【技术实现步骤摘要】
本技术涉及煤矸石资源化利用，具体说是一种煤矸石颗粒生产系统。
技术介绍
1、煤矸石是煤炭开采和洗选加工过程中产生的固体废物，是目前排放量最大的固体废弃物之一，具有挥发分、高灰分、低热值、难燃烧等特点，根据《2021-2022年中国大宗工业固体废物综合利用产业发展报告》的数据，2021年我国煤矸石的产量大约为7.43亿吨，同比增长5.84%，表明煤矸石的产生量还在逐渐增加，且增长幅度较为明显。煤矸石的资源化利用对于减少污染、提高生态效益、降低处理成本具有重要意义。利用煤矸石加工成陶粒等颗粒产品是煤矸石的资源化利用途径之一，其过程是将煤矸石粉磨后与添加剂制成颗粒，经烘干、脱碳、烧结等热处理工序后得到煤矸石颗粒产品。煤矸石中含有一定量的碳，煤矸石颗粒的含碳量越低越好，现有技术一般通过加入添加剂的方式降低煤矸石颗粒的含碳量，如cn117209253a公开的一种用煤矸石协同固废制备轻质陶粒的方法，该方法将煤矸石粉料与其他粉料混合后，经造粒、烘干、焙烧得到陶粒球料，没有单独的脱碳工序，对陶粒的稳定性有一定影响。
技术实现思路
1、本技术为解决现有技术利用煤矸石粉料生产的颗粒脱碳效果不理想的问题，提供一种脱碳较彻底的煤矸石颗粒生产系统。
2、为解决上述技术问题，本技术包括用于煤矸石粉料进料的煤矸石粉料仓和用于添加剂粉料进料的添加剂粉料仓，所述煤矸石粉料仓和添加剂粉料仓的出料口皆与预成核机的进料口连接，所述预成核机还连接有进水管路，所述预成核机通过物料输送线路依次与造粒机、烘干机、烧结
3、采用上述结构后，生产煤矸石颗粒时，煤矸石粉料从煤矸石粉料仓进入预成核机，添加剂粉料从添加剂粉料仓按比例进入预成核机，粉料粘结用的水从进水管路进入预成核机，物料在预成核机中混合均匀，混合物料进入造粒机造粒，合格的料球进入烘干机进行烘干，当含水率降至一定数值后进入内燃脱碳回转窑，煤矸石颗粒在内燃脱碳回转窑中燃烧脱碳，可较彻底的脱除颗粒中的碳，脱碳后的煤矸石进入烧结窑，煤矸石颗粒烧结成型稳定后进入冷却机冷却，得到煤矸石颗粒产品；烧结窑的热量来自燃烧器，燃气和空气燃烧产生的热量对烧结窑内的煤矸石颗粒进行烧结，热风从烧结窑排出后经热风管路依次进入内燃脱碳回转窑、烘干机，利用热风中的热量对煤矸石颗粒进行燃烧脱碳和烘干，充分利用燃烧器的热能，节约能耗。烘干机与控制系统控制连接，通过控制烘干机的电机转速控制颗粒在烘干机中的前进速度，确保烘干后的含水率达到要求，控制煤矸石粉料仓和添加剂粉料仓的投加速率，使进出烘干机的颗粒量平衡；通过控制燃烧器调节烧结窑的温度在合适的范围。本技术的煤矸石颗粒生产系统中含有内燃脱碳回转窑，煤矸石颗粒在内燃脱碳回转窑中发生燃烧脱碳，可将煤矸石颗粒中的碳较为彻底的脱除，提高了产品的稳定性。
4、所述控制系统为dcs集中控制系统。
5、所述煤矸石粉料仓的进料口与煤矸石粉料仓秤的出料口连接，所述煤矸石粉料仓秤通过粉料输送管路与煤矸石粉料仓式泵连接，所述添加剂粉料仓的进料口与添加剂粉料仓秤的出料口连接，所述添加剂粉料仓秤通过粉料输送管路与添加剂粉料仓式泵连接。
6、所述预成核机连接的进水管路上设有沿水流方向依次设置的稳压水箱、水计量泵、第一流量计，所述水计量泵与dcs集中控制系统控制连接，所述第一流量计与dcs集中控制系统信号连接。
7、所述烘干机的尾气出口通过尾气管道与收尘器连接，所述收尘器还连接有总引风机，所述烘干机上设有用于检测内部温度的第一温度变送器，所述尾气管道上设有用于测量管道内烟气温度的第二温度变送器，所述第一温度变送器、第二温度变送器皆与dcs集中控制系统信号连接；所述内燃脱碳回转窑与烘干机之间的热风管路部段设有用于将热风送入烘干机的烘干机进风机、用于检测送入烘干机热风温度的第三温度变送器和用于检测送入烘干机热风流量的第二流量计，所述烘干机进风机为变频风机，所述烘干机进风机与dcs集中控制系统控制连接，所述第三温度变送器、第二流量计皆与dcs集中控制系统信号连接。
8、所述内燃脱碳回转窑上设有第一窑内温度无线检测系统，所述内燃脱碳回转窑与烧结窑之间的热风管路部段通过气体管道分别与脱碳窑进风机、热风燃烧机连接，所述脱碳窑进风机的出风口连接的气体管道上设有换热器、用于检测管道气体流量的第三流量计和用于检测管道气体温度的第四温度变送器，所述换热器还与内燃脱碳回转窑与烘干机之间的热风管路连接，所述内燃脱碳回转窑与烘干机之间的热风管路部段上还设有用于检测内燃脱碳回转窑的烟气出口温度的第五温度变送器，所述第一窑内温度无线检测系统、第三流量计、第四温度变送器、第五温度变送器皆与dcs集中控制系统信号连接，所述脱碳窑进风机、热风燃烧机皆与dcs集中控制系统控制连接。
9、所述内燃脱碳回转窑通过管道与用于向窑内补充氧含量的增氧风机连接，所述增氧风机为变频风机，所述增氧风机与plc控制模块控制连接，所述plc控制模块与用于控制增氧风机频率的工业无线遥控器信号连接。
10、所述增氧风机通过多根管道与内燃脱碳回转窑的脱碳窑内壁多点连接，所述脱碳窑内壁上的管道出风口沿脱碳窑内壁的横截面均匀分布，所述增氧风机与脱碳窑内壁连接的每根管道上皆设有电动开关阀，所述电动开关阀与plc控制模块控制连接，所述plc控制模块与用于控制电动开关阀开关的光电开关信号连接，所述光电开关与电动开关阀一一对应设置，所述plc控制模块还与接受光电开关信号的接收器信号连接。
11、所述烧结窑上设有第二窑内温度无线检测系统，所述烧结窑与内燃脱碳回转窑之间的热风管路部段上设有用于检测烧结窑烟气出口温度的第六温度变送器和用于检测管路烟气流量的第四流量计，所述第二窑内温度无线检测系统、第六温度变送器、第四流量计皆与dcs集中控制系统信号连接。
12、所述冷却机通过管道与冷却机风机连接，所述冷却机的出气口通过管道与空气来管连接，所述冷却机的出料口通过物料输送线路依次连接有传送带、筛分机、吨包系统。
13、本技术的煤矸石颗粒生产系统，煤矸石粉料、添加剂粉料和水按比例进入预成核机中混合均匀，然后进入造粒机造粒，合格的料球依次经过烘干机烘干、内燃脱碳回转窑脱碳、烧结机烧结处理后，冷却得到煤矸石颗粒产品；煤矸石颗粒在内燃脱碳回转窑中燃烧脱碳，脱碳过程中通入空气补充窑内氧含量，提高脱碳效果，可将煤矸石颗粒中的含碳量降至0，提高产品的稳定性；燃烧器产生的热风为烧结窑、内燃脱碳回转窑、烘干机提供热能，节约能耗；通过dcs集中控制系统控制原料的进料速率、煤矸石颗粒的生产速率和加热设备的温度等生产条件参数，提高了自动化程度，确保煤矸石颗粒产品的质量。
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1.一种煤矸石颗粒生产系统，包括用于煤矸石粉料进料的煤矸石粉料仓（5）和用于添加剂粉料进料的添加剂粉料仓（6），所述煤矸石粉料仓（5）和添加剂粉料仓（6）的出料口皆与预成核机（7）的进料口连接，所述预成核机（7）还连接有进水管路，所述预成核机（7）通过物料输送线路依次与造粒机（8）、烘干机（10）、烧结窑（17）、冷却机（18）连接，所述烧结窑（17）连接有燃烧器（16），所述燃烧器（16）连接有燃气来管（161）和空气来管（162），其特征是：所述烘干机（10）与烧结窑（17）之间的物料输送线路部段设有内燃脱碳回转窑（13），所述烧结窑（17）的热风出口通过热风管路依次与内燃脱碳回转窑（13）、烘干机（10）连接，所述煤矸石粉料仓（5）、添加剂粉料仓（6）、烘干机（10）、燃烧器（16）、烧结窑（17）皆与控制系统控制连接。
2.根据权利要求1所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述控制系统为DCS集中控制系统（100）。
3.根据权利要求2所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述煤矸石粉料仓（5）的进料口与煤矸石粉料仓秤（3）的出料口连接，所述煤矸石粉
4.根据权利要求3所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述预成核机（7）连接的进水管路上设有沿水流方向依次设置的稳压水箱（9）、水计量泵（92）、第一流量计（95），所述水计量泵（92）与DCS集中控制系统（100）控制连接，所述第一流量计（95）与DCS集中控制系统（100）信号连接。
5.根据权利要求4所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述烘干机（10）的尾气出口通过尾气管道与收尘器（11）连接，所述收尘器（11）还连接有总引风机（12），所述烘干机（10）上设有用于检测内部温度的第一温度变送器（102），所述尾气管道上设有用于测量管道内烟气温度的第二温度变送器（111），所述第一温度变送器（102）、第二温度变送器（111）皆与DCS集中控制系统（100）信号连接；所述内燃脱碳回转窑（13）与烘干机（10）之间的热风管路部段设有用于将热风送入烘干机（10）的烘干机进风机（101）、用于检测送入烘干机（10）热风温度的第三温度变送器（142）和用于检测送入烘干机（10）热风流量的第二流量计（143），所述烘干机进风机（101）为变频风机，所述烘干机进风机（101）与DCS集中控制系统（100）控制连接，所述第三温度变送器（142）、第二流量计（143）皆与DCS集中控制系统（100）信号连接。
6.根据权利要求5所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述内燃脱碳回转窑（13）上设有第一窑内温度无线检测系统（133），所述内燃脱碳回转窑（13）与烧结窑（17）之间的热风管路部段通过气体管道分别与脱碳窑进风机（141）、热风燃烧机（15）连接，所述脱碳窑进风机（141）的出风口连接的气体管道上设有换热器（14）、用于检测管道气体流量的第三流量计（144）和用于检测管道气体温度的第四温度变送器（145），所述换热器（14）还与内燃脱碳回转窑（13）与烘干机（10）之间的热风管路连接，所述内燃脱碳回转窑（13）与烘干机（10）之间的热风管路部段上还设有用于检测内燃脱碳回转窑（13）的烟气出口温度的第五温度变送器（146），所述第一窑内温度无线检测系统（133）、第三流量计（144）、第四温度变送器（145）、第五温度变送器（146）皆与DCS集中控制系统（100）信号连接，所述脱碳窑进风机（141）、热风燃烧机（15）皆与DCS集中控制系统（100）控制连接。
7.根据权利要求6所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述内燃脱碳回转窑（13）通过管道与用于向窑内补充氧含量的增氧风机（22）连接，所述增氧风机（22）为变频风机，所述增氧风机（22）与PLC控制模块（200）控制连接，所述PLC控制模块（200）与用于控制增氧风机（22）频率的工业无线遥控器（28）信号连接。
8.根据权利要求7所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述增氧风机（22）通过多根管道与内燃脱碳回转窑（13）的脱碳窑内壁（135）多点连接，所述脱碳窑内壁（135）上的管道出风口沿脱碳窑内壁（135）的横截面均匀分布，所述增氧风机（22）与脱碳窑内壁（135）连接的每根管道上皆设有电动开关阀，所述电动开关阀与PLC控制模块（200）控制连接，所述PLC控制模块（200）与用于控制电动开关阀开关的光电开关信号连接，所述光电开关与电动...
【技术特征摘要】
1.一种煤矸石颗粒生产系统，包括用于煤矸石粉料进料的煤矸石粉料仓（5）和用于添加剂粉料进料的添加剂粉料仓（6），所述煤矸石粉料仓（5）和添加剂粉料仓（6）的出料口皆与预成核机（7）的进料口连接，所述预成核机（7）还连接有进水管路，所述预成核机（7）通过物料输送线路依次与造粒机（8）、烘干机（10）、烧结窑（17）、冷却机（18）连接，所述烧结窑（17）连接有燃烧器（16），所述燃烧器（16）连接有燃气来管（161）和空气来管（162），其特征是：所述烘干机（10）与烧结窑（17）之间的物料输送线路部段设有内燃脱碳回转窑（13），所述烧结窑（17）的热风出口通过热风管路依次与内燃脱碳回转窑（13）、烘干机（10）连接，所述煤矸石粉料仓（5）、添加剂粉料仓（6）、烘干机（10）、燃烧器（16）、烧结窑（17）皆与控制系统控制连接。
2.根据权利要求1所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述控制系统为dcs集中控制系统（100）。
3.根据权利要求2所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述煤矸石粉料仓（5）的进料口与煤矸石粉料仓秤（3）的出料口连接，所述煤矸石粉料仓秤（3）通过粉料输送管路与煤矸石粉料仓式泵（1）连接，所述添加剂粉料仓（6）的进料口与添加剂粉料仓秤（4）的出料口连接，所述添加剂粉料仓秤（4）通过粉料输送管路与添加剂粉料仓式泵（2）连接。
4.根据权利要求3所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述预成核机（7）连接的进水管路上设有沿水流方向依次设置的稳压水箱（9）、水计量泵（92）、第一流量计（95），所述水计量泵（92）与dcs集中控制系统（100）控制连接，所述第一流量计（95）与dcs集中控制系统（100）信号连接。
5.根据权利要求4所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述烘干机（10）的尾气出口通过尾气管道与收尘器（11）连接，所述收尘器（11）还连接有总引风机（12），所述烘干机（10）上设有用于检测内部温度的第一温度变送器（102），所述尾气管道上设有用于测量管道内烟气温度的第二温度变送器（111），所述第一温度变送器（102）、第二温度变送器（111）皆与dcs集中控制系统（100）信号连接；所述内燃脱碳回转窑（13）与烘干机（10）之间的热风管路部段设有用于将热风送入烘干机（10）的烘干机进风机（101）、用于检测送入烘干机（10）热风温度的第三温度变送器（142）和用于检测送入烘干机（10）热风流量的第二流量计（143），所述烘干机进风机（101）为变频风机，所述烘干机进风机（101）与dcs集中控制系统（100）控制连接，所述第三温度变送器（142）、第二流量计（143）皆与dcs集中控制系统（100）信号连接。
6.根据权利要求5所述的煤矸石颗粒生产系统，其特征是：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆莲，林丽萍，马连涛，王玉泉，
申请(专利权)人：山东恒远利废技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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