CN216281426U - 一种细灰处置系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种细灰处置系统,细灰处置系统包括细灰成球装置、预干燥装置、处置装置、分离装置及磨煤机。细灰成球装置用于将进入的细灰加工成颗粒状。预干燥装置用于接收细灰成球装置产生的颗粒状细灰,并使颗粒状细灰干燥。处置装置用于接收经预干燥装置换热后干燥的颗粒状细灰,并使颗粒状细灰燃烧产生灰渣颗粒和热烟气;分离装置用于除去热烟气中夹带的部分细灰,使得热烟气部分送至预干燥装置内以与颗粒状细灰接触换热。磨煤机与分离装置连接,磨煤机构造为利用来自所述分离装置的热烟气。细灰处置系统通过对细灰的处置实现废弃物资源化,且减小了煤气化产生的细灰对环境的污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工生产技术领域,尤其涉及一种细灰处置系统。
背景技术
煤气化是煤炭高效洁净利用的重要途径,气流床气化是高效洁净煤炭气化的典型技术,当前主要存在水煤浆和干煤粉两种技术路线,其中干煤粉气化技术要求对原煤进行干燥并磨成煤粉,气化生产合成气并副产粗渣和细灰,其中细灰往往含碳较高且含水。
原煤干燥过程中需要大量的热烟气,为了满足环保要求往往通过热风炉燃烧燃料气/驰放气/原料气等来获得,消耗了一定量的高品位能源。
煤气化细灰由于经过气化炉高温环境因此燃点很高,着火性能差,经过水洗后往往含水率较高,因此热值一般较低,细灰由于含碳高不能直接用于建筑材料,目前主要用于制砖或者锅炉掺烧等用途,但是在外运过程中容易出现遗撒滴落等影响运输路线环境,另外由于细灰颗粒较小在堆放过程中极易飘尘造成环境污染。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述技术问题,本实用新型提供了一种细灰处置系统,该细灰处置系统通过对细灰的处置实现了废弃物资源化,且减小了煤气化产生的细灰对环境的污染。
本实用新型实施例提供了一种细灰处置系统,其特征在于,包括:
细灰成球装置,其用于将进入的细灰加工成颗粒状;
预干燥装置,其与所述细灰成球装置连接,用于接收所述细灰成球装置产生的颗粒状细灰,并使所述颗粒状细灰干燥;
处置装置,其与所述预干燥装置连接,用于接收经所述预干燥装置换热后干燥的颗粒状细灰,并使颗粒状细灰燃烧产生灰渣颗粒和热烟气;
分离装置,其与所述预干燥装置和所述处置装置分别连接,用于除去热烟气中夹带的部分细灰,使得热烟气部分送至所述预干燥装置内以与所述颗粒状细灰接触换热;
磨煤机,其与所述分离装置连接,用于加工生产干燥煤粉,所述磨煤机构造为利用来自所述分离装置的热烟气。
在一些实施例中,所述处置装置具有灰渣团聚区以及位于所述灰渣团聚区下方的急冷区,所述灰渣团聚区具有氧气进口以通过氧气与残碳反应升温使所述细灰中部分成分熔融团聚产生灰渣颗粒,所述急冷区具有雾化水进口以冷却所述灰渣颗粒。
在一些实施例中,所述处置装置还具有位于所述灰渣团聚区上方的第一燃烧区,以及位于所述第一燃烧区上方的第二燃烧区,所述第一燃烧区用于对浓相细灰的燃烧处理,所述第二燃烧区用于对稀相细灰的燃烧处理。
在一些实施例中,所述细灰处置系统还包括过滤净化装置,所述过滤净化装置与所述磨煤机和/或所述预干燥装置分别连接,用于净化处理所述磨煤机和/或所述预干燥装置排出的热烟气。
在一些实施例中,所述细灰处置系统还包括与所述磨煤机的出口和入口分别连接的循环风机,所述循环风机用于将所述磨煤机的出口排出的部分热烟气循环至所述磨煤机的入口。
在一些实施例中,所述第二燃烧区、所述第一燃烧区、所述灰渣团聚区以及所述急冷区的横截面积依次减小。
在一些实施例中,所述细灰成球装置具有使原煤和脱硫剂进入的入口。
与现有技术相比,本实用新型实施例的有益效果在于:本实用新型通过细灰成球装置将细灰加工成颗粒状,经预干燥装置为颗粒状细灰去除水分,以及通过处置装置使细灰中的碳充分燃烧产生灰渣颗粒,该灰渣颗粒能够用于建筑材料,使得细灰得以有效利用,实现了废弃物资源化。且处置装置处理后产生的热烟气能够经分离装置分别输送至预干燥装置和磨煤机,达到预干燥装置内的颗粒状细灰能够经热烟气充分干燥,以及通过磨煤机能够充分利用上述热烟气的目的,实现了低品位能量生产和对低品位能量需求的充分互补,节约了现有技术中为磨煤机提供的高品位能源的需求量。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中,相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例,并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候,在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的,而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
图1为本实用新型实施例细灰处置系统的结构框图;
图2为本实用新型实施例细灰处置方法的流程图。
图中的附图标记所表示的构件:
100-细灰处置系统;1-细灰成球装置;2-预干燥装置;3-处置装置;31-灰渣团聚区;32-急冷区;33-第一燃烧区;34-第二燃烧区;4-分离装置;5-磨煤机;6-循环风机;7-过滤净化装置。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实施例作进一步详细描述,但不作为对本实用新型的限定。
本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素,并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本实用新型中,当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时,在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件,也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时,该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件,也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
本实用新型使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本实用新型所属领域的普通技术人员理解的含义相同,除非另外特别定义。还应当理解,在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
本实用新型实施例提供了一种细灰处置系统100,如图1所示,细灰处置系统100包括细灰成球装置1、预干燥装置2、处置装置3、分离装置4以及磨煤机5。细灰成球装置1用于将进入的细灰加工成颗粒状。预干燥装置2与细灰成球装置1连接,用于接收细灰成球装置1产生的颗粒状细灰,并使颗粒状细灰干燥。处置装置3与预干燥装置2连接,用于接收经预干燥装置2换热后干燥的颗粒状细灰,并使颗粒状细灰燃烧产生灰渣颗粒和热烟气;分离装置4与预干燥装置2和处置装置3分别连接,用于除去热烟气中夹带的部分细灰,使得热烟气部分送至预干燥装置2内以与颗粒状细灰接触换热。磨煤机5与分离装置4连接,用于加工生产干燥煤粉,所述磨煤机构造为利用来自分离装置4的热烟气。上述磨煤机5加工出来的干燥煤粉能够满足气化要求。
具体地,上述细灰成球装置1可包括旋转挤压机,使其可通过旋转挤压的方式将细灰加工成颗粒状,如球状、椭圆状等。
具体地,预干燥装置2可包括滚筒或转盘等结构,经细灰成球装置1加工成的颗粒状细灰在滚筒或转盘内进行换热,实现对颗粒状细灰的预干燥处理,去除颗粒状细灰的部分水分,从而利于后续颗粒状细灰的燃烧。
具体地,处置装置3在使干燥的颗粒状细灰燃烧时,会产生热烟气,该热烟气具有较多热量,因此热烟气从灰渣颗粒中分离后再供给到预干燥装置2,实现通过热烟气加速颗粒状细灰的干燥,使热烟气得以充分利用,降低了细灰处置系统100的能耗。
具体地,上述分离装置4可通过形成高温旋风对处置装置3排放的热烟气进行初步净化,减小灰尘夹带,经初步净化的高温烟气进入预干燥装置2和磨煤机5内,以将热烟气的热量充分利用。经分离装置4净化脱出后的飞灰颗粒能够被收集起来运输至预干燥装置2内,使得飞灰颗粒能够随颗粒状细灰一同送入处置装置3内进行燃烧。
具体地,上述磨煤机5可理解为将原煤磨成煤粉的设备,在磨煤的过程中需要消耗大量的热烟气,现有技术中常通过高品位燃料的燃烧产生热烟气以供磨煤机5使用,本实用新型通过将处置装置3产生的热烟气经由分离装置4初步净化后,供给磨煤机5使用,实现了通过利用低品位能量,节约了高品位燃料的需求量,进一步降低了能耗,具有环保节能等优点。
本实用新型通过细灰成球装置1将细灰加工成颗粒状,经预干燥装置2为颗粒状细灰去除水分,以及通过处置装置3使细灰中的碳充分燃烧产生灰渣颗粒,该灰渣颗粒能够用于建筑材料,使得细灰得以有效利用,实现了废弃物资源化。且处置装置3处理后产生的热烟气能够经分离装置4分别输送至预干燥装置2和磨煤机5,达到预干燥装置2内的颗粒状细灰能够经热烟气充分干燥,以及通过磨煤机5能够充分利用上述热烟气的目的,实现了低品位能量生产和对低品位能量需求的充分互补,节约了现有技术中为磨煤机5提供的高品位能源的需求量。
在一些实施例中,如图1所示,处置装置3具有灰渣团聚区31以及位于灰渣团聚区31下方的急冷区32,灰渣团聚区31具有氧气进口以通过氧气与残碳反应升温使所述细灰中部分成分熔融团聚产生灰渣颗粒,急冷区32具有雾化水进口以冷却灰渣颗粒。上述细灰中部分成分熔融后能够产生粘性团聚从而产生灰渣颗粒。
具体地,上述灰渣团聚区31可高速喷入纯氧使细灰熔融团聚,实现充分燃烧细灰中的碳,且能够避免大块熔渣。经该灰渣团聚区31燃烧的细灰的含碳量能够低于10%,利于灰渣颗粒后续作为建筑材料。
具体地,上述急冷区32的雾化水进口可设置在其底部,即由急冷区32的底部喷入雾化水空气,如此能够避免大块熔渣,使得灰渣颗粒能够快速降温淬冷,且在灰渣颗粒降温的过程中,灰渣颗粒周围的空气的温度将升高,使得灰渣颗粒中的残碳能够再次得以充分燃烧。
具体地,上述急冷区32的下出口可设有温度传感器,根据该温度传感器反馈的温度信息,控制雾化水空气的进气量。如若温度传感器检测到急冷区32排出的灰渣颗粒的温度过高,此时可以增加雾化水空气的进气量,使得灰渣颗粒的温度能够得以进一步降低;若温度传感器检测到的排出的灰渣颗粒的温度较低,此时可以减少雾化水空气的进气量,使得灰渣颗粒的温度满足温度要求的同时,还能够减少雾化水空气的进气量。
在一些实施例中,如图1所示,处置装置3还具有位于灰渣团聚区31上方的第一燃烧区33,以及位于第一燃烧区33上方的第二燃烧区34,第一燃烧区33用于对浓相细灰的燃烧处理,第二燃烧区34用于对稀相细灰的燃烧处理。
具体地,上述第二燃烧区34、第一燃烧区33、灰渣团聚区31以及急冷区32由上至下依次布设,颗粒状细灰在第一燃烧区33不断翻滚破碎,破碎后细小的含碳飞灰与一次空气快速反应,部分靠近中心的飞灰在灰渣团聚区31的高温作用下出现团聚粘结,并下落至急冷区32,与急冷区32底部喷入的雾化水空气接触换热,同时未团聚的飞灰被吹起进行翻滚直至团聚。部分被热烟气吹起的含碳细灰在第二燃烧区34与二次空气反应烧掉残碳,同时保证主要成分为氮气和二氧化碳的热烟气处于微过氧状态,避免了一氧化碳及有机物对环境的污染。
在一些实施例中,如图1所示,细灰处置系统100还包括过滤净化装置7,过滤净化装置7与磨煤机5和/或预干燥装置2分别连接,用于净化处理磨煤机5和/或预干燥装置2排出的热烟气。上述过滤净化处置装置3用于过滤烟气中夹带的烟尘、挥发性有机物等,从而减小排放的烟气对环境的污染,满足烟气排放要求。
在一些实施例中,如图1所示,细灰处置系统100还包括与磨煤机5的出口和入口分别连接的循环风机6,循环风机6用于将磨煤机5的出口排出的部分热烟气循环至磨煤机5的入口。磨煤机5的入口进入的是高温的热烟气,经磨煤机5利用后热烟气的热量被充分利用,将转为低温烟气,而磨煤机5的入口进入的热烟气温度过高会使原煤热解,因此通过上述循环风机6能够将磨煤机5的出口排出的低温烟气循环回磨煤机5的入口,从而降低磨煤机5入口进入的烟气的温度,有效地避免了因热烟气温度过高导致磨煤机5的原煤热解。
在一些实施例中,如图1所示,第二燃烧区34、第一燃烧区33、灰渣团聚区31以及急冷区32的横截面积依次减小。如此,在第二燃烧区34、第一燃烧区33、灰渣团聚区31以及急冷区32内分别供入气体后,第二燃烧区34内的气体的流动速度较慢,能够使位于第二燃烧区34的大颗粒状的细灰依次落向第一燃烧区33、灰渣团聚区31以及急冷区32,使得细灰中的碳被充分燃烧后细灰能够被充分利用起来。
在一些实施例中,细灰成球装置1具有使原煤和脱硫剂进入的入口。如此能够通过原煤能够增加细灰的碳含量,从而增加细灰的热值,以及通过脱硫剂消除细灰中的硫,减少后续含硫物的排放。上述脱硫剂可采用石灰石等物质。
本实用新型实施例还提供了一种细灰处置方法,如图2所示,细灰处置方法包括步骤S101至步骤S104。
步骤S101:经由细灰成球装置1将细灰加工成颗粒状。
步骤S102:经由预干燥装置2接收细灰成球装置1产生的颗粒状细灰,并使颗粒状细灰与热烟气接触换热。
步骤S103:经由处置装置3使预干燥装置2干燥后的细灰燃烧以产生灰渣颗粒和热烟气。
步骤S104:经由分离装置4将处置装置3产生的热烟气分别输送至预干燥装置2和磨煤机5内。
具体地,上述细灰成球装置1可包括旋转挤压机,使其可通过旋转挤压的方式将细灰加工成颗粒状,如球状、椭圆状等。
具体地,预干燥装置2可包括滚筒或转盘等结构,经细灰成球装置1加工成的颗粒状细灰在滚筒或转盘内进行换热,实现对颗粒状细灰的预干燥处理,去除颗粒状细灰的部分水分,从而利于后续颗粒状细灰的燃烧。
具体地,处置装置3在使干燥的颗粒状细灰燃烧时,会产生热烟气,该热烟气具有较多热量,因此热烟气从灰渣颗粒中分离后再供给到预干燥装置2,实现通过热烟气加速颗粒状细灰的干燥,使热烟气得以充分利用,降低了细灰处置系统100的能耗。
具体地,上述分离装置4可通过形成高温旋风对处置装置3排放的热烟气进行初步净化,减小灰尘夹带,经初步净化的高温烟气进入预干燥装置2和磨煤机5内,以将热烟气的热量充分利用。经分离装置4净化脱出后的飞灰颗粒能够被收集起来运输至预干燥装置2内,使得飞灰颗粒能够随颗粒状细灰一同送入处置装置3内进行燃烧。
具体地,上述磨煤机5可理解为将原煤磨成煤粉的设备,在磨煤的过程中需要消耗大量的热烟气,现有技术中常通过高品位燃料的燃烧产生热烟气以供磨煤机5使用,本实用新型通过将处置装置3产生的热烟气经由分离装置4初步净化后,供给磨煤机5使用,实现了通过利用低品位能量,节约了高品位燃料的需求量,进一步降低了能耗,具有环保节能等优点。
本实用新型通过细灰成球装置1将细灰加工成颗粒状细灰,经预干燥装置2为颗粒状细灰去除水分,以及通过处置装置3使细灰中的碳充分燃烧产生灰渣颗粒,该灰渣颗粒能够用于建筑材料,使得细灰得以有效利用,实现了废弃物资源化。且处置装置3处理后产生的热烟气能够经分离装置4分别输送至预干燥装置2和磨煤机5,达到预干燥装置2内的颗粒状细灰能够经热烟气充分干燥,以及通过磨煤机5能够充分利用上述热烟气的目的,实现了低品位能量生产和对低品位能量需求的充分互补,节约了现有技术中为磨煤机5提供的高品位能源的需求量。
在一些实施例中,经由处置装置3使预干燥装置2干燥后的颗粒状细灰燃烧以产生灰渣颗粒和热烟气,具体包括:
经由处置装置3的灰渣团聚区31内的纯氧使细灰熔融团聚产生灰渣颗粒;
经由处置装置3的急冷区32内的雾化水空气冷却灰渣颗粒;以及,
经由处置装置3的第一燃烧区33和位于第一燃烧区33上方的第二燃烧区34使空气中的细灰充分燃烧。
具体地,上述第二燃烧区34、第一燃烧区33、灰渣团聚区31以及急冷区32由上至下依次布设,颗粒状细灰在第一燃烧区33不断翻滚破碎,破碎后细小的含碳飞灰与一次空气快速反应,部分靠近中心的飞灰在灰渣团聚区31的高温作用下出现团聚粘结,并下落至急冷区32,与急冷区32底部喷入的雾化水空气接触换热,同时未团聚的飞灰被吹起进行翻滚直至团聚。部分被热烟气吹起的含碳细灰在第二燃烧区34与二次空气反应烧掉残碳,同时保证主要成分为氮气和二氧化碳的热烟气处于微过氧状态,避免了一氧化碳及有机物对环境的污染。
在一些实施例中,细灰处置方法还包括:
经由循环风机6将磨煤机5的出口排出的部分热烟气转运至磨煤机5的入口,其中,循环风机6与磨煤机5的出口和入口分别连接。
磨煤机5的入口进入的是高温的热烟气,经磨煤机5利用后热烟气的热量被充分利用,将转为低温烟气,而磨煤机5的入口进入的热烟气温度过高会使原煤热解,因此通过上述循环风机6能够将磨煤机5的出口排出的低温烟气循环回磨煤机5的入口,从而降低磨煤机5入口进入的烟气的温度,有效地避免了因热烟气温度过高导致磨煤机5的原煤热解。
此外,尽管已经在本文中描述了示例性实施例,其范围包括任何和所有基于本实用新型的具有等同元件、修改、省略、组合(例如,各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释,并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例,其示例将被解释为非排他性的。因此,本说明书和示例旨在仅被认为是示例,真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如,上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外,在上述具体实施方式中,各种特征可以被分组在一起以简单化本实用新型。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反,本实用新型的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而,以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中,其中每个权利要求独立地作为单独的实施例,并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本实用新型的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例,不用于限制本实用新型,本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内,对本实用新型做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种细灰处置系统,其特征在于,包括:
细灰成球装置,其用于将进入的细灰加工成颗粒状;
预干燥装置,其与所述细灰成球装置连接,用于接收所述细灰成球装置产生的颗粒状细灰,并使所述颗粒状细灰干燥;
处置装置,其与所述预干燥装置连接,用于接收经所述预干燥装置换热后干燥的颗粒状细灰,并使颗粒状细灰燃烧产生灰渣颗粒和热烟气;
分离装置,其与所述预干燥装置和所述处置装置分别连接,用于除去热烟气中夹带的部分细灰,使得热烟气部分送至所述预干燥装置内以与所述颗粒状细灰接触换热;
磨煤机,其与所述分离装置连接,用于加工生产干燥煤粉,所述磨煤机构造为利用来自所述分离装置的热烟气。
2.根据权利要求1所述的细灰处置系统,其特征在于,所述处置装置具有灰渣团聚区以及位于所述灰渣团聚区下方的急冷区,所述灰渣团聚区具有氧气进口以通过氧气与残碳反应升温使所述细灰中部分成分熔融团聚产生灰渣颗粒,所述急冷区具有雾化水进口以冷却所述灰渣颗粒。
3.根据权利要求2所述的细灰处置系统,其特征在于,所述处置装置还具有位于所述灰渣团聚区上方的第一燃烧区,以及位于所述第一燃烧区上方的第二燃烧区,所述第一燃烧区用于对浓相细灰的燃烧处理,所述第二燃烧区用于对稀相细灰的燃烧处理。
4.根据权利要求1所述的细灰处置系统,其特征在于,所述细灰处置系统还包括过滤净化装置,所述过滤净化装置与所述磨煤机和/或所述预干燥装置分别连接,用于净化处理所述磨煤机和/或所述预干燥装置排出的热烟气。
5.根据权利要求1所述的细灰处置系统,其特征在于,所述细灰处置系统还包括与所述磨煤机的出口和入口分别连接的循环风机,所述循环风机用于将所述磨煤机的出口排出的部分热烟气循环至所述磨煤机的入口。
6.根据权利要求3所述的细灰处置系统,其特征在于,所述第二燃烧区、所述第一燃烧区、所述灰渣团聚区以及所述急冷区的横截面积依次减小。
7.根据权利要求1所述的细灰处置系统,其特征在于,所述细灰成球装置具有使原煤和脱硫剂进入的入口。
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