废气在引风机5负压的作用下，首先经过净化预处理设备3将废气净化到满足工艺要求为止，然后进入到干燥器4，脱出废气中的水分，使其露点温度满足工艺要求，然后由引风机5排入到压缩机6中，经压缩至输粉工艺所需的压力后，在煤粉输送设备7处与煤粉混合，最后依靠压缩废气的压力，携带煤粉至输送目的地8，输送目的地8可以是高炉风口、电厂燃煤锅炉、石灰回转窑、水泥回转窑等。其中干燥器4可以为吸附干燥器或冷冻干燥器，净化预处理设备3可以为过滤器或消声过滤器。煤粉输送设备7上还连接有惰性气体输入管道9，这样在当出现故障时可以通入备用惰性气体，用备用惰性气体代替高压废气确保系统的继续运行。当系统氧含量或温度超标时，系统将可以充入该惰性气体以确保安全运行。
Claims (12)
1.一种采用气力输送煤粉的方法，其特征在于：所述采用的气力介质为煤粉制备系统外排大气的废气中的部分或全部，所述废气经过压力变换达到煤粉输送所需的压力后，再进行气力输送。
2.如权利要求1所述的采用气力输送煤粉的方法，其特征在于：所述废气在经过压力变换步骤之前或之后，还要经过干燥预处理。
3.如权利要求1所述的采用气力输送煤粉的方法，其特征在于：所述废气在经过压力变换步骤之前或之后，还要经过净化预处理。
4.如权利要求1所述的采用气力输送煤粉的方法，其特征在于：所述废气在经过压力变换步骤之前还需要进行冷却预处理。
5.如权利要求1至4任一所述的采用气力输送煤粉的方法，其特征在于：所述采用的气力介质中还包括有惰性气体。
6.一种实现如权利要求1所述采用气力输送煤粉的方法的系统，其特征在于：所述系统包括：依次相连的煤粉制备系统的外排废气管道（1）、压缩机（6）和煤粉输送设备（7）。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：所述煤粉制备系统的外排废气管道（1）和煤粉输送设备（7）之间还设置有干燥器（4）。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于：所述煤粉制备系统的外排废气管道（1）和煤粉输送设备（7）之间还设置有净化预处理设备（3）。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于：所述煤粉制备系统的外排废气管道（1）和煤粉输送设备（7）之间还设置有冷却器。
10.如权利要求6至9任一所述的系统，其特征在于：所述压缩机（6）前还连接有引风机（5）。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于：所述干燥器（4）为吸附脱湿干燥器或冷却脱湿干燥器。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于：所述煤粉输送设备（7）上还连接有惰性气体输入管道（9）。
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