CN107227187A - 一种磨煤干燥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统，属于煤气化技术领域，用于解决现有磨煤干燥系统会有大量的水和热量随尾气外排，造成水资源和能量的浪费的问题，所述基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统包括磨煤干燥装置以及连接于所述磨煤干燥装置的废气出口的有机郎肯循环系统。本发明提供的有机郎肯循环的磨煤干燥系统利用磨煤干燥装置的废气发电，减少煤气化电耗，而且能够回收废气中的水资源，实现水资源循环利用，减少煤气化水耗。
Description
技术领域
本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统。
背景技术
煤化工是一个典型的高耗水行业，我国煤炭资源主要集中在西北部干旱地区，水资源主要分布在东南部，煤炭资源与水资源呈逆向分布。但《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》中确定的基本原则是：量水而行，绿色发展。我国煤化工在技术发展的同时，对于废气回收利用及水循环利用不够重视，在节水降耗方面还有较大的空间要求。
煤气化是现代煤化工的气头，也是现代煤化工用水用电大户，因此，煤气化是现代煤化工节水降耗的重要组成部分。一般情况下，褐煤煤粉收到基含水可高达40％，而进气化炉粉煤含水量典型值为≤5％，为此，需要对煤粉进行干燥。现有的磨煤干燥系统一般采用温度为150～300℃热惰性气体干燥输送煤粉，为维持系统水分平衡，需外排部分含水30％、温度为105℃的废气。因此，磨煤干燥系统会有大量的水和热量随尾气外排，造成水资源和能量的浪费。
发明内容
为了解决现有磨煤干燥系统会有大量的水和热量随尾气外排，造成水资源和能量的浪费的问题，本发明提供一种基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统，利用磨煤干燥装置的废气发电，减少煤气化电耗，而且能够回收废气中的水资源，实现水资源循环利用，减少煤气化水耗。
本发明提供的一种磨煤干燥系统，包括磨煤干燥装置，还包括：连接于所述磨煤干燥装置的废气出口的有机郎肯循环系统。
在一种具体实施方案中，所述有机郎肯循环系统包括有机工质蒸发器、膨胀机、发电机、空冷器和有机工质泵；所述基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统还包括引风机；
所述有机工质蒸发器的入风口与所述磨煤干燥装置的废气出口连接，所述有机工质蒸发器的有机工质输出端通过管道与所述膨胀机的进气口连接，所述膨胀机的出气口通过管道与所述空冷器的输入端连接，所述空冷器的输出端通过管道与所述有机工质泵的输入端连接，所述有机工质泵的输出端与所述有机工质蒸发器的有机工质输入端连接；所述膨胀机还与所述发电机连接；所述有机工质蒸发器的出风口通过管道与所述引风机的入风口连接。
在一种具体实施方案中，所述基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统还包括与所述有机工质蒸发器的出水口连接的渣水处理系统。
在一种具体实施方案中，所述有机工质蒸发器的入风口通过调节阀与所述磨煤干燥装置的废气排出口连接。
优选地，所述膨胀机为透平膨胀机或螺杆膨胀机。
在一种具体实施方案中，其特征在于，所述磨煤干燥装置包括原料煤仓、称重给煤机、磨煤机、热风炉、空气鼓风机、粉煤袋式过滤器和螺旋输送机；
所述称重给煤机的输入口与所述原料煤仓的输出口连接，所述称重给煤机2的输出口与所述磨煤机3的物料入口连接，所述空气鼓风机的出风口和所述热风炉的第一入风口通过管路连接，所述热风炉的第二入风口连接燃料气送气管，所述热风炉的出风口与所述磨煤机的入风口通过管路连接，所述磨煤机的粉煤出口与所述粉煤袋式过滤器的输入端连接，所述粉煤袋式过滤器的粉煤出口与所述螺旋输送机连接，所述粉煤袋式过滤器的出风口与所述循环风机的入风口通过管路连接，所述循环风机的出风口通过管路连接至所述热风炉的第三入风口；所述粉煤袋式过滤器的出风口为所述磨煤干燥装置的废气出口。
在一种具体实施方案中，所述磨煤干燥装置还包括循环风机，所述粉煤袋式过滤器的出风口还与所述循环风机的入风口通过管路连接，所述循环风机的出风口通过管路连接至所述热风炉的第三入风口。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，采用有机郎肯循环对磨煤干燥装置产生的废气中的水分和余热进行了有效回收，回收后的水可经渣水处理系统后作为煤气化系统补水，减少了煤气化的水耗，同时回收的余热推动发电机做功，对外或煤气化系统输出电，减少煤气化的能耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统的结构示意图。
[附图标记说明]
1、原料煤仓， 2、称重给煤机， 3、磨煤机， 4、热风炉，
5、空气鼓风机， 6、粉煤袋式过滤器， 7、螺旋输送机，
8、循环风机， 9、有机工质蒸发器， 10、膨胀机，
11、发电机， 12、空冷器， 13、有机工质泵，
14、渣水处理系统， 15、引风机， 16、调节阀。
具体实施方式
本发明实施例提供一种基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统，该种磨煤干燥系统在现有的磨煤干燥系统装置的基础上，还包括连接于所述磨煤干燥装置的废气出口的有机郎肯循环系统，用于对磨煤干燥装置排出的废气中的余热和水汽析出以进行再利用。
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
图1为本发明实施例提供的一种基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统的结构示意图，如图1中所示，该系统还包括引风机15，有机郎肯循环系统包括有机工质蒸发器9、膨胀机10、发电机11、空冷器12和有机工质泵13。其中，有机工质蒸发器9的入风口与磨煤干燥装置的废气出口连接，有机工质蒸发器9的有机工质输出端通过管道与膨胀机10的进气口连接，膨胀机10的出气口通过管道与空冷器12的输入端连接，空冷器12的输出端通过管道与有机工质泵13的输入端连接，有机工质泵13的输出端与有机工质蒸发器9的有机工质输入端连接；膨胀机10还与发电机11连接；有机工质蒸发器9的出风口通过管道与引风机15的入风口连接。
本实施例中，磨煤干燥装置的部分废气首先进入有机工质蒸发器9，被有机工质蒸发器9中的有机工质冷却降温至80℃，此时废气中的水被分离出来排出有机工质蒸发器9，废气经引风机15排出系统。有机工质在有机工质蒸发器9中被废气加热后，进入膨胀机10带动发电机11做功，在膨胀机10中做功后的有机乏汽进入空冷器12中由气态被冷却为液态，液态的有机工质经有机工质泵13加压送至有机工质蒸发器9，完成一个循环。可见，有机郎肯循环系统的增加使得回收的余热推动发电机做功，对外或煤气化系统输出电，减少了煤气化的能耗。
优选地，如图1中所示，该基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统还可包括与有机工质蒸发器9的出水口连接的渣水处理系统14，渣水处理系统14用于对有机工质蒸发器9从磨煤干燥装置的废气中析出的废水进行处理，得到的水可以作为系统补水，减少了粉煤气化系统的水耗。
优选地，如图1中所示，有机工质蒸发器9的入风口可以通过调节阀16与磨煤干燥装置的废气排出口连接。调节阀16可以用于调节进入有机工质蒸发器9的废气的多少，方便控制有机郎肯循环系统的工作控制。
优选地，有机郎肯循环系统中的膨胀机10可以采用透平膨胀机10或螺杆膨胀机10。
下面通过具体实施例来说明本发明实施例提供的基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统。
实施例一
图2为本发明实施例一提供的一种基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统的结构示意图，如图2中所示，该系统在图1所示系统结构基础上，其中的磨煤干燥装置包括原料煤仓1、称重给煤机2、磨煤机3、热风炉4、空气鼓风机5、粉煤袋式过滤器6、螺旋输送机7和循环风机8。其中，称重给煤机2的输入口与原料煤仓1的输出口连接，称重给煤机2的输出口与磨煤机3的物料入口连接，空气鼓风机5的出风口和热风炉4的第一入风口通过管路连接，热风炉4的第二入风口连接燃料气送气管，热风炉4的出风口与磨煤机3的入风口通过管路连接，磨煤机3的粉煤出口与粉煤袋式过滤器6的输入端连接，粉煤袋式过滤器6的粉煤出口与螺旋输送机7连接，粉煤袋式过滤器6的出风口与循环风机8的入风口通过管路连接，循环风机8的出风口通过管路连接至热风炉4的第三入风口；其中，粉煤袋式过滤器6的出风口为磨煤干燥装置的废气出口。
本实施例一中，原料煤仓1中的原煤经称重给煤机2称重计量后，在磨煤机3中被研磨成粉煤。同时，燃料气和经空气鼓风机5送来的空气在热风炉4中混合燃烧，产生高温惰性气体，用于干燥和输送磨煤机3中的粉煤。由于惰性温度高于300℃时，煤中会析出焦油、酚等难以处理的物质，增加了水处理的难度和成本；若惰性气体的温度低于150℃，则循环惰性气体的量增加，工厂运行成本增加。因此控制热风炉4输出150～300℃高温惰性气体。进入磨煤机3中的高温惰性气体将粉煤干燥至105℃，并将粉煤输送制粉煤袋式过滤器6，干燥后的粉煤在袋式过滤器6中实现气固分离，分离后的固态粉煤经螺旋输送机7送至下游煤加压与输送系统，分离后袋式过滤器6输出的惰性气体含有＜10mg/Nm3(湿基)粉煤，经循环风机8进入热风炉4循环使用，一部分惰性气体废气排至有机工质蒸发器9。
本发明实施例采用有机郎肯循环对磨煤干燥装置产生的废气中的水分和余热进行了有效回收，回收后的水可经渣水处理系统后作为煤气化系统补水，减少了煤气化的水耗，同时回收的余热推动发电机做功，对外或煤气化系统输出电，减少煤气化的能耗。此外，通过回收含有粉煤的惰性气体至热风机，实现气体的循环高效使用。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种磨煤干燥系统，包括磨煤干燥装置，其特征在于，还包括：连接于所述磨煤干燥装置的废气出口的有机郎肯循环系统。
2.如权利要求1所述的磨煤干燥系统，其特征在于，所述有机郎肯循环系统包括有机工质蒸发器(9)、膨胀机(10)、发电机(11)、空冷器(12)和有机工质泵(13)；所述基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统还包括引风机(15)；
所述有机工质蒸发器(9)的入风口与所述磨煤干燥装置的废气出口连接，所述有机工质蒸发器(9)的有机工质输出端通过管道与所述膨胀机(10)的进气口连接，所述膨胀机(10)的出气口通过管道与所述空冷器(12)的输入端连接，所述空冷器(12)的输出端通过管道与所述有机工质泵(13)的输入端连接，所述有机工质泵(13)的输出端与所述有机工质蒸发器(9)的有机工质输入端连接；所述膨胀机(10)还与所述发电机(11)连接；所述有机工质蒸发器(9)的出风口通过管道与所述引风机(15)的入风口连接。
3.如权利要求2所述的磨煤干燥系统，其特征在于，所述基于有机郎肯循环的磨煤干燥系统还包括与所述有机工质蒸发器(9)的出水口连接的渣水处理系统(14)。
4.如权利要求2所述的磨煤干燥系统，其特征在于，所述有机工质蒸发器(9)的入风口通过调节阀(16)与所述磨煤干燥装置的废气排出口连接。
5.如权利要求2所述的磨煤干燥系统，其特征在于，所述膨胀机(10)为透平膨胀机(10)或螺杆膨胀机(10)。
6.如权利要求1至5任一项所述的磨煤干燥系统，其特征在于，所述磨煤干燥装置包括原料煤仓(1)、称重给煤机(2)、磨煤机(3)、热风炉(4)、空气鼓风机(5)、粉煤袋式过滤器(6)、螺旋输送机(7)和循环风机(8)；
所述称重给煤机(2)的输入口与所述原料煤仓(1)的输出口连接，所述称重给煤机(2)的输出口与所述磨煤机(3)的物料入口连接，所述空气鼓风机(5)的出风口和所述热风炉(4)的第一入风口通过管路连接，所述热风炉(4)的第二入风口连接燃料气送气管，所述热风炉(4)的出风口与所述磨煤机(3)的入风口通过管路连接，所述磨煤机(3)的粉煤出口与所述粉煤袋式过滤器(6)的输入端连接，所述粉煤袋式过滤器(6)的粉煤出口与所述螺旋输送机(7)连接，所述粉煤袋式过滤器(6)的出风口与所述循环风机(8)的入风口通过管路连接，所述循环风机(8)的出风口通过管路连接至所述热风炉(4)的第三入风口；所述粉煤袋式过滤器(6)的出风口为所述磨煤干燥装置的废气出口。
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| CN107899725A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-13 | 航天长征化学工程股份有限公司 | 一种节能环保的磨煤及干燥系统及其尾气处理方法 |
| CN107954218A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-04-24 | 航天长征化学工程股份有限公司 | 一种磨煤及粉煤输送系统 |
| CN113418353A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-09-21 | 华东交通大学 | 一种基于太阳能orc的药材干燥装置及优化决策方法 |
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2017
- 2017-07-07 CN CN201710550264.8A patent/CN107227187A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
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