CN105417173A - 一种水力输送煤粉/矿物质粉末的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种水力输送煤粉/矿物质粉末的方法，包括以下步骤：将煤粉/矿物质粉末（比重<1g/cm3)进行防水处理；用水泵将水升压后送入管道，使其管道内水流达到一定速度后再加入煤粉/矿物质粉末；当煤粉/矿物质粉末与水的混合物流到目的地后，将其引入一个静压的物料分离池。本发明不让液、固混合流进入水泵，不仅避免了混合流中的固体对水泵的磨损，增加水泵能耗，更为关键的是避免了高速转动的水泵对粉末固体表面层的破坏，巧妙地解决了固—液两相流长距离的输送难题。

Description

一种水力输送煤粉/矿物质粉末的方法
技术领域
本发明属于矿物质的输送技术，具体涉及一种利用水力管道输送单粒比重小于1g/cm3煤粉/矿物质粉末的方法。
背景技术
煤粉是一种重要燃料，其在火电厂及工业锅炉的热能提供中得到了广泛应用。其在使用过程中的运输主要采用管道气力输送或管道机械输送（如使用螺旋输粉机）等方式进行，然而在此类管道输送过程中由于受煤粉（或矿物质粉末）的粉末特性如：细小不易密封、易燃易爆等粉末类所固有的物理特性的影响，导致在此类运输过程中始终存在运距短、输送量小、能耗高、对相关设备的要求高等难题，这些问题的存在导致煤粉不能进行工业化的长距离（大于10公里）输送。随着水煤浆技术的推广应用，可以将70%左右干燥煤粉配以29%左右的水及1%的添加剂制成水煤浆从而实现煤粉的长距离输送。但是这种煤粉以浆体形式输送到目的地后，无法将干燥煤粉从水煤浆中分离出来，只能以70%干燥煤粉连带29%的水的形式一起送入炉膛燃烧。而这29%的水在炉膛中参与燃烧所需的汽化潜热会消耗70%干燥煤粉所含热量的10%。这使得锅炉在燃烧含相同质量煤粉的水煤浆与直接燃烧相同质量煤粉相比，锅炉效率下降8%以上。又由于水煤浆具有一定的粘度，管道阻力损失也大。因此，在输送过程中不仅对输送泵的要求比清水泵高，同时与输送相同质量的水相比，能耗也大。
发明内容
针对现有煤粉/矿物质粉末（单粒比重小于1g/cm3矿物质粉末）输送技术存在运距短、输送量小、能耗高、对相关设备的要求高及上述水煤浆输送的劣势，本发明的目的是提供一种水力管道长距离输送干煤粉/矿物质粉末的方法。
实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种水力输送煤粉/矿物质粉末的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将煤粉/矿物质粉末进行防水处理，使其在水中浸泡后开始吸水并发生沉淀的时间大于管道运输到目的地的时间；
2）用水泵将水升压后送人管道，使其管道内水流达到一定速度后再加入煤粉/矿物质粉末，煤粉/矿物质粉末的数量以被水匀速带走为宜；
3）当水与煤粉/矿物质粉末的混合物流到目的地后，将其引入一个静压的物料分离池；物料分离池（容器）下设滤网和排水孔，粉末物质从物料分离池中利用自身浮力浮到物料分离池（容器）表面，清水从下排出加压后可进入管道重复利用；煤粉（或矿物质粉末）可用压缩空气（或其它物理方法）从物料分离池（容器）表面引到旋风分离器进行气、料分离后，将煤粉（或矿物质粉末）引入料仓备用。
相比现有技术，本发明具有如下优点：
1、采用本发明方法，能长距离（大于10公里）连续输送干煤粉/矿物质粉末（单粒比重小于1g/cm3）。
2、能耗低，不需要对输送设备进行改装，并且安全、高效。
本发明关键在于：不让液、固混合流进入加压水泵，不仅避免了混合流中的固体对水泵的磨损，增加水泵能耗，更为关键的是避免了高速转动的水泵对粉末固体表面防水层的破坏。
在需要提高混合流的动能时，就将混合流引入一个静压池，充分利用所输粉末的憎水性及密度（比重）比水小的特点，使其从液体（水）中自动浮出，与液体（水）自动分层。本发明巧妙地解决了用水力（液体）输送矿物质粉末的难题。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种水力输送煤粉/矿物质粉末的方法，包括以下步骤：
1）将煤粉/矿物质粉末（单粒比重小于1g/cm3）进行防水处理（如：喷漆、打蜡或其它化学方法），使其在水中浸泡后开始发生吸水现象的时间大于管道运输到目的地的时间。
2）用水泵将水升压后送入管道，当管道内水流达到2米/秒以上时后再加入煤粉/矿物质粉末，煤粉/矿物质粉末的数量以被水匀速带走为宜。
3）当煤粉/矿物质粉末与水的混合物流到目的地后，将其引入一个静压的物料分离池（容器）。由于煤粉/矿物质粉末的比重<1g/cm3且不吸水，因此煤粉/矿物质粉末将自动浮于水面上。物料分离池（容器）下设滤网和排水孔，清水从下排出加压后可进入管道重复利用。煤粉/矿物质粉末可用压缩空气（正压吹进或负压吸进）短距离输送到到旋风分离器进行气、料分离后，将煤粉/矿物质粉末引入料仓备用。
若要继续长距离输送，将上述步骤3）中从密闭物料分离池下排出的清水用水泵加压后送入管道，再加入已分离的煤粉/矿物质粉末又可进行长距离输送。
若一次性输送距离过长，中间水流速度小于1m/s时，在有电源的地方可重复步骤3，将水与矿物质粉末分离后，对水加压后继续输送。
所述防水处理为对单个粉末粒子表面进行喷漆、打蜡或化学方法。
其中，所述化学方法，为在煤粉/矿物质粉末中加入5~30%CaCO3或钙盐、1~10%的硬脂酸或硬脂酸盐，0.2~2%的石蜡，并升温至120℃左右后，保持滚动加热20min以上；其中，所述升温的升温速率为2℃/min。
采用本发明方法的注意事项：
1、对输送粉末要进行防水处理。2、输送的粉末与输送的液相载体（可以是水，也可以是水溶液）不发生化学反应。3、液相载体对输送管道及水泵无腐蚀性。4、所输固体粉末密度（比重）要小于液相载体（水）比重。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种水力输送煤粉/矿物质粉末的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将煤粉/矿物质粉末进行防水处理，使其在水中浸泡后开始吸水并发生沉淀的时间大于管道运输到目的地的时间；
2）用水泵将水升压后送人管道，使其管道内水流达到一定速度后再加入煤粉/矿物质粉末，煤粉/矿物质粉末的数量以被水匀速带走为宜；
3）当水与煤粉/矿物质粉末的混合物流到目的地后，将其引入一个静压的物料分离池；物料分离池下设滤网和排水孔，粉末物质从物料分离池中利用自身浮力浮到物料分离池表面，清水从下排出加压后可进入管道重复利用；煤粉/矿物质粉末用压缩空气从物料分离池表面引到旋风分离器进行气、料分离后，将煤粉/矿物质粉末引入料仓备用。
2.根据权利要求1所述水力输送煤粉/矿物质粉末的方法，其特征在于，所述防水处理为对单个粉末粒子表面进行喷漆、打蜡或化学方法。
3.根据权利要求1所述水力输送煤粉/矿物质粉末的方法，其特征在于，所述化学方法，为在煤粉/矿物质粉末中加入5~30%CaCo3或钙盐、1~10%的硬脂酸或硬脂酸盐，0.2~2%的石蜡，并升温至120℃左右后，保持滚动加热20min以上；其中，所述升温的升温速率为2℃/min。
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