一种煤粉炉掺烧气化煤灰工艺及系统的制作方法

1.本发明涉及固体废弃物处置技术领域，尤其是一种煤粉炉掺烧气化煤灰工艺及系统。


背景技术：

2.我国是一个相对“富煤少油”的国家。长期以来，中国煤炭占能源组成的75％以上。大力发展煤化工产业，使之作为石油化工产业有效补充，具有十分重要的战略意义。近年来，我国煤化工产业得到长足发展。煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚和煤制乙二醇等现代煤化工产品已实现了对石油化工产品的部分替代。
3.气化煤灰是煤化工生产过程中产生的副产品。气化煤灰中含有大量可燃性成分，具有一定热值，弃之不用非常可惜，而且由于露天堆放还对环境造成了严重的污染。
4.煤粉炉是以煤粉为燃料的锅炉设备。它具有燃烧迅速、完全、容量大、效率高、适应煤种广，便于控制调节等优点。煤粉燃烧几乎是所有大型燃煤锅炉的燃烧方式。
5.采用煤粉炉掺烧气化煤灰，不仅能够节省燃煤资源，而且还能变废为宝，对气化煤灰进行资源化综合利用，减少环境污染。但目前，由于气化煤灰的特殊性，如易离析性、腐蚀性和磨蚀性，气化煤灰仅有利用循环流化床锅炉掺烧发电的应用，而利用煤粉炉掺烧气化煤灰尚无先例。如此，制约和影响了气化煤灰的资源化利用。
6.为了解决上述现有技术的诸多不足和缺陷，有必要研究一种煤粉炉掺烧气化煤灰工艺及系统。


技术实现要素：

7.本发明的一个目的在于提供一种煤粉炉掺烧气化煤灰工艺及系统，能够实现煤粉炉可靠掺烧气化煤灰。
8.本发明的煤粉炉掺烧气化煤灰工艺包括：气化煤灰预处理缓存步骤，将气化煤灰除杂、防离析、缓存，使之具备适合泵送的特性；气化煤灰泵送步骤，将气化煤灰经输送泵通过管道密闭输送进入气化煤灰制粉单元；气化煤灰制粉步骤，采用燃气加热或高温蒸汽换热方法来提高磨煤机出口温度和提高进口风量，获取满足燃烧要求的气化煤灰粉；气化煤灰粉梯度入炉燃烧步骤：将气化煤灰粉以不同比例送入煤粉炉分层梯度入炉掺烧。
9.作为本发明的一优选实施方式，气化煤灰制粉步骤中，所述磨煤机出口温度提高至80℃-95℃。
10.作为本发明的一优选实施方式，所述的气化煤灰粉梯度入炉燃烧步骤，为气化煤灰以梯度给料方式送入煤粉炉实现分层燃烧，沿炉膛高度自下向上气化煤灰添加比例逐渐增大。在炉膛底层不加或少加气化煤灰，在炉膛中、上部气化煤灰添加量呈梯度增大。
11.作为本发明的一优选实施方式，所述气化煤灰和燃煤通过独立的通道进入磨煤机。
12.作为本发明的一优选实施方式，所述气化煤灰制粉单元采用中速磨煤机。
13.作为本发明的一优选实施方式，所述的气化煤灰制粉步骤中，所述的提高进口风量是通过调整进风阀门控制。
14.作为本发明的一优选实施方式，所述的气化煤灰为煤化工生产过程中产生的含水率为50％-60％的黏稠废弃物。
15.本发明还提供另一煤粉炉掺烧气化煤灰工艺，包括气化煤灰预处理缓存步骤，将气化煤灰除杂、防离析、缓存，使之具备适合泵送的特性；气化煤灰泵送步骤，将气化煤灰经输送泵通过管道密闭输送进入气化煤灰制粉单元；气化煤灰制粉步骤，采用其它形式的磨煤机，并采用改造原有煤粉炉空预器系统的方式，提高磨煤机的出口温度、进口风量，获取满足煤粉炉燃烧要求的气化煤灰粉；气化煤灰粉梯度入炉燃烧步骤：将气化煤灰粉以不同比例送入煤粉炉分层梯度入炉掺烧。
16.本发明还提供一种煤粉炉掺烧气化煤灰系统，包括：煤泥预处理缓存单元，用于将气化煤灰除杂、防离析、缓存，使之具备泵送的特性；气化煤灰泵送单元，用于将气化煤灰经输送泵通过管道密闭输送至气化煤灰制粉单元；气化煤灰制粉单元，用于制备满足燃烧要求的气化煤灰粉；气化煤灰粉梯度入炉燃烧单元，用于将气化煤灰粉以不同比例分层呈梯度掺烧；控制系统，用于控制气化煤灰预处理缓存单元、气化煤灰泵送单元、气化煤灰制粉单元和气化煤灰梯度入炉燃烧单元。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
18.1.采用本发明，在煤粉炉掺烧气化煤灰，气化煤灰不需单独烘干、晾晒而制取满足煤粉炉燃烧要求的气化煤灰粉，气化煤灰掺烧比例最高可达20％，具有显著的经济效益。
19.2.采用本发明，气化煤灰以梯度给料方式进入煤粉炉实现分层燃烧，实现气化煤灰可靠掺烧。
20.3.采用本发明，在煤粉炉掺烧气化煤灰，气化煤灰不再与燃煤混合后进入磨煤机而是各自通过独立的通道进入磨煤机，消除了气化煤灰与燃煤混合进入磨煤机造成的系统堵塞问题，提高了掺烧系统的运行稳定可靠性。
21.4.本发明实现了对气化煤灰固废的资源化利用，不仅大量节省锅炉燃煤资源，节能减排效果明显，并消除了这些废弃物对环境的污染。
附图说明
22.图1是根据本发明一种煤粉炉掺烧气化煤灰系统的示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。
24.本发明提供一种煤粉炉掺烧气化煤灰工艺，包括气化煤灰预处理缓存步骤，将气化煤灰除杂，再送入具有防蚀作用的接料仓防离析、缓存，使之具备泵送的特性；气化煤灰泵送步骤，采用经防蚀处理的正压给料及泵送设备，将气化煤灰通过具有防蚀功能的管道密闭输送至磨煤机；气化煤灰制粉步骤，采用原有制粉设备，提高调整磨煤机的出口温度、进口风量，获取满足煤粉炉燃烧要求的气化煤灰粉；气化煤灰粉梯度入炉燃烧步骤，利用原
煤粉炉煤粉燃烧器，将气化煤灰粉以不同比例分层梯度入煤粉炉掺烧。其中气化煤灰制粉步骤中，提高磨煤机的出口温度、进口风量的方式为采用燃气加热或高温蒸汽换热方法来提高磨煤机出口温度，使出口温度提高至80℃-95℃。气化煤灰粉梯度入炉燃烧步骤，为气化煤灰以梯度给料方式送入煤粉炉实现分层燃烧，沿炉膛高度自下向上气化煤灰添加比例逐渐增大。在炉膛底层不加或少加气化煤灰，在炉膛中、上部气化煤灰添加量呈梯度增大。
25.作为本发明的另一实施方式，其工艺包括气化煤灰预处理缓存步骤，将气化煤灰除杂，再送入具有防蚀作用的接料仓防离析、缓存，使之具备泵送的特性；气化煤灰泵送步骤，采用经防蚀处理的正压给料及泵送设备，将气化煤灰通过具有防蚀功能的管道密闭输送至磨煤机；气化煤灰制粉步骤，采用改造原有煤粉炉空预器系统的方式，提高磨煤机的出口温度、进口风量，获取满足煤粉炉燃烧要求的气化煤灰粉；气化煤灰粉梯度入炉燃烧步骤，利用原煤粉炉煤粉燃烧器，将气化煤灰粉以不同比例分层梯度入煤粉炉掺烧。其中气化煤灰制粉步骤中，提高调整磨煤机的出口温度、进口风量的方式为采用改造原有煤粉炉空预器提高调整磨煤机出口温度，使出口温度提高至80℃-95℃。气化煤灰粉梯度入炉燃烧步骤，将气化煤灰以梯度给料方式送入煤粉炉实现分层燃烧，沿炉膛高度自下向上气化煤灰添加比例逐渐增大。在炉膛底层不加或少加气化煤灰，在炉膛中、上部气化煤灰添加量呈梯度增大。
26.本发明的气化煤灰与燃煤分别通过两条相互独立的通道进入磨煤机，且预处理缓存后的气化煤灰采用泵送方式进入磨煤机。
27.本发明中的气化煤灰制粉步骤中，采用中速磨煤机，气化煤灰制粉步骤中风量调整是靠调整进风阀门。
28.本发明中所指的气化煤灰是煤化工生产过程中产生的含水率为50％-60％的黏稠废弃物。
29.在上述工艺的基础上，本发明更提供一种煤粉炉掺烧气化煤灰系统。如图1所示，本发明的煤粉炉掺烧气化煤灰系统包括气化煤灰预处理单元，用于将煤泥除杂、防离析、缓存，使之具备泵送的特性；气化煤灰泵送单元，用于将气化煤灰通过管道密闭输送至气化煤灰制粉单元；气化煤灰制粉单元，用于制备满足燃烧要求的气化煤灰粉；气化煤灰粉梯度入炉燃烧单元，用于将气化煤灰粉以不同比例分层呈梯度掺烧；控制系统，用于控制气化煤灰预处理单元、气化煤灰泵送单元、气化煤灰制粉单元和气化煤灰粉梯度入炉燃烧单元。
30.本发明的煤粉炉掺烧气化煤灰系统中，气化煤灰不需烘干、晾晒而制取满足煤粉炉燃烧要求的气化煤灰粉，能够实现气化煤灰可靠掺烧，实现了煤粉炉掺烧气化煤灰技术零的突破，具有显著的经济效益。
31.本发明的煤粉炉掺烧气化煤灰系统，气化煤灰掺烧比例最高可达到20％。另外，本发明的气化煤灰粉梯度入炉燃烧单元采用气化煤灰粉梯度入炉燃烧的方式，沿炉膛高度自下向上气化煤灰添加比例逐渐增大。在炉膛底层不加或少加气化煤灰，在炉膛中上部气化煤灰添加量呈梯度增大。
32.优选地，气化煤灰制粉单元采用中速磨煤机。
33.优选地，气化煤灰制粉单元也可以采用其它形式磨煤机。
34.优选地，气化煤灰和燃煤分别通过两条相互独立的通道进入气化煤灰制粉单元。消除了气化煤灰与燃煤混合进入磨煤机造成的系统堵塞问题，提高了掺烧系统的运行稳定
可靠性。
35.本发明还提供了另一种煤粉炉掺烧气化煤灰系统，该系统可利用原有磨煤机制粉系统，通过提高调整磨煤机出口温度、进口风量等参数，达到气化煤灰烘干、制粉并满足煤粉炉对燃料的要求，实现气化煤灰在煤粉炉的掺烧，气化煤灰掺烧比例最高可达20％。气化煤灰不需单独烘干、晾晒。煤粉炉掺烧气化煤灰系统主要包括
①
气化煤灰预处理缓存设备；
②
气化煤灰泵送设备；
③
气化煤灰制粉设备；
④
气化煤灰粉梯度入炉燃烧设备；
⑤
控制设备等组成。其中气化煤灰制粉设备采用其它形式的磨煤机，并改造原有煤粉炉空预器系统的方法来调整提高磨煤机出口温度，气化煤灰粉梯度入炉燃烧设备以梯度给料方式送进煤粉炉实现分层燃烧。沿炉膛高度自下向上气化煤灰添加比例逐渐增大。即在炉膛底层不加或少加气化煤灰，而在炉膛中、上部添加气化煤灰量呈梯度增大。
36.综上所述，本发明的有益效果在于：
37.采用本发明的煤粉炉掺烧气化煤灰，气化煤灰不需烘干、晾晒而制取满足煤粉炉燃烧要求的气化煤灰粉，能够显著提高气化煤灰输送效率，具有显著的经济效益。
38.采用本发明的煤粉炉掺烧气化煤灰，气化煤灰以梯度给料方式进入煤粉炉实现分层燃烧，气化煤灰掺烧比例最高可达20％，实现气化煤灰可靠掺烧。
39.采用本发明的煤粉炉掺烧气化煤灰，气化煤灰不再与燃煤混合后进入磨煤机而是各自通过独立的通道进入磨煤机，消除了气化煤灰与燃煤混合进入磨煤机造成的系统堵塞问题，提高了掺烧系统的运行稳定可靠性。
40.本发明实现了对气化煤灰固废的资源化利用，不仅大量节省锅炉燃煤资源，节能减排效果明显，还消除了这些废弃物对环境的污染。
41.本发明不限于上述具体实施例。可以理解的是，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。