一种低碳排放制粉系统的制作方法

1.本实用新型涉及煤气化技术领域，特别涉及一种低碳排放制粉系统。


背景技术：

2.煤气化技术是煤炭清洁高效利用的核心技术，是发展整体煤气化联合循环(igcc)多联产、煤化工、煤制气等过程工业的关键技术。目前，气流床煤气化技术是典型的煤气化技术之一，可分为干煤粉气化技术和水煤浆气化技术。
3.干煤粉气化技术需要设置制备煤粉的制粉系统，制粉系统生产出满足一定粒径和水分要求的煤粉，制粉系统通常采用热风炉产生的热烟气作为干燥介质，热风炉的燃料主要包括驰放气、合成气、天然气、液化气、柴油等，助燃气体为空气。为了保证系统运行的安全性，制粉系统的氧气含量通常控制在8％以内。
4.现有制粉系统的热风炉会消耗大量燃料，而燃料燃烧产生二氧化碳排放。为保证燃料完全燃烧，热风炉引入过量空气助燃，过量空气的加入对制粉系统的氧气含量控制不利，影响制粉系统运行的安全性。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种低碳排放制粉系统，以克服现有制粉系统的燃料消耗大和二氧化碳排放高的问题。
6.一种低碳排放制粉系统，包括磨煤机、第一过滤器和第二过滤器，磨煤机上设置煤入口，磨煤机的烟气出口与所述第一过滤器的烟气入口连接，所述第一过滤器的烟气出口连通于锅炉烟道，磨煤机的烟气入口与所述第二过滤器的烟气出口连接，所述第二过滤器的烟气入口通过双管道连通至锅炉烟道的不同部位；所述磨煤机为中速磨煤机，用于研磨制粉和干燥。
7.优选的，所述第二过滤器的烟气入口管道上设置有温度测量装置。
8.优选的，磨煤机的煤入口处设置有给煤机，给煤机的出口位于磨煤机的煤入口上端；给煤机具有称重功能，将煤称重后送至磨煤机。
9.优选的，所述第一过滤器的烟气出口与锅炉烟道之间设置有第一风机，第一过滤器是袋式过滤器、金属过滤器，用于实现烟气和煤粉的分离。
10.优选的，磨煤机的烟气入口与所述第二过滤器的烟气出口之间连接管道上设置有第二风机，第一风机和第二风机采用离心式风机或轴流式风机，并具备调速功能。
11.优选的，第二风机与磨煤机的烟气入口之间连接的管道上设置有流量测量装置。
12.优选的，所述第二过滤器的烟气入口与锅炉烟道之间连接的双管道上分别设置有一个阀门。
13.优选的，其中一个管道设置于锅炉烟道烟气温度不高于300℃处。
14.优选的，另一个管道设置于锅炉烟道烟气温度不低于150℃处。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
16.本实用新型一种低碳排放制粉系统，包括磨煤机、第一过滤器和第二过滤器，将磨煤机的烟气入口与所述第二过滤器的烟气出口连接，所述第二过滤器的烟气入口通过双管道连通至锅炉烟道的不同部位，利用锅炉烟道的高温烟气对煤粉进行干燥，替代现有技术使用的燃料，然后将磨煤机的烟气出口与所述第一过滤器的烟气入口连接，所述第一过滤器的烟气出口连通于锅炉烟道，采用第二过滤器过滤混合烟气，可以将进入磨煤机烟气的含尘量降低至10～30mg/nm3以内，减少了烟气的烟尘对煤粉煤质的影响，利用烟道烟气对煤粉进行干燥，实现了高温烟气的显热利用，烟气氧含量低对制粉系统运行安全可靠，同时减少了二氧化碳的排放。
17.优选的，其中一个管道设置于锅炉烟道烟气温度不高于300℃处，另一个管道设置于锅炉烟道烟气温度不低于150℃处，将两股烟气混合，混合烟气温度在150℃-300℃范围内可调，满足了不同煤质情况的原煤的制粉需要。
附图说明
18.图1是本实用新型提供的一种低碳排放制粉系统的示意图。
19.图中：1-给煤机；2-磨煤机；3-第一过滤器；4-第一风机；5-锅炉；6-锅炉烟道；7-第一阀门；8-第二阀门；9-第二过滤器；10-第二风机；11-温度测量装置；12-流量测量装置；13-温度仪表；14-压力仪表；15-称重仪表；16-压力仪表；17-温度仪表；18-温度仪表；19-氧含量分析仪表；20-一氧化碳含量分析仪表；21-粉尘含量分析仪表；22-压力仪表；23-温度仪表；24-流量仪表；25-温度控制模块；26-流量控制模块；27-压力控制模块。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
21.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.如图1所示，本实用新型提供一种低碳排放制粉系统，包括给煤机1、磨煤机2、第一过滤器3、第一风机4、锅炉5、锅炉烟道6、第一阀门7、第二阀门8、第二过滤器9、第二风机10、温度测量装置11和流量测量装置12，所述给煤机1的出口与所述磨煤机2的煤入口连接，所述磨煤机2的烟气出口与所述第一过滤器3的烟气入口连接，所述第一过滤器3的烟气出口与所述第一风机4的入口连接，所述第一风机4的出口与所述锅炉烟道6连接，所述锅炉烟道6分别与第一阀门7和第二阀门8连接，所述第一阀门7的出口和所述第二阀门8的出口连接
后，再与所述第二过滤器9的烟气入口连接，所述第二过滤器9的烟气入口管道上设置有温度测量装置11，所述第二过滤器9的烟气出口与所述第二风机10的入口连接，所述第二风机10的出口与所述磨煤机2的烟气入口连接，所述第二风机10的出口管道上设置有流量测量装置12。
23.所述给煤机1具有称重功能，将煤称重后送至磨煤机2，给煤机1为煤进料装置。
24.所述磨煤机2为中速磨煤机，用于研磨制粉和干燥。
25.所述第一过滤器3是袋式过滤器、金属过滤器，用于实现烟气和煤粉的分离。
26.所述第一风机4和第二风机10，采用离心式风机或轴流式风机，并具备调速功能。
27.锅炉烟道6连接锅炉5，用于锅炉5的烟气排放，所述锅炉5可以是燃煤锅炉、燃气锅炉或燃油锅炉。
28.所述第二过滤器9是旋风分离器、金属过滤器、陶瓷过滤器或袋式过滤器等，用于除去烟气中的烟尘。
29.所述第一阀门7和所述第二阀门8均为调节阀。所述第一阀门7和所述第二阀门8与所述第二过滤器9之间设置有温度测量装置11，采用温度仪表11测量进入第二过滤器9的混合烟气的温度；第二风机10与所述磨煤机2之间设置有流量测量装置12。
30.第二风机10与所述磨煤机2之间还设置有温度仪表13和压力仪表14，给煤机上设置有用于煤粉称重的称重仪表15；采用称重仪表15测量给煤机1输送原煤进入磨煤机2的给煤量；采用流量仪表12、温度仪表13和压力仪表14分别测量进入磨煤机2的混合烟气的流量、温度和压力，如果流量仪表12采用差压式流量计，利用所测量的温度和压力对测得的流量进行温压补偿，获得准确的流量数值。
31.磨煤机2和第一过滤器3之间连接的管道上设置有压力仪表16和温度仪表17，采用压力仪表16和温度仪表17分别测量磨煤机2出口的混合烟气的压力和温度。
32.第一过滤器3的烟气出口管道上设置有温度仪表18、分析仪表19、分析仪表20和分析仪表21；采用温度仪表18、分析仪表19、分析仪表20和分析仪表21分别测量第一过滤器3出口的混合烟气的温度、氧气含量、一氧化碳含量和粉尘含量，用于监测第一过滤器3内的煤粉状态和烟气中关键组分含量，监测第一过滤器3安全运行情况。
33.第一风机4的出口与所述锅炉烟道6之间设置有压力仪表22、温度仪表23和流量仪表24，采用压力仪表22、温度仪表23和流量仪表24分别测量第一风机4出口的混合烟气的压力、温度和流量，如果流量仪表24采用差压式流量计，利用所测量的温度和压力对测得的流量进行温压补偿，获得准确的流量数值。
34.给煤机1将原煤称重后送入磨煤机2中进行研磨，通过第一阀门7从锅炉烟道6中抽取一股温度不高于300℃烟气，通过第二阀门8从锅炉烟道6中抽取一股温度不低于150℃烟气，通过调节第一阀门7和第二阀门8的开度将以上两股烟气混合成温度在150℃～300℃的混合烟气，混合烟气温度通过温度测量装置11测量，混合烟气依次经过第二过滤器9除尘、第二风机10增压后送入磨煤机2中用于干燥煤粉，通过第二风机10控制混合烟气流量，混合烟气流量通过流量测量装置12测量。原煤在磨煤机2中研磨干燥而制备成具有一定粒径和水分的煤粉，煤粉在混合烟气的携带下进入第一过滤器3进行气固分离，第一过滤器3分离下来的煤粉从第一过滤器3底部排出，第一过滤器3出口烟气经第一风机4增压后送入锅炉烟道6下游。
35.通过第一阀门7从锅炉烟道6中抽取一股温度不高于300℃烟气，通过第二阀门8从锅炉烟道6中抽取一股温度不低于150℃烟气，通过调节第一阀门7和第二阀门8将两股烟气混合成150℃～300℃烟气，满足不同煤质情况的原煤的制粉需要。混合烟气经过第二过滤器9除尘，从而减小烟尘对煤粉煤质的影响。采用锅炉烟气的混合烟气作为制粉系统干燥介质，替代现有技术所需的燃料。
36.风煤比控制：根据煤粉需求量确定给煤机1的给煤量，采集称重仪表15测量的给煤量，采集流量仪表12测量的混合烟气流量，通过烟气流量控制模块26，按照模块内部预设的磨煤机风煤比曲线，根据给煤量和风煤比曲线确定混合烟气流量，通过调节第二风机10的转速获得目标流量的混合烟气。
37.混合烟气温度控制：混合烟气是制粉系统的干燥介质，不同煤质的原煤需要相应温度的混合烟气来干燥，打开第一阀门7和第二阀门8至预设开度获得混合烟气，采集温度仪表11测量的混合烟气温度，根据温度仪表11的温度，通过烟气温度控制模块25调节第一阀门7和第二阀门8的开度控制混合烟气温度，当混合烟气温度高于目标温度时，减小第一阀门7的开度而增大第二阀门8的开度，当混合烟气温度低于目标温度时，增大第一阀门7的开度而减小第二阀门8的开度。为保证第一过滤器3在安全温度范围内运行，温度仪表17的温度应低于110℃，通常将温度仪表17的温度控制在105℃左右，当温度仪表17的温度高于105℃时，应降低混合烟气温度的目标值；当温度仪表17的温度低于105℃时，应提高混合烟气温度的目标值。
38.压力控制：当混合烟气经过第二风机10增压送入磨煤机2时，启动第一风机4建立制粉系统的烟气循环，第二风机10输送的烟气量，根据原煤给煤量和风煤比曲线确定，第一风机4输送的烟气量根据压力仪表16测量的压力确定，通过烟气压力控制模块27控制压力保持在微负压0～-5kpa，当压力仪表16的压力值增大时，增加第一风机4转速提高混合烟气的输送量，当压力仪表16的压力值减小时，减小第一风机4转速降低烟气的输送量。
39.实施例
40.以含水14％原煤制备成含水2％煤粉为例，设燃料采用热值为2400kcal/nm3合成气，那么，每制备1吨煤粉，可以减少合成气消耗46nm3以上，减少二氧化碳排放53公斤以上，节能减排效果明显。
41.本实用新型采用锅炉烟道烟气作为制粉系统的干燥介质，烟气含氧量通常在4％～6％以下，有利于制粉系统的运行安全性。
42.本实用新型采用锅炉烟道烟气作为制粉系统的干燥介质，替代现有技术使用的燃料；将两股烟气混合，混合烟气温度在150℃-300℃范围内可调，满足了不同煤质情况的原煤的制粉需要。
43.本实用新型采用第二过滤器过滤混合烟气，可以将进入磨煤机烟气的含尘量降低至10～30mg/nm3以内，减少了烟气的烟尘对煤粉煤质的影响。