CN113509994A - 粉煤气化系统的磨煤干燥装置及其煤粉燃爆抑制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤化工领域，公开了一种粉煤气化系统的磨煤干燥装置及其煤粉燃爆抑制方法，该装置按照煤粉的流向至少依次包括原煤仓(100)、磨煤机(200)、煤粉过滤器(400)和煤粉仓(300)，在磨煤机和煤粉过滤器上分别设有氧气检测组件、煤粉浓度检测组件、温度检测组件和用于在具有优先级判断顺序的多种检测参数异常时喷入抑制剂(E)的抑制剂入口。本发明通过在粉煤气化系统的磨煤干燥装置中配合不同的检测组件，通过对氧气浓度、煤粉浓度和温度不同参数的检测并在具有优先级判断顺序的检测参数发生异常情况下喷入抑制剂，有效防止粉煤气化系统中磨煤干燥装置煤粉燃爆的发生、传播及加速，结构简单、控制方便，提高设备安全性。

Description

粉煤气化系统的磨煤干燥装置及其煤粉燃爆抑制方法

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体地涉及粉煤气化系统的磨煤干燥装置及其煤粉燃爆抑制方法。

背景技术

粉煤气化技术是指以纯氧、水蒸气和粉煤为原料，采用气流床反应器，在加压非催化条件下进行部分氧化反应，生成以一氧化碳和氢气为有效成分的粗煤气的过程。粉煤气化炉是目前最为成熟的煤基气化炉之一，在国内得到广泛应用，极大推动了煤制天然气、煤化工产业的发展。在粉煤气化炉中，煤粉在高温条件下进行干燥，由于磨煤干燥系统庞大，系统中煤粉量大，一旦系统中氧含量超标，极易发生粉尘燃爆事故，可能会造成全面停产、甚至煤粉收集系统严重损毁，后果非常严重。因此，如何通过合适的手段抑制磨煤干燥装置中的爆炸传播速度，尽可能降低爆炸后果，是磨煤干燥装置燃爆安全防控中亟待解决的问题，但目前尚没有针对磨煤干燥装置煤粉燃爆抑制的相关研究。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的磨煤干燥装置易爆的问题，提供一种粉煤气化系统的磨煤干燥装置及其煤粉燃爆抑制方法，通过在粉煤气化系统的磨煤干燥装置中配合不同的检测组件，通过对氧气浓度、煤粉浓度和温度不同参数的检测并在具有优先级判断顺序的检测参数发生异常情况下喷入抑制剂，有效防止粉煤气化系统的磨煤干燥装置中磨煤干燥装置煤粉燃爆事故的发生，避免爆炸传播及加速，结构简单、控制方便，提高设备安全性。

本发明提供一种粉煤气化系统的磨煤干燥装置，按照煤粉的流向至少依次包括原煤仓、磨煤机、煤粉过滤器和煤粉仓，所述磨煤机上设有第一氧气检测组件、第一煤粉浓度检测组件、第一温度检测组件和用于在具有优先级判断顺序的多种检测参数异常时喷入抑制剂的第一抑制剂入口；所述煤粉过滤器上设有第二氧气检测组件、第二煤粉浓度检测组件、第二温度检测组件和第二抑制剂入口和用于在具有优先级判断顺序的多种检测参数异常时喷入抑制剂的第二抑制剂入口。

优选地，包括控制中心，所述控制中心分别与所述第一氧气检测组件、第一煤粉浓度检测组件、第一温度检测组件、第二氧气检测组件、第二煤粉浓度检测组件和第二温度检测组件之间通过检测信号和控制信号通讯连接；

所述第一抑制剂入口和第二抑制剂入口与抑制剂控制阀相连，所述控制中心根据所述检测信号通过所述抑制剂控制阀分别控制所述第一抑制剂入口和第二抑制剂入口的开闭。

优选地，所述煤粉过滤器和所述磨煤机之间设有热风炉，所述热风炉设有用于输入燃料气的燃料气入口和用于输入空气的空气入口，所述燃料气和所述空气在所述热风炉内完全燃烧，产生输入所述磨煤机的、用于干燥和输送煤粉的高温气体。

优选地，所述进行气固分离后的气体，通过循环风机进入热风炉后，返回所述磨煤机循环使用。

优选地，所述磨煤机上设有氮气注气口和高温气体注气口。

优选地，所述原煤仓和所述磨煤机之间设有用于称重计量的称重给煤机。

本发明第二方面提供一种如上所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，包括如下步骤：

步骤100：检测所述煤粉气化系统的磨煤干燥装置中的不同的煤粉容置空间内的含氧浓度、温度和煤粉浓度的当前参数数值；

步骤200：判断至少任意一种当前参数的数值是否超出阈值参数的数值范围，如果是则进入步骤300，否则返回步骤100；其中，任意一种当前参数的判断优先级顺序为：含氧浓度＞温度＞煤粉浓度；

步骤300：向超标的所述煤粉容置空间内喷入抑制剂；或者，向全部煤粉容置空间内同时喷入抑制剂。

优选地，所述步骤300进一步包括，持续喷入抑制剂，直至所有当前参数的数值都在所述阈值参数的范围之内。

优选地，所述氧气浓度的阈值参数范围为：＜9(V)％。

优选地，所述氧气浓度阈值参数范围为：5(V)％-8(V)％。

优选地，所述温度阈值参数的范围为：＜120℃。

优选地，所述温度阈值参数的范围为：＜115℃。

优选地，所述煤粉浓度阈值参数范围为：＜450g/l。

优选地，所述煤粉浓度阈值参数范围为：＜420g/l。

优选地，所述煤粉浓度的控制精度＜1g/。l

优选地，所述煤粉浓度控制精度为：0.1g/l-0.5g/l。

优选地，所述抑制剂包括磷酸二氢铵、碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅中的至少一种。

优选地，所述抑制剂的喷入量为所述煤粉容置空间内的煤粉量的2％-20％体积百分比。

优选地，所述抑制剂的喷入量为所述煤粉容置空间内的煤粉量的3％-4％体积百分比。

优选地，所述抑制剂每秒的注入体积流量为：煤粉容置空间内的煤粉量的0.2-2.0％。

优选地，所述抑制剂每秒的注入体积流量为：煤粉容置空间内的煤粉量的0.5-1.2％。

优选地，

当含氧浓度、温度和煤粉浓度中有一个以上当前参数同时超标时，所述抑制剂的使用方式的优先顺序为：含氧浓度＞温度＞煤粉浓度。

通过上述技术方案，本发明通过在粉煤气化系统的磨煤干燥装置中配合不同的检测组件，通过对氧气浓度、煤粉浓度和温度不同参数的检测并在具有优先级判断顺序的检测参数发生异常情况下喷入抑制剂，有效防止粉煤气化系统的磨煤干燥装置中磨煤干燥装置煤粉燃爆事故的发生，避免爆炸传播及加速，结构简单、控制方便，提高设备安全性。

附图说明

图1为本发明磨煤干燥装置整体结构示意图；

图2为图1所示粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法主要步骤流程图。

附图标记说明

100原煤仓 200磨煤机 210第一氧气检测组件 220第一抑制剂入口 230氮气注气口 240高温气体注气口 250第一煤粉浓度检测组件 260第一温度检测组件 300煤粉仓400煤粉过滤器 410第二氧气检测组件 420第二抑制剂入口 430第二煤粉浓度检测组件440第二温度检测组件500热风炉 510燃料气入口 520空气入口 600循环风机 700称重给煤机800控制中心 810抑制剂控制阀A原料煤B燃料气 C空气 D高温气体 E抑制剂 F氮气

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。

如图1所示，本发明提供一种粉煤气化系统的磨煤干燥装置磨煤干燥装置，按照煤粉的流向至少依次包括原煤仓100、磨煤机200和煤粉仓300，原料煤A经所述原煤仓100进入所述磨煤机200，磨煤机200中的煤粉是通过高温气体D送入煤粉仓300中的，为了使高温气体D和煤粉组成的气固混合物有效分离，所述磨煤机200和煤粉仓300之间设有煤粉过滤器400，从所述磨煤机200输出的含有煤粉的气固混合物通过所述煤粉过滤器400之后，所述气固混合物中的煤粉与高温气体进行气固分离后，进入所述煤粉仓300，进行气固分离后的高温气体返回所述磨煤机200循环使用，仍然用于煤粉的干燥和运输。为了防止大量煤粉在磨煤机200内部发生爆燃事故，所述磨煤机200上设有第一氧气检测组件210、第一煤粉浓度检测组件250、第一温度检测组件260和用于在具有优先级判断顺序的多种检测参数异常时喷入抑制剂E的第一抑制剂入口220；同时，在所述煤粉过滤器400上设有第二氧气检测组件410、第二煤粉浓度检测组件430、第二温度检测组件440和第二抑制剂入口420和用于在具有优先级判断顺序的多种检测参数异常时喷入抑制剂E的第二抑制剂入口420。也就是说，本发明通过在粉煤气化系统的磨煤干燥装置中配合不同的检测组件，通过对氧气浓度、煤粉浓度和温度不同参数的检测并在具有优先级判断顺序的检测参数发生异常情况下喷入抑制剂，有效防止粉煤气化系统的磨煤干燥装置中磨煤干燥装置煤粉燃爆事故的发生，避免爆炸传播及加速，结构简单、控制方便，提高设备安全性。

具体来说，为了方便控制，粉煤气化系统的磨煤干燥装置包括控制中心800，所述控制中心800分别与所述第一氧气检测组件210、第一煤粉浓度检测组件250、第一温度检测组件260、第二氧气检测组件410、第二煤粉浓度检测组件430和第二温度检测组件440之间通过检测信号和控制信号通讯连接；所述第一抑制剂入口220和第二抑制剂入口420与抑制剂控制阀810相连，所述控制中心800根据所述检测信号通过所述抑制剂控制阀810分别控制所述第一抑制剂入口220和第二抑制剂入口420的开闭。

结合图1所示，更进一步地，为了产生用于干燥和输送煤粉的高温气体，所述煤粉过滤器400和所述磨煤机200之间设有热风炉500，所述热风炉500设有用于输入燃料气B的燃料气入口510和用于输入空气C的空气入口520，所述燃料气B和所述空气C在所述热风炉500内完全燃烧，产生输入所述磨煤机的、用于干燥和输送煤粉的高温气体。另外，为了使从煤粉过滤器400中气固分离后得到的气体返回磨煤机200重复循环使用，所述进行气固分离后的气体，通过循环风机600进入热风炉500，与热风炉500中通过燃料气B和空气C完全燃烧后生成的高温气体D混合后，返回所述磨煤机循环使用。除此之外，为了进一步防止煤粉爆燃，所述磨煤机200上设有用于注入氮气的氮气注气口230，从而确保磨煤机200处于氮封的状态。在实际应用中，除了氮气之外，采用氦气或氩气等其他惰性气体也可以达到同样的效果。为了确保整个设备中输入煤粉仓中的煤粉量均匀平稳，所述原煤仓100和所述磨煤机200之间设有用于称重计量的称重给煤机700。

本发明第二方面提供一种如上所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，包括如下步骤：

步骤100：检测所述煤粉气化系统的磨煤干燥装置中的不同的煤粉容置空间内的含氧浓度、温度和煤粉浓度的当前参数数值；

步骤200：判断至少任意一种当前参数的数值是否超出阈值参数的数值范围，如果是则进入步骤300，否则返回步骤100；其中，任意一种当前参数的判断优先级顺序为：含氧浓度＞温度＞煤粉浓度；

步骤300：向超标的所述煤粉容置空间内喷入抑制剂；或者，向全部煤粉容置空间内同时喷入抑制剂。

具体地，所述步骤300进一步包括，持续喷入抑制剂，直至所有当前参数的数值都在所述阈值参数的范围之内。

以下分别对含氧浓度、温度和煤粉浓度的阈值参数的范围逐一进行说明：

所述氧气浓度的阈值参数范围为：＜9(V)％，优选为：5(V)％-8(V)％。

所述温度阈值参数的范围为：＜120℃，优选为：＜115℃。

所述煤粉浓度阈值参数范围为：＜450g/l，优选为：＜420g/l。另外需要说明的是，对于煤粉浓度的控制精度也有一定的要求，具体来说，所述煤粉浓度控制精度为：＜1g/l，优选为：0.1g/l-0.5g/l。

根据需要，所述抑制剂包括磷酸二氢铵、碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅中的至少一种；所述抑制剂的喷入量为所述煤粉容置空间内的煤粉量的2％-20％体积百分比，优选为：3％-4％体积百分比。

所述抑制剂每秒的注入体积流量为：煤粉容置空间内的煤粉量的0.2-2.0％，优选为：0.5-1.2％。

另外，选择使用的抑制剂的种类和喷入量与超标参数的类型有关，具体来说，当含氧浓度、温度和煤粉浓度中有一个以上当前参数同时超标时，所述抑制剂的使用方式的优先顺序为：含氧浓度＞温度＞煤粉浓度。也就是说，在含氧浓度、温度和煤粉浓度三种参数中，任何一种参数一旦超标都能够导致煤粉燃爆事故发生，但含氧浓度高是其中危险程度最大的，其次为高温和高煤粉浓度。有鉴于此，抑制剂的使用方式才会按照上述的优先顺序进行判断。

由上述内容可知，本发明提供一种粉煤气化系统的磨煤干燥装置及其煤粉燃爆抑制方法，通过在粉煤气化系统的磨煤干燥装置中配合不同的检测组件，通过对氧气浓度、煤粉浓度和温度不同参数的检测并在具有优先级判断顺序的检测参数发生异常情况下喷入抑制剂，有效防止粉煤气化系统中磨煤干燥装置煤粉燃爆的发生、传播及加速，结构简单、控制方便，提高设备安全性，对于保障粉煤气化系统的磨煤干燥装置安全具有重要作用和推广价值。以下结合图1、图2和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。

实施例一

如图1并结合图2所示，在本实施例中，磨煤干燥装置的工作过程是这样的：

原料煤A从原煤仓100中输出并送入磨煤机200，为了实现定量给煤控制磨煤干燥装置的负荷，来自原煤仓100的原料煤A需要通过称重给煤机700称重计量后，方可送入磨煤机200。燃料气B通过燃料气入口510、空气C通过空气入口520分别进入热风炉500中，并在热风炉500内完全燃烧产生高温气体D。在图1所示的实施例中，氮气F通过设置在磨煤机200上的氮气注气口230注入磨煤机200内，热风炉500内完全燃烧产生的高温气体D则通过设置在磨煤机200上的高温气体注气口240注入到磨煤机200内，进而在磨煤机200内形成用于干燥和输送煤粉的高温氮气。由高温氮气和煤粉的气固混合物在煤粉过滤器400中进行气固分离，粉煤送至下游煤粉仓300，经气固分离并过滤后的气体经循环风机600返回热风炉500并参与高温气体的循环使用。

在上述过程中，由于煤粉是处于高温条件下进行干燥，且煤粉量大，一旦系统中氧含量超标、温度过高或者煤粉浓度过高，都极易发生粉尘燃爆事故。为了实时监控磨煤干燥装置中上述三种参数的实时状态，所述磨煤机200上设有第一氧气检测组件210、第一煤粉浓度检测组件250、第一温度检测组件260和用于在具有优先级判断顺序的多种检测参数异常时喷入抑制剂E的第一抑制剂入口220；同时，在所述煤粉过滤器400上设有第二氧气检测组件410、第二煤粉浓度检测组件430、第二温度检测组件440和第二抑制剂入口420和用于在具有优先级判断顺序的多种检测参数异常时喷入抑制剂E的第二抑制剂入口420；并在第一抑制剂注入口220和第二抑制剂注入口420上安装抑制剂注入装置，该抑制剂注入装置包括紧急切断阀及缓冲罐等机构。由于紧急切断阀和缓冲罐等机构均属于市售成熟产品，其工作原理和工作过程在此不再赘述。具体来说，在磨煤干燥装置运行过程中，随时检测磨煤机200和煤粉过滤器400内的含氧浓度、温度和煤粉浓度的当前参数数值；判断至少任意一种当前参数的数值是否超出阈值参数的数值范围，如果是，则向超标的煤粉容置空间内喷入抑制剂；或者，向磨煤机200和煤粉过滤器400内同时喷入抑制剂。但对于上述三种参数的判断具有优先级顺序，该优先级顺序为：含氧浓度＞温度＞煤粉浓度。也就是说，当检测到当前氧气浓度大于氧气阈值浓度时，可以直接通过可编程控制系统(PLC)打开抑制剂注入装置中的紧急切断阀，通过第一抑制剂注入口220或第二抑制剂注入口420向磨煤机200或煤粉过滤器400内喷入抑制剂。通常情况下，氧气浓度的阈值参数范围为：＜9(V)％，优选为：5(V)％-8(V)％。在本实施例中，氧气阈值浓度为8(V)％，也就是说，一旦第一氧气检测组件210或第二氧气检测组件410检测到的当前氧气浓度大于氧气阈值浓度为8(V)％，就需要向磨煤干燥装置内喷入抑制剂，在本实施例中，所采用的抑制剂为磷酸二氢铵，抑制剂每秒注入体积流量为煤粉容置空间内的煤粉量的0.5％，保持喷入抑制剂预定时间后，比如：20秒钟。通常情况下，抑制剂的喷入量为煤粉量的2-20(V)％，在本实施中，抑制剂的喷入量为煤粉量的3％-4％(V)％。通常情况下，抑制剂每秒的注入体积流量为：煤粉容置空间内的煤粉量的0.2-2.0％，优选为0.5-1.2％。在本实施例中，抑制剂每秒的注入体积流量为：煤粉容置空间内的煤粉量的0.5％。另外需要说明的是，对于煤粉浓度的控制精度也有相应的要求，具体来说，所述煤粉浓度控制精度为：＜1g/l，优选：0.1g/l-0.5g/l。在本实施例中，煤粉浓度控制精度为：0.3g/l。

需要说明的是，对于磨煤机200和煤粉过滤器400内的氧气浓度检测和抑制剂的喷入可以单独控制或者联动控制。也就是说，如果检测到磨煤机200或煤粉过滤器400其中之一内的氧气浓度超标，直接在超标的煤粉容置空间内喷入抑制剂；或者也可以是如果检测到磨煤机200或煤粉过滤器400其中之一内的氧气浓度超标，直接在两者的煤粉容置空间内同时喷入抑制剂，即：两者是联动的。

对于其他两种检测参数的判断，具体包括，在磨煤机200和煤粉过滤器400中的含氧浓度不超标的前提下，优先检测温度是否超标，如果是则喷入抑制剂，否则检测煤粉浓度是否超标。也就是说，对于含氧浓度、温度和煤粉浓度的检测也是联动的。

由上述工作过程可知，本发明通过对氧气浓度、煤粉浓度和温度不同参数的检测，并在具有优先级判断顺序的检测参数发生异常情况下设置合理的联锁启动条件，进行自动的喷入抑制剂，可以防止粉煤气化系统的磨煤干燥装置磨煤干燥装置煤粉燃爆事故发生，或避免爆炸传播及加速，降低事故后果，是磨煤干燥装置燃爆安全防控的有力手段和安全控制措施。

实施例二

在本实施例中，原料煤A从原煤仓100中输出，通过称重给煤机700称重计量后，送入磨煤机200，燃料气B和空气C在热风炉500内完全燃烧产生的高温气体D、通过设置在磨煤机200上的氮气注气口230注入磨煤机200内的氮气，在磨煤机200内形成用于干燥和输送煤粉的高温氮气。由高温氮气和煤粉的气固混合物在煤粉过滤器400中进行气固分离，粉煤送至下游煤粉仓300，经气固分离并过滤后的气体经循环风机600返回热风炉500并参与高温气体的循环使用。

在上述过程中，一旦第一氧气检测组件210或第二氧气检测组件410检测到的当前氧气浓度正常，但第一温度检测组件260和第二温度检测组件440检测到的温度分别为110℃和125℃。通常情况下，所述温度阈值参数的范围为：＜120℃，优选为：＜115℃。在本实施例中，当检测到当前温度为上述数值时，通过可编程控制系统(PLC)打开抑制剂注入装置中的紧急切断阀，可以分别通过第一抑制剂注入口220和第二抑制剂注入口420向磨煤机200和煤粉过滤器400内同时喷入抑制剂；或者，也可以只向煤粉过滤器400内喷入抑制剂。在本实施例中，所采用的抑制剂为碳酸钙，每秒注入体积流量为煤粉容置空间内的煤粉量的0.6％，保持喷入抑制剂预定为80秒钟，抑制剂的喷入量为煤粉量的4.8％(V％)。在本实施例中，抑制剂每秒的注入体积流量为：煤粉容置空间内的煤粉量的0.6％。在本实施例中，煤粉浓度控制精度为：0.1g/l。

因此，本发明通过上述法可以防止粉煤气化系统的磨煤干燥装置磨煤干燥装置煤粉燃爆事故发生，或避免爆炸传播及加速，降低事故后果。本实施例中的其他技术特征与上述实施例一类似，在此不再赘述。

实施例三

在本实施例中，原料煤A从原煤仓100中输出，通过称重给煤机700称重计量后，送入磨煤机200，燃料气B和空气C在热风炉500内完全燃烧产生的高温气体D、通过设置在磨煤机200上的氮气注气口230注入磨煤机200内的氮气，在磨煤机200内形成用于干燥和输送煤粉的高温氮气。由高温氮气和煤粉的气固混合物在煤粉过滤器400中进行气固分离，粉煤送至下游煤粉仓300，经气固分离并过滤后的气体经循环风机600返回热风炉500并参与高温气体的循环使用。

在上述过程中，第一氧气检测组件210、第二氧气检测组件410检测到的当前氧气浓度正常；第一温度检测组件260和第二温度检测组件440检测到的当前温度正常，但第一煤粉浓度检测组件250和第二煤粉浓度检测组件430检测到的当前煤粉浓度分别为460g/l和470g/l。通常情况下，所述煤粉浓度阈值参数范围为：＜450g/l，优选为：＜420g/l。此时，通过可编程控制系统(PLC)打开抑制剂注入装置中的紧急切断阀，分别通过第一抑制剂注入口220和第二抑制剂注入口420向磨煤机200和煤粉过滤器400内同时喷入抑制剂。在本实施例中，所采用的抑制剂为氢氧化铝，抑制剂每秒注入体积流量为煤粉容置空间内的煤粉量的0.55％。保持喷入抑制剂的预定时间为60秒钟，抑制剂的喷入量为煤粉量的3.3％。在本实施例中，抑制剂每秒的注入体积流量为：煤粉容置空间内的煤粉量的0.55％。另外需要说明的是，对于煤粉浓度的控制精度也有相应的要求，具体来说，所述煤粉浓度控制精度为：＜1g/l，优选：0.1g/l-0.5g/l。在本实施例中，煤粉浓度控制精度为：0.5g/l。

通过本方法可以防止粉煤气化系统的磨煤干燥装置磨煤干燥装置煤粉燃爆事故发生，或避免爆炸传播及加速，降低事故后果。本实施例中的其他技术特征与上述实施例一类似，在此不再赘述。

实施例四

在本实施例中，原料煤A从原煤仓100中输出，通过称重给煤机700称重计量后，送入磨煤机200，燃料气B和空气C在热风炉500内完全燃烧产生的高温气体D、通过设置在磨煤机200上的氮气注气口230注入磨煤机200内的氮气，在磨煤机200内形成用于干燥和输送煤粉的高温氮气。由高温氮气和煤粉的气固混合物在煤粉过滤器400中进行气固分离，粉煤送至下游煤粉仓300，经气固分离并过滤后的气体经循环风机600返回热风炉500并参与高温气体的循环使用。

在上述过程中，第一氧气检测组件210、第二氧气检测组件410检测到的当前氧气浓度正常；第一温度检测组件260和第二温度检测组件440检测到的当前温度分别为130℃和125℃，第一煤粉浓度检测组件250和第二煤粉浓度检测组件430检测到的当前煤粉浓度分别为460g/l和410g/l。控制中心800通过对上述检测信息的综合判断，磨煤机200当前氧气浓度正常、当前温度偏高、当前煤粉浓度偏高；煤粉过滤器400当前氧气浓度正常、当前温度偏高、当前煤粉浓度正常通过可编程控制系统(PLC)打开抑制剂注入装置中的紧急切断阀，分别通过第一抑制剂注入口220和第二抑制剂注入口420向磨煤机200和煤粉过滤器400内同时喷入抑制剂。在本实施例中，所采用的抑制剂为二氧化硅，抑制剂每秒注入体积流量为煤粉容置空间内的煤粉量的0.6％。保持喷入抑制剂的预定时间为60秒钟，抑制剂的喷入量为煤粉量的3.6％。在本实施例中，抑制剂每秒的注入体积流量为：煤粉容置空间内的煤粉量的0.6％。在本实施例中，煤粉浓度控制精度为：1g/l。

本实施例中的其他技术特征与上述实施例一类似，在此不再赘述。

综上所述，本发明通过在粉煤气化系统的磨煤干燥装置中配合不同的检测组件，通过对氧气浓度、煤粉浓度和温度不同参数的检测并在具有优先级判断顺序的检测参数发生异常情况下喷入抑制剂，有效防止粉煤气化系统的磨煤干燥装置中磨煤干燥装置煤粉燃爆事故的发生，避免爆炸传播及加速，结构简单、控制方便，提高设备安全性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，例如，可以对氧气浓度、煤粉浓度和温度不同参数之间进行耦合判断。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (22)

1.一种粉煤气化系统的磨煤干燥装置，按照煤粉的流向至少依次包括原煤仓(100)、磨煤机(200)、煤粉过滤器(400)和煤粉仓(300)，其特征在于，所述磨煤机(200)上设有第一氧气检测组件(210)、第一煤粉浓度检测组件(250)、第一温度检测组件(260)和用于在具有优先级判断顺序的多种检测参数异常时喷入抑制剂(E)的第一抑制剂入口(220)；所述煤粉过滤器(400)上设有第二氧气检测组件(410)、第二煤粉浓度检测组件(430)、第二温度检测组件(440)和第二抑制剂入口(420)和用于在具有优先级判断顺序的多种检测参数异常时喷入抑制剂(E)的第二抑制剂入口(420)。

2.根据权利要求1所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置，其特征在于，包括控制中心(800)，所述控制中心(800)分别与所述第一氧气检测组件(210)、第一煤粉浓度检测组件(250)、第一温度检测组件(260)、第二氧气检测组件(410)、第二煤粉浓度检测组件(430)和第二温度检测组件(440)之间通过检测信号和控制信号通讯连接；

所述第一抑制剂入口(220)和第二抑制剂入口(420)与抑制剂控制阀(810)相连，所述控制中心(800)根据所述检测信号通过所述抑制剂控制阀(810)分别控制所述第一抑制剂入口(220)和第二抑制剂入口(420)的开闭。

3.根据权利要求2所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置，其特征在于，所述煤粉过滤器(400)和所述磨煤机(200)之间设有热风炉(500)，所述热风炉(500)设有用于输入燃料气(B)的燃料气入口(510)和用于输入空气(C)的空气入口(520)，所述燃料气(B)和所述空气(C)在所述热风炉(500)内完全燃烧，产生输入所述磨煤机(200)的、用于干燥和输送煤粉的高温气体(D)。

4.根据权利要求2所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置，其特征在于，所述进行气固分离后的气体，通过循环风机(600)进入热风炉(500)后，返回所述磨煤机(200)循环使用。

5.根据权利要求1所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置，其特征在于，所述磨煤机(200)上设有氮气注气口(230)和高温气体注气口(240)。

6.根据权利要求1所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置，其特征在于，所述原煤仓(100)和所述磨煤机(200)之间设有用于称重计量的称重给煤机(700)。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤100：检测所述煤粉气化系统的磨煤干燥装置中的不同的煤粉容置空间内的含氧浓度、温度和煤粉浓度的当前参数数值；

步骤200：判断至少任意一种当前参数的数值是否超出阈值参数的数值范围，如果是则进入步骤300，否则返回步骤100；其中，任意一种当前参数的判断优先级顺序为：含氧浓度＞温度＞煤粉浓度；

步骤300：向超标的所述煤粉容置空间内喷入抑制剂；或者，向全部煤粉容置空间内同时喷入抑制剂。

8.根据权利要求7所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述步骤300进一步包括，持续喷入抑制剂，直至所有当前参数的数值都在所述阈值参数的范围之内。

9.根据权利要求7所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述氧气浓度的阈值参数范围为：＜9(V)％。

10.根据权利要求9所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述氧气浓度阈值参数范围为：5(V)％-8(V)％。

11.根据权利要求7所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述温度阈值参数的范围为：＜120℃。

12.根据权利要求11所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述温度阈值参数的范围为：＜115℃。

13.根据权利要求7所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述煤粉浓度阈值参数范围为：＜450g/l。

14.根据权利要求13所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述煤粉浓度阈值参数范围为：＜420g/l。

15.根据权利要求14所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述煤粉浓度的控制精度＜1g/l。

16.根据权利要求15所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述煤粉浓度控制精度为：0.1g/l-0.5g/l。

17.根据权利要求7所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述抑制剂包括磷酸二氢铵、碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅中的至少一种。

18.根据权利要求17所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述抑制剂的喷入量为所述煤粉容置空间内的煤粉量的2％-20％体积百分比。

19.根据权利要求18所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述抑制剂的喷入量为所述煤粉容置空间内的煤粉量的3％-4％体积百分比。

20.根据权利要求17所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述抑制剂每秒的注入体积流量为：煤粉容置空间内的煤粉量的0.2-2.0％。

21.根据权利要求20所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，所述抑制剂每秒的注入体积流量为：煤粉容置空间内的煤粉量的0.5-1.2％。

22.根据权利要求18或19所述的粉煤气化系统的磨煤干燥装置的煤粉燃爆抑制方法，其特征在于，

当含氧浓度、温度和煤粉浓度中有一个以上当前参数同时超标时，所述抑制剂的使用方式的优先顺序为：含氧浓度＞温度＞煤粉浓度。

Images