CN203866268U - 低煤化程度煤热解与磨煤耦合制备水煤浆系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低煤化程度煤热解与磨煤耦合制备水煤浆系统，解决了现有水煤浆系统成浆浓度低、煤种适应性差、不适用于低煤化程度煤的问题。技术方案包括煤热解系统，还包括有半焦制浆系统以及煤浆输送系统，所述煤热解系统包括依次连接的煤斗、煤仓、热解反应器和半焦冷却器，所述半焦制浆系统包括与所述半焦冷却器依次连接的破碎机、半焦仓、棒磨机和磨机出口槽，所述棒磨机出料端还设有引风机，所述煤浆输送系统包括与磨机出口槽连接的煤浆储罐。本实用新型设计合理、操作安全、环保高效、煤种适应性广，制得的煤浆作为气化原料化学反应速率快、气化效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水煤浆系统，具体的说是一种低煤化程度煤热解与磨煤耦合制备水煤浆系统。
背景技术
水煤浆具有良好的流动性和稳定性，可以像石油一样储存、运输。水煤浆气化技术操作安全且便于计量控制，工业装置气化压力在2.8～8.7MPaG，可根据合成气的使用需要来选择适宜的气化压力。
我国的低煤化程度煤主要分为褐煤和低煤化程度的烟煤。褐煤包括褐煤一号和褐煤二号，约占我国煤炭探明保有资源量的13%，主要分布于内蒙古东部和云南；低煤化程度的烟煤包括长焰煤、不黏煤和弱黏煤，约占我国煤炭探明保有资源量的33%，主要分布于陕西、内蒙古西部和新疆。
低煤化程度煤的反应活性高，用作气化原料气化效率高。然而，煤阶越低、内在水分越高、煤中氧碳比越高、空隙越发达、哈氏可磨指数越小，煤的成浆性越差。
以褐煤为例，褐煤的内在水分含量较高，内孔表面大，吸水能力强，在制浆时煤粒上吸附的水量多。在相同的浓度条件下，水煤浆自由流动的水相对减少，以致流动性差，若使其具有相同的流动性，则煤浆浓度必然下降，即褐煤的成浆性差。褐煤成浆浓度低严重制约了褐煤的大规模应用。
长期以来，褐煤和低煤化程度的烟煤制备高浓度水煤浆技术没有取得突破性进展。开发褐煤和低煤化程度的烟煤制备高浓度水煤浆技术，可以拓宽我国低煤化程度煤的利用途径。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种设计合理、操作安全、环保高效、煤种适应性广的低煤化程度煤制备高浓度燃料用水煤浆系统，制得的煤浆作为气化原料化学反应速率快、气化效率高。
技术方案包括煤热解系统，还包括有半焦制浆系统以及煤浆输送系统，所述煤热解系统包括依次连接的煤斗、煤仓、热解反应器和半焦冷却器，所述半焦制浆系统包括与所述半焦冷却器依次连接的破碎机、半焦仓、棒磨机和磨机出口槽，所述棒磨机出料端还设有引风机，所述煤浆输送系统包括与磨机出口槽连接的煤浆储罐。
所述棒磨机的进料端还与添加剂罐和添加剂制备槽依次连接。
所述棒磨机的进料端还与制浆水罐连接。
所述磨机出口槽的出口还经废浆池与棒磨机的进料端连接。
所述煤浆储罐经高压煤浆泵与气化炉连接。
发明人对低煤化程度煤进行分析，发现将其先进行热解后再进行磨煤制浆能够很好的提高成浆浓度，降低煤浆硫含量，同时副产热解气。通过将磨机出口槽的出口经废浆池与棒磨机的入口连接，必要时通过废浆池内的废浆池泵将废浆输送至棒磨机回用。
有益效果：
1.低煤化程度煤可以为褐煤、长焰煤、不黏煤和弱黏煤，煤种适应性广。
2.低煤化程度煤热解后有利于提高成浆浓度：水分、挥发分含量降低，碳含量增加，氧含量和氢含量显著降低。从煤质特性来看，热解固体产物表现出优质动力烟煤性质。
3.采用低煤化程度煤热解固体产物制得水煤浆硫含量低，气化反应过程中H2S和有机硫的生成量降低。
4.半焦反应活性高，作为气化原料化学反应速率快、气化效率高。
5.水煤浆浓度可以达到60%以上，粒度小于14目，流动性好且配比合理。
6.低煤化程度煤热解副产物（焦油和煤气）附加值高，降低生产成本、提高经济效益。
7.可采用系统废水（如煤热解系统废水等）作为制浆用水，节能降耗、环保高效。
附图说明
图1为本实用新型的工艺流程和系统图。
其中：1-煤斗、2-带式输送机、3-煤仓、4-袋式过滤器、5-煤称重进料机、6-热解反应器、7-半焦冷却器、8-带式输送机、9-可逆锤式破碎机、10-带式输送机、11-半焦仓、12-袋式过滤器、13-半焦称重进料机、14-棒磨机、15-制浆水罐、16-制浆水泵、17-添加剂制备槽、18-添加剂制备槽泵、19-添加剂罐、20-添加剂计量泵、21-引风机、22-磨机出口槽、23-低压煤浆泵、24-废浆池、25-废浆池泵、26-煤浆储罐、27-高压煤浆泵。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步阐述：
本实用新型装置由煤热解系统、半焦制浆系统和煤浆输送系统三部分组成。煤热解系统的煤斗1的出料口接带式输送机2，带式输送机2的卸料端接煤仓3，仓顶设袋式过滤器4，煤称重进料机5进料端接煤仓3出口，卸料端接热解反应器6，热解反应器6下料端接半焦冷却器7；半焦制浆系统的带式输送机8尾部接半焦冷却器7下料端，头部接可逆锤式破碎机9，带式输送机10尾部接可逆锤式破碎机9，头部接半焦仓11，仓顶设袋式过滤器12，半焦称重进料机13进料端接半焦仓11，卸料端接棒磨机14，棒磨机14进料端还分别接废浆池23、经制浆水泵16接制浆水罐15、经添加剂计量泵20接添加剂罐19，出料端分别接引风机21和磨机出口槽22。磨机出口槽22接低压煤浆泵23，所述煤浆输送系统的低压煤浆泵23分别接煤浆储罐26和废浆池24，煤浆储罐26可经高压煤浆泵27连接后续气化装置的气化炉。
工艺流程：
粒度小于50mm的低煤化程度煤由装载机送入煤斗1，经带式输送机2送入煤仓3，再经煤称重进料机5计量送入热解反应器6。煤仓3内粉尘经袋式过滤器4收集过滤达标后排至大气。热解反应器6内煤热解所需能量由高温热气体或高温热固体（半焦、沙子等）提供。煤热解反应的温度在450℃～650℃范围内可控。煤热解固体产物经半焦冷却器7冷却后即为半焦，气体产物经后续处理后可得到煤气和焦油。半焦冷却器7的换热介质为循环冷却水，可以将热半焦迅速冷却至60℃左右。半焦经带式输送机8输送至可逆锤式破碎机9，破碎至粒度小于10mm后由带式输送机10送入半焦仓11，再经半焦称重进料机13计量送入棒磨机14。半焦仓11内粉尘经袋式过滤器12收集过滤达标后排至大气。半焦与来自制浆水罐15的制浆用水、来自添加剂罐19的添加剂溶液（所述添加剂溶液是在添加剂制备槽17中新鲜水和添加剂、PH调节剂配制成25%质量百分数浓度的溶液后经添加剂制备槽泵18送入添加剂罐19中）共磨制浆，水煤浆浓度可以达到60%（质量百分数）以上，粒度小于14目，流动性好且配比合理。水煤浆从棒磨机14溢流出经磨机出口圆筒筛除去粒度大于14目的大颗粒，依靠重力流入磨机出口槽22，磨浆产生的废气经引风机21排至大气。低压煤浆泵23将水煤浆送至煤浆储罐26，搅拌器连续搅拌使水煤浆均化并保持悬浮状态。高压煤浆泵27将水煤浆加压后输送至气化装置的气化炉作为气化原料。
制浆用水为系统内废水（如煤热解系统废水等），不足部分用新鲜水补充。
添加剂溶液是新鲜水和添加剂（如萘磺酸盐等）、PH调节剂（一般为NaOH）配制成一定浓度的溶液。添加剂的干基用量为半焦耗量的0.5%。
半焦制浆系统设有废浆池24，制浆系统的排放、冲洗、泄漏等都汇集去废浆池24。必要时，低压煤浆泵23也可以切换至废浆池24。废浆池泵25可将废浆输送至棒磨机14回用。
Claims (5)
1.一种低煤化程度煤热解与磨煤耦合制备水煤浆系统，包括煤热解系统，其特征在于，还包括有半焦制浆系统以及煤浆输送系统，所述煤热解系统包括依次连接的煤斗、煤仓、热解反应器和半焦冷却器，所述半焦制浆系统包括与所述半焦冷却器依次连接的破碎机、半焦仓、棒磨机和磨机出口槽，所述棒磨机出料端还设有引风机，所述煤浆输送系统包括与磨机出口槽连接的煤浆储罐。
2.如权利要求1所述的低煤化程度煤热解与磨煤耦合制备水煤浆系统，其特征在于，所述棒磨机的进料端还与添加剂罐和添加剂制备槽依次连接。
3.如权利要求1或2所述的低煤化程度煤热解与磨煤耦合制备水煤浆系统，其特征在于，所述棒磨机的进料端还与制浆水罐连接。
4.如权利要求1所述的低煤化程度煤热解与磨煤耦合制备水煤浆系统，其特征在于，所述磨机出口槽的出口还经废浆池与棒磨机的进料端连接。
5.如权利要求1所述的低煤化程度煤热解与磨煤耦合制备水煤浆系统，其特征在于，所述煤浆储罐经高压煤浆泵与气化炉连接。
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