[发明专利]一种原料煤预干燥、制粉和输送的方法及其专用处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种原料煤预干燥、制粉和输送的方法及其专用处理系统，属于煤化工领域。

背景技术

气流床粉煤加压气化技术是当今先进的煤气化技术之一，具有煤种适应性广、原料消耗低、碳转化率高、冷煤气效率高、设备寿命长、易于大型化等技术优势，制备的合成气可作为煤炭直接液化与间接液化过程的原料气、IGCC发电的燃料气，还可以用于生产合成氨、甲醇、二甲醚等。对于含水量较低的原料煤，目前常规的原料煤预处理过程主要包括原煤破碎、磨煤干燥、粉煤加压输送，磨机在磨煤的同时将原料煤进行干燥，达到气化炉进口含水要求。对于含水量较高的褐煤，在磨煤之前可以增加预干燥工艺过程。而目前传统褐煤预干燥工艺大部分采用烟气与煤直接接触式的转筒干燥机及气流干燥机等，存在单机负荷小、投资高、占地面积大等缺点，同时褐煤与高温烟气直接接触容易产生爆炸。

传统干煤粉加压密相气力输送系统采用高压气体置换的方式将干煤粉从常压环境输送到高压环境，高压置换气体一般采用氮气或二氧化碳。传统粉煤输送装置不仅结构复杂，耗能、耗气量非常大，而且出气化炉的合成气中氮气或二氧化碳含量较高。这对下游生产甲醇、煤制油等过程效率影响较大，在一定程度上削弱了干粉煤气化带来的氧耗和煤耗降低的优势。

综上所述，目前粉煤加压气化技术中原料煤预处理及粉煤输送过程存在诸多不足，因此需要研发一种更适合于气流床粉煤加压气化技术的原料煤预处理及输送集成工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种原料煤预干燥、制粉和输送的方法及其专用处理系统；本发明对原料煤干燥效果好，节约能源；对磨煤干燥操作更安全；对粉煤的输送耗能少、效率高。

本发明提供的原料煤预干燥、制粉和输送的方法，包括如下步骤：1)将预干燥进料仓中的碎煤输送到流化床干燥炉中预干燥，得到的预干燥后的碎煤进入制粉进料煤仓；

所述流化床干燥炉包括一流化床干燥炉腔体、一进料阀、一出料阀、加热管和相互连接的两组气体分布器；所述进料阀和所述出料阀分别设于所述流化床干燥炉腔体的顶部和底部；所述流化床干燥炉腔体壁上部设有一循环蒸汽出口，所述流化床干燥炉腔体壁上于所述气体分布器处设置2个循环蒸汽入口；所述加热管包括上段加热管和下段加热管，所述上段加热管和所述下段加热管分设于所述流化床干燥炉腔体内的上部和下部；所述上段加热管设有加热蒸汽入口Ⅰ和蒸汽凝结水出口Ⅰ，所述下段加热管设有加热蒸汽入口Ⅱ和蒸汽凝结水出口Ⅱ；所述气体分布器设于所述流化床干燥炉腔体内，所述两组气体分布器均与所述循环蒸汽入口连接，且设于所述上段加热管和所述下段加热管之间；所述流化床干燥炉的上部、中部和下部分别设有多个视镜口；

2)所述预干燥后的碎煤由所述制粉进料煤仓送入磨煤机中研磨，得到的煤粉送入煤粉仓；

3)所述煤粉由所述煤粉仓经固体粉煤输送泵输送至高压粉煤罐中，然后再经氮气或二氧化碳输送至加压气化炉烧嘴；

所述固体粉煤输送泵包括一输送活塞、一活塞缸、一驱动装置、一输送管路、一压力平衡阀和一排气阀；所述活塞缸包括驱动缸和粉煤缸，所述输送活塞滑动设置在所述活塞缸内，且所述输送活塞上具有一连通所述粉煤缸的通孔；所述粉煤缸的出料端设置有一排料阀，所述粉煤缸通过所述排料阀与所述高压粉煤罐相连通；所述驱动装置固定设置在所述驱动缸上，用于驱动所述输送活塞在所述活塞缸内往复直线运动；所述输送管路的进料端连接所述煤粉仓，出料端通过所述通孔与所述粉煤缸相连通；所述压力平衡阀和所述排气阀设置在所述粉煤缸的出料端处，且位于所述排料阀前端，所述粉煤缸通过所述压力平衡阀与所述高压粉煤罐相连通，通过所述排气阀与常压环境相连通。

本发明中，所述流化床干燥炉内部设置的所述上段加热管和所述下段加热管分别为沸腾床和移动床，沸腾床中粉煤颗粒处于剧烈运动的状态，能够增加干燥效果；移动床能进一步脱除煤粉内的水，可以根据原料煤的含水量选择开启或者关闭下段换热管的移动床；所述干燥后循环蒸汽出流化床干燥炉后，进入除尘装置进行气固分离，分离出的煤粉送入制粉进料煤仓，分离出的过热蒸汽一部分去煤中水回收系统，另一部分去离心风机，由离心风机送入干燥炉循环使用；

所述预干燥采用能级较低的蒸汽作为加热的介质，以达到环保节能的效果。

上述的方法中，所述碎煤的粒径≤6mm，所述碎煤的含水量为20～65％，具体可为28％；

所述碎煤由所述流化床干燥炉中所述加热管加热；

所述加热管内的蒸汽的温度可为159～220℃，具体可为175℃；