一种高水分低阶煤制粉与水回收系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高水分低阶煤制粉与水回收系统，包括煤粉碎装置、过滤器(5)、循环风机(6)、煤粉仓(19)、澄清槽(20)、热泵循环装置和过滤器反冲洗装置；所述的煤粉碎装置与所述的过滤器(5)相连，所述的过滤器(5)分别与煤粉仓(19)、热泵循环装置以及过滤器反冲洗装置连接，并在过滤器(5)与热泵循环装置之间设置循环风机(6)，所述的澄清槽(20)连接所述热泵循环装置，热泵循环装置连接过滤器反冲洗装置，待处理高水分低阶煤通过煤粉碎装置处理后，所得煤/气混合物经过滤器(5)过滤，煤粉收集入煤粉仓(19)，过滤后的气体经循环风机(6)送入热泵循环装置回收水分。与现有技术相比，本发明专利技术节能、节水，安全无污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高水分低阶煤的干燥粉化领域，具体涉及
技术介绍
高水分低阶煤包括泥煤、褐煤、长焰煤、不粘煤等，其主要特点是高水分(收到基水分含量高达20%?50% )、高挥发分、高灰分，占我国煤炭储量50%以上，而且主要分布在新疆省和内蒙古自治区。发展低阶煤高效清洁利用是我国当前能源政策鼓励发展的项目之一Ο以煤气化技术为龙头的现代煤化工(如煤制烯烃、煤制天然气等)是目前我国大规模就地高效清洁转化煤炭的关键产业。其中，气化技术可分为固定床、流化床和气流床，其中气流床是现代煤化工主流的气化技术，按进料状态，气流床煤气化技术又可分为水煤浆气化技术和干粉煤气化技术。水煤浆需要原料煤有较好的成浆性能，而高水分低阶煤成浆性能较差，不适合水煤浆气化。干燥制粉对原料煤基本无特殊要求，因此，高水分低阶煤更适合干粉气化。我国高水分低阶煤的主产区基本都是水资源匮乏的地方，现代煤化工又是高水耗产业，因此，合理回收利用高水分低阶煤中所含有的水分对于这些产煤地发展煤化工产业至关重要。高水分低阶煤采用气流床干粉气化技术首先需要进行预干燥脱水，然后再磨煤干燥制粉，这样有利于节约能源和充分回收高水分低阶煤中的水分。专利技术专利CN 103146454没有回收磨煤干燥单元水分蒸发潜热，有放空气体，造成大气污染和资源浪费，且空气和燃料燃烧产生惰性气体，一般都是采取空气过量以保证燃料完全燃烧，因此，其干燥系统中惰性气体中一定含有残存的氧气，一般需要安装在线氧气监测仪并通入纯惰性气体进行氧含量的调节，以保证系统运行中氧气含量小于粉尘爆炸下限；但是有氧气存，操作稍有不慎，该系统仍然是时刻存在粉尘爆炸的可能。又如专利技术专利CN 103146454中所涉及的磨煤干燥系统也采用了热烟气作为干燥介质，虽然热烟气是一种廉价易得的干燥介质，但其温度高且氧含量高，若系统控制不好，均会发生爆炸。此外，现存大多技术均通过部分放空部分惰性气体以控制干燥气体的湿含量，这会造成大气污染和资源浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种节能、节水、安全可靠的高水分低阶煤干燥制粉与水回收系统及方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种高水分低阶煤制粉与水回收系统，该系统包括煤粉碎装置、过滤器(5)、循环风机(6)、煤粉仓(19)、澄清槽(20)、热栗循环装置和过滤器反冲洗装置；所述的煤粉碎装置与所述的过滤器(5)相连，所述的过滤器(5)分别与煤粉仓(19)、热栗循环装置以及过滤器反冲洗装置连接，并在过滤器(5)与热栗循环装置之间设置循环风机出)，所述的澄清槽(20)连接所述热栗循环装置，热栗循环装置连接过滤器反冲洗装置，待处理高水分低阶煤通过煤粉碎装置处理后，所得煤/气混合物经过滤器(5)过滤，得到的煤粉收集入煤粉仓(19)，过滤后的气体经循环风机(6)送入热栗循环装置回收水分，收集于澄清槽(20)中，并通过所述过滤器反冲洗装置对过滤器(5)进行反冲洗，同时平衡高水分低阶煤制粉与水回收系统中的气体流量。所述的煤粉碎装置包括依次连接的煤储仓、破碎机、干燥组件和磨煤机，该磨煤机连接所述过滤器；所述的热栗循环装置包括依次循环连接的蒸发器、压缩机、冷凝器、散热器和节流阀，该节流阀循环连接至蒸发器；所述的蒸发器分别连接循环风机和澄清槽，所述冷凝器经过一加热器与所述的磨煤机相连。所述的破碎机将高水分低阶煤破碎至粒径大小为0.1?10_的颗粒；所述的干燥组件为现有多级低阶煤干燥系统，例如可采用专利CN102519224B中所公开的多级低阶煤干燥系统，其产生的低压饱和蒸汽作为所述加热器的热源。所述的磨煤机为内部设有旋风分离器，经破碎干燥后的煤颗粒在磨煤机中进行研磨，得到合格粉煤，符合气化进料要求，其中粒径〈90 μπι的粉煤占总量的90%以上，而粒径<5 μπι的粉煤含量不大于总量的10%。所述的过滤器为防静电、防结露和防自燃的袋式收集过滤器。所述的蒸发器管程的入口与所述的循环风机的出口相连，蒸发器管程的第一出口与所述的冷凝器管程的入口相连，蒸发器管程的第二出口与澄清槽的入口连接，蒸发器的壳程入口与所述的节流阀的出口相连，蒸发器的壳程出口与所述的压缩机入口相连，所述的压缩机的出口与所述冷凝器壳程入口相连，所述的冷凝器壳程的出口连接散热器的入口，散热器的出口连接节流阀的入口，节流阀的入口连接蒸发器壳程的入口。所述的蒸发器和冷凝器均为热管换热器；所述的热栗循环装置采用的制冷介质包括 R124、R142b、R22、R134a、R123 或 R717。所述的过滤器反冲洗装置包括依次连接的惰性气体储罐、加压风机、阀b、惰性气体洗罐和阀c，所述的惰性气体储罐连接所述热栗循环装置，并在其连接管路上设有阀a，所述的阀c连接所述过滤器，该过滤器反冲洗装置通过压差控制系统自动完成，操作方式为间歇操作方式。所述的惰性气体储罐中充有惰性气体，该惰性气体包括N2、C02、Ar，其纯度^ 95%，惰性气体中的02浓度< 6%，整个制粉干燥系统无废气排出，所述的惰性气体在开车时一次注入。干燥过程产生的水分可通过热栗系统冷凝分离后回收，且可同时回收部分水的气化潜热。—种上述的高水分低阶煤制粉与水回收系统的方法，包括以下几个步骤:(1)储存于煤储仓中的高水分低阶煤经破碎机破碎，然后送至干燥组件中进行预干燥，干燥组件出口的低阶煤水分降至10%?15% ;(2)将步骤(1)干燥后的煤颗粒送至磨煤机，被从加热器送来的温度为90?150°C的热惰性干燥气体干燥，并碾磨成煤粉，煤粉和惰性干燥气体混合物一起被送到磨煤机上部，经旋风分离器分离，其中合格的煤粉随干燥气体一起进入过滤器进行煤/气分离，过滤下来的大颗粒煤粉重新返回到磨煤机中继续碾磨；在磨煤机下部，未被碾磨的石块、木块等从磨煤机的排矸孔排出；(3)进入过滤器的煤粉和惰性干燥气体混合物，经过滤后，煤粉被收集入煤粉仓备用，干燥气体中固体含量低于10mg/Nm3，温度为85?125°C，被循环风机抽出送至所述的蒸发器的管程中；(4)步骤(3)所得的干燥气体在所述的蒸发器的管程中间接冷却至40?60°C，冷凝下来的凝结水被送至澄清槽备用，未被冷凝的干燥气体进入所述的冷凝器；同时，制冷剂在蒸发器中蒸发并吸收了凝结水的潜热，得到的制冷剂气体经过压缩机压缩后被送至冷凝器加热干燥气体，同时，制冷剂被冷凝为液体，再进一步经过散热器进行冷却，然后经节流阀送至蒸发器进行下一次循环；(5)将步骤(4)中未冷凝的干燥气体在冷凝器中加热至70?90°C，进入所述的加热器中进行进一步加热，以满足磨煤机入口干燥气体温度要求；(6)当过滤器压差过大时，通过一压差控制系统控制过滤器反冲洗装置对过滤器(5)进行反吹洗，并平衡高水分低阶煤制粉与水回收系统中的气体的流量。所述的高水分低阶煤包括泥煤、褐煤、长焰煤或不粘煤，其中的水分含量为20%?50%。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在以下几方面:(1)本专利技术采用的惰性干燥气体闭式循环利用，无放空，环境友好；(2)本专利技术采用的干燥温度低(惰性气体温度不大于150°C )，含氧量低，干燥过程安全；(3)本专利技术增加热栗循环装置，可回收干燥过程中水分的蒸发潜热，节能；(4)本专利技术在得到可进行煤气化反应的煤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高水分低阶煤制粉与水回收系统，其特征在于，该系统包括煤粉碎装置、过滤器(5)、循环风机(6)、煤粉仓(19)、澄清槽(20)、热泵循环装置和过滤器反冲洗装置；所述的煤粉碎装置与所述的过滤器(5)相连，所述的过滤器(5)分别与煤粉仓(19)、热泵循环装置以及过滤器反冲洗装置连接，并在过滤器(5)与热泵循环装置之间设置循环风机(6)，所述的澄清槽(20)连接所述热泵循环装置，热泵循环装置连接过滤器反冲洗装置，待处理高水分低阶煤通过煤粉碎装置处理后，所得煤/气混合物经过滤器(5)过滤，得到的煤粉收集入煤粉仓(19)，过滤后的气体经循环风机(6)送入热泵循环装置回收水分，收集于澄清槽(20)中，并通过所述过滤器反冲洗装置对过滤器(5)进行反冲洗，同时平衡高水分低阶煤制粉与水回收系统中的气体流量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田靖，刘兵，吕建宁，张梁，解建国，
申请(专利权)人：惠生工程中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31