一种提高煤浆浓度的处理系统及方法

文档序号:1881330 发布日期:2021-11-26 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种提高煤浆浓度的处理系统及方法 (Processing system and method for improving coal slurry concentration ) 是由 刘兵 杜雪田 杜波阳 于 2021-08-27 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种提高煤浆浓度的处理系统及方法,系统包括棒磨机系统、一级分级系统、二级分级系统以及细磨机系统;棒磨机系统的输入端和棒磨机系统的输出端之间连接一级分级系统;棒磨机系统的输出端分别连接有气化管路和二级分级系统的输入端;二级分级系统与细磨机系统连接,以对输入到二级分级系统中的煤浆进行进一步分离;细磨机系统的输出端与棒磨机系统的输入端连接,以将研磨后的煤浆再次输入到棒磨机系统进行混合。本申请解决了现有技术中制得的煤浆熟化程度不够、煤浆浓度偏低以及经棒磨机出口滚筒筛时常发生跑浆溢流现象的技术问题,实现了提高煤浆熟化程度、增加煤浆流动性同时进一步提高煤浆的浓度和避免发生棒磨机跑浆现象的目的。(The application discloses a processing system and a method for improving the concentration of coal slurry, wherein the system comprises a rod mill system, a primary grading system, a secondary grading system and a fine mill system; a primary grading system is connected between the input end of the rod mill system and the output end of the rod mill system; the output end of the rod mill system is respectively connected with the gasification pipeline and the input end of the secondary grading system; the secondary classification system is connected with the fine grinding machine system to further separate the coal slurry input into the secondary classification system; the output end of the fine grinding machine system is connected with the input end of the rod grinding machine system, so that the ground coal slurry is input into the rod grinding machine system again to be mixed. The coal slurry aging device solves the technical problems that the coal slurry aging degree is insufficient, the coal slurry concentration is low and the slurry leakage overflow phenomenon frequently occurs through a rod mill outlet drum screen in the prior art, and achieves the purposes of improving the coal slurry aging degree, increasing the coal slurry fluidity, further improving the coal slurry concentration and avoiding the slurry leakage phenomenon of the rod mill.)

一种提高煤浆浓度的处理系统及方法

技术领域

本申请涉及煤化工技术领域,尤其涉及一种提高煤浆浓度的处理系统及方法。

背景技术

煤气化作为洁净煤技术的重要组成部分,具有龙头地位,它将廉价的煤转化为清洁煤气,既可用于生产化工产品,如合成氨、甲醇、二甲醚等,还可用于以煤气化为基础的多联产等领域。经过多年的实践探索,中国在水煤浆气化技术方面,积累了丰富的操作、运行、管理与制造经验,煤气化技术是趋成熟与完善。

煤浆浓度作为气化炉的主要参数,其对气化率、煤气质量、原料消耗、煤浆的输送及雾化等有很大影响,如果水煤浆浓度太低,则进入气化炉的水分增加,水分在蒸发时需要大量的热量,为了维持炉温,势必要增加氧量,比氧量增加,有效气体成分CO+H2的含量和气化效率都会降低。

我国以水煤浆气化为龙头生产化工产品的企业,煤浆的制取全部采用单一棒磨机制浆工艺(如图1),也就是煤、添加剂与水一起经过棒磨机研磨制成煤浆,制成的煤浆进入煤浆槽,在通过煤浆泵抽取到储浆槽中,最终通过另外一个煤浆泵浆将储浆槽中的煤浆抽出去气化,此工艺的不足就是煤浆的熟化程度不够、煤浆浓度偏低,影响气化炉的整体运行效率,一旦浓度提高后,经棒磨机出口滚筒筛时常发生跑浆溢流现象;而且现有技术通过此工艺制取的煤浆浓度通常在60%左右,且存在粘度高、流变性及雾化性差等不足,造成煤气化的比煤耗、比氧耗偏高,有效气体成分偏低,严重影响水煤浆气化的经济性。

发明内容

本申请通过提供提高煤浆浓度的处理系统及方法,解决了现有技术中制得的煤浆的粘度高、流变性及雾化性差,熟化程度不够、煤浆浓度偏低,影响气化炉的整体运行效率以及经棒磨机出口滚筒筛时常发生跑浆溢流现象的技术问题,实现了提高煤浆熟化程度、增加煤浆流动性同时进一步提高煤浆的浓度和避免发生棒磨机跑浆溢流现象的目的。

本申请提供的一种提高煤浆浓度的处理系统,包括棒磨机系统、一级分级系统、二级分级系统以及细磨机系统;所述棒磨机系统的输入端和所述棒磨机系统的输出端之间连接所述一级分级系统,以通过所述一级分级系统对进入所述棒磨机系统的煤浆进行初步分离;所述棒磨机系统的输出端分别连接有气化管路和所述二级分级系统的输入端,以对部分所述煤浆进行气化使用,并将剩余的所述煤浆输入到所述二级分级系统;所述二级分级系统与所述细磨机系统连接,以对输入到所述二级分级系统中的所述煤浆进行进一步分离,并将进一步分离后的所述煤浆输入到所述细磨机系统进行研磨;所述细磨机系统的输出端与所述棒磨机系统的输入端连接,以将研磨后的所述煤浆再次输入到所述棒磨机系统进行混合。

在一种可能的实现方式中,所述棒磨机系统包括棒磨机、低压煤浆槽和第一煤浆泵;所述棒磨机的出口滚筒筛和所述低压煤浆槽之间连接所述一级分级系统;所述第一煤浆泵与所述低压煤浆槽连接,所述第一煤浆泵的输出端分别连接有气化管路和所述二级分级系统,以将所述低压煤浆槽中的所述煤浆抽出并分别输送至气化管路和所述二级分级系统。

在一种可能的实现方式中,所述一级分级系统包括溢流分级机和第一分子振动仪;所述溢流分级机的输入端与所述棒磨机的出口滚筒筛连通,以对所述棒磨机溢流出的所述煤浆进行初步分离;所述第一分子振动仪与所述溢流分级机的输出端连通,以对初步分离后的所述煤浆进行内部去水作业。所述第一分子振动仪与所述棒磨机的出口滚筒筛之间连通有煤浆管线。

在一种可能的实现方式中,所述二级分级系统包括二次分级机、第二分子振动仪、粗浆槽和第二煤浆泵;所述二次分级机的输入端与所述棒磨机系统的输出端连接,以对输入到所述二次分级机的所述煤浆进行进一步分离;所述二次分级机的输出端分别连接有所述第二分子振动仪和所述细磨机系统,以将进一步分离后的所述煤浆分别输送到所述第二分子振动仪和所述细磨机系统;所述第二分子振动仪、所述粗浆槽和所述第二煤浆泵依次串联连接,以对输入到所述第二分子振动仪的所述煤浆进行内部去水作业,并将内部去水后的所述煤浆输入到所述粗浆槽;所述第二煤浆泵的输出端与所述细磨机系统的输入端连接,以将所述粗浆槽中的所述煤浆抽取到所述细磨机系统。

在一种可能的实现方式中,所述细磨机系统包括细磨机、第三分子振动仪、细浆槽和第三煤浆泵;所述细磨机的输入端与所述二级分级系统的输出端连接,以对所述二级分级系统输出的所述煤浆进行再次研磨;所述细磨机、所述第三分子振动仪和所述细浆槽依次串联连接,以将再次研磨后的所述煤浆再次进行内部去水作业,并最终输入到所述细浆槽;所述第三煤浆泵的输入端与所述细浆槽连接,所述第三煤浆泵的输出端与所述棒磨机系统的输入端连接,以将输入到所述细浆槽中的所述煤浆再次输入到所述棒磨机系统进行混合。

在一种可能的实现方式中,所述二次分级机通过管路与所述细浆槽连接,以将二次分级后的部分所述煤浆直接输送到所述细浆槽。

一种提高煤浆浓度的处理系统的方法,包括以下步骤:

步骤一,启动所述棒磨机,并将原煤、水和添加剂一同混合放入所述棒磨机进行研磨制浆;

步骤二,启动所述溢流分级机,将研磨制浆后的所述煤浆的一部分从所述棒磨机的出口滚筒筛通过煤浆管线直接进入所述第一分子振动仪,同时将研磨制浆后的所述煤浆的剩余部分从所述棒磨机的出口滚筒筛进入所述溢流分级机,对所述煤浆进行初步分离,并最近进入所述第一分子振动仪;

步骤三,启动所述第一分子振动仪,初步分离后的所述煤浆在所述第一分子振动仪的作用下将所述煤浆的部分内水“赶出”,并通过重力作用落入所述低压煤浆槽;

步骤四,启动所述第一煤浆泵,将所述低压煤浆槽中的部分所述煤浆抽出到所述气化管路,同时通过分料阀将所述低压煤浆槽中的10-20%的所述煤浆抽出到所述二次分级机;

步骤五,启动所述二次分级机和所述第二分子振动仪,通过所述二次分级机分离出的粗颗粒直接进入到所述细浆槽中,通过所述二次分级机分离出的细颗粒进入到所述第二分子振动仪再一次将所述细颗粒的部分内水“赶出”,并通过重力作用落入所述粗浆槽;

步骤六,在所述粗浆槽中按照比例加入一定量的水将所述煤浆稀释至45-50%;

步骤七,启动所述第二煤浆泵、所述细磨机和所述第三分子振动仪,将所述粗浆槽中的稀释后所述细颗粒输送到所述细磨机再次进行研磨,经过细磨机超细研磨后达到纳米级的细煤浆(平均粒径≤20μm),进一步通过所述第三分子振动仪继续将所述纳米级的细煤浆的部分内水“赶出”,最终自动流入所述细浆槽,最终制得细煤浆;

步骤八,启动所述第三煤浆泵,将制得的所述细煤浆经过所述第三煤浆泵按照设定的比例和流量送入所述棒磨机进口溜槽或出口滚筒筛,与所述棒磨机研磨的煤浆一起进行充分混合,产出良好流动性和级配的高浓度煤浆。

本申请中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

本申请通过设置棒磨机系统、一级分级系统、二级分级系统以及细磨机系统,并在棒磨机系统的输入端和棒磨机系统的输出端之间连接一级分级系统,使得通过一级分级系统对进入棒磨机系统的煤浆进行初步分离,同时解决了棒磨机出口滚筒筛时常发生跑浆溢流的难题;将棒磨机系统的输出端分别连接气化管路和二级分级系统的输入端,以对部分煤浆进行气化使用,并将剩余的煤浆输入到二级分级系统;然后设置二级分级系统与细磨机系统连接,从而对输入到二级分级系统中的煤浆进行进一步分离,并将进一步分离后的煤浆输入到细磨机系统进行研磨;最后设置细磨机系统的输出端与棒磨机系统的输入端连接,从而实现将研磨后的煤浆再次输入到棒磨机系统进行混合。有效解决了现有技术中制得的煤浆的粘度高、流变性及雾化性差,熟化程度不够、煤浆浓度偏低,影响气化炉的整体运行效率以及经棒磨机出口滚筒筛时常发生跑浆溢流现象的技术问题,实现了提高煤浆熟化程度、增加煤浆流动性,同时进一步提高煤浆的浓度和避免发生棒磨机跑浆溢流现象,最终形成高流动性、高浓度的煤浆的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的常规单磨机制浆工艺流程简图;

图2为本申请实施例提供的一种提高煤浆浓度的处理系统的工艺流程简图。

附图标记:1-棒磨机系统;11-棒磨机;12-低压煤浆槽;13-第一煤浆泵;2-一级分级系统;21-溢流分级机;22-第一分子振动仪;23-煤浆管线;3-二级分级系统;31-二次分级机;32-第二分子振动仪;33-粗浆槽;34-第二煤浆泵;4-细磨机系统;41-细磨机;42-第三分子振动仪;43-细浆槽;44-第三煤浆泵;5-气化管路;6-煤浆槽;7-煤浆泵;8-储浆槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

参照图2,本申请实施例提供的一种提高煤浆浓度的处理系统,包括棒磨机11系统1、一级分级系统2、二级分级系统3以及细磨机系统4;棒磨机系统1的输入端和棒磨机系统1的输出端之间连接一级分级系统2,以通过一级分级系统2对进入棒磨机系统1的煤浆进行初步分离;棒磨机系统1的输出端分别连接有气化管路5和二级分级系统3的输入端,以对部分煤浆进行气化使用,并将剩余的煤浆输入到二级分级系统3;二级分级系统3与细磨机系统4连接,以对输入到二级分级系统3中的煤浆进行进一步分离,并将进一步分离后的煤浆输入到细磨机系统4进行研磨;细磨机系统4的输出端与棒磨机系统1的输入端连接,以将研磨后的煤浆再次输入到棒磨机系统1进行混合。

参照图2,棒磨机系统1包括棒磨机11、低压煤浆槽12和第一煤浆泵13;棒磨机11的出口滚筒筛和低压煤浆槽12之间连接一级分级系统2;第一煤浆泵13与低压煤浆槽12连接,第一煤浆泵13的输出端分别连接有气化管路5和二级分级系统3,以将低压煤浆槽12中的煤浆抽出并分别输送至气化管路5和二级分级系统3。本申请实施例中在煤浆制备车间中在棒磨机11中添加原煤、水和添加剂一起研磨制浆,在棒磨机11的出口滚筒筛和低压煤浆槽12之间通过管路连接一级分级系统2,经过一级分级系统2对棒磨机11中研磨制得的煤浆进行初步分离,一级分级系统2将同时解决棒磨机11跑浆难题;通过在第一煤浆泵13的输出端设置分料阀将低压煤浆槽12中的煤浆一路去下游气化用户,一路通过分料阀将10~20%的煤浆从低压煤浆槽12向二级分级系统3输送。

参照图2,一级分级系统2包括溢流分级机21和第一分子振动仪22;溢流分级机21的输入端与棒磨机11的出口滚筒筛连通,以对棒磨机11溢流出的煤浆进行初步分离;第一分子振动仪22与溢流分级机21的输出端连通,以对初步分离后的煤浆进行内部去水作业。第一分子振动仪22与棒磨机11的出口滚筒筛之间连通有煤浆管线23。本申请实施例中设置溢流分流机,可以将从棒磨机11的出口滚筒筛输出的煤浆中去除大颗粒及杂物,可解决棒磨机11溢流跑浆的难题,同时实现对棒磨机11中研磨制得的煤浆进行初步分离;煤浆进入第一分子振动仪22后,使煤颗粒中的内水一部分溢出,即将煤颗粒中的部分内水“赶出”,同时经分子间震动后煤浆可充分熟化,流动性增强;本申请实施例中可以直接将溢流分级机21的输出端与煤浆管线23连通,初步分离后的煤浆与煤浆管线23中的煤浆混合后进入第一分子振动仪22进行去水作业。

参照图2,二级分级系统3包括二次分级机31、第二分子振动仪32、粗浆槽33和第二煤浆泵34;二次分级机31的输入端与棒磨机系统1的输出端连接,以对输入到二次分级机31的煤浆进行进一步分离;二次分级机31的输出端分别连接有第二分子振动仪32和细磨机系统4,以将进一步分离后的煤浆分别输送到第二分子振动仪32和细磨机系统4;第二分子振动仪32、粗浆槽33和第二煤浆泵34依次串联连接,以对输入到第二分子振动仪32的煤浆进行内部去水作业,并将内部去水后的煤浆输入到粗浆槽33;第二煤浆泵34的输出端与细磨机系统4的输入端连接,以将粗浆槽33中的煤浆抽取到细磨机系统4。本申请实施例中低压煤浆槽12中部分煤浆通过第一煤浆泵13抽出到二次分级机31中进行二次分级,分级后的细颗粒进入第二分子振动仪32,使煤颗粒中的部分水分再次溢出,即将煤颗粒中的部分内水“赶出”,同时经分子间震动后煤浆可充分熟化,流动性进一步增强,二次分级后分离出来的细颗粒煤浆进入粗浆槽33,分离出来的粗颗粒煤浆直接进入细浆槽43,进入到粗浆槽33中的细颗粒煤浆通过第二煤浆泵34输送至细磨机系统4。

参照图2,细磨机系统4包括细磨机41、第三分子振动仪42、细浆槽43和第三煤浆泵44;细磨机41的输入端与二级分级系统3的输出端连接,以对二级分级系统3输出的煤浆进行再次研磨;细磨机41、第三分子振动仪42和细浆槽43依次串联连接,以将再次研磨后的煤浆再次进行内部去水作业,并最终输入到细浆槽43;第三煤浆泵44的输入端与细浆槽43连接,第三煤浆泵44的输出端与棒磨机系统1的输入端连接,以将输入到细浆槽43中的煤浆再次输入到棒磨机系统1进行混合。本申请实施例中在粗浆槽33中按照比例加入一定量的水将粗浆稀释至45-50%,由第二煤浆泵34将经过初步研磨的细小颗粒煤浆输送至细磨机41再次研磨,细浆经过细磨机41超细研磨后达到纳米级的超细煤浆(平均粒径≤20μm),45-50%左右纳米级的超细煤浆经第三分子振动仪42继续将内水赶出,之后自流入细浆槽43,与从二次分级机31中分离出来的粗颗粒煤浆在此混合,从而制得细煤浆,制备好的细煤浆经过第三煤浆泵44按照设定的比例和流量送入棒磨机11进口溜槽或出口滚筒筛;最终细浆在棒磨机11内部和滚筒筛处与棒磨机11研磨的煤浆一起进行充分混合,产出良好流动性和级配的高浓度煤浆。

参照图2,二次分级机31通过管路与细浆槽43连接,以将二次分级后的部分煤浆直接输送到细浆槽43。

一种提高煤浆浓度的处理系统的方法,包括以下步骤:

步骤一,启动所述棒磨机11,并将原煤、水和添加剂一同混合放入所述棒磨机11进行研磨制浆;

步骤二,启动所述溢流分级机21,将研磨制浆后的所述煤浆的一部分从所述棒磨机11的出口滚筒筛通过煤浆管线23直接进入所述第一分子振动仪22,同时将研磨制浆后的所述煤浆的剩余部分从所述棒磨机11的出口滚筒筛进入所述溢流分级机21,对所述煤浆进行初步分离,并最近进入所述第一分子振动仪22;

步骤三,启动所述第一分子振动仪22,初步分离后的所述煤浆在所述第一分子振动仪22的作用下将所述煤浆的部分内水“赶出”,并通过重力作用落入所述低压煤浆槽12;

步骤四,启动所述第一煤浆泵13,将所述低压煤浆槽12中的部分所述煤浆抽出到所述气化管路5,同时通过分料阀将所述低压煤浆槽12中的10-20%的所述煤浆抽出到所述二次分级机31;

步骤五,启动所述二次分级机31和所述第二分子振动仪32,通过所述二次分级机31分离出的粗颗粒直接进入到所述细浆槽43中,通过所述二次分级机31分离出的细颗粒进入到所述第二分子振动仪32再一次将所述细颗粒的部分内水“赶出”,并通过重力作用落入所述粗浆槽33;

步骤六,在所述粗浆槽33中按照比例加入一定量的水将所述煤浆稀释至45-50%;

步骤七,启动所述第二煤浆泵34、所述细磨机41和所述第三分子振动仪42,将所述粗浆槽33中的稀释后所述细颗粒输送到所述细磨机41再次进行研磨,经过细磨机41超细研磨后达到纳米级的细煤浆(平均粒径≤20μm),进一步通过所述第三分子振动仪42继续将所述纳米级的细煤浆的部分内水“赶出”,最终自动流入所述细浆槽43,最终制得细煤浆;

步骤八,启动所述第三煤浆泵44,将制得的所述细煤浆经过所述第三煤浆泵44按照设定的比例和流量送入所述棒磨机11进口溜槽或出口滚筒筛,与所述棒磨机11研磨的煤浆一起进行充分混合,产出良好流动性和级配的高浓度煤浆。

本申请实施例提供的一种提高煤浆浓度的处理系统的工艺原理如下:

在棒磨机11中添加水、原煤和添加剂后首先通过棒磨机11进行研磨制浆,在棒磨机11出口滚筒筛处新增溢流分级机21,通过溢流分级机21去除大颗粒及杂物,可解决跑浆难题。煤浆进入第一分子振动仪22,使煤颗粒中的内水一部分溢出,同时经分子间震动后煤浆可充分熟化,流动性增强。低压煤浆槽12中部分煤浆被输送到二次分级机31中进行二次分级,之后再次进入第二分子振动仪32,煤颗粒中的部分水分再次溢出,细颗粒煤浆进入粗浆槽33,粗颗粒煤浆直接进入细浆槽43。粗浆槽33内粗浆又被输送往细磨机41进行纳米级研磨,这在提高煤浆浓度上起到关键性作用,然后再次进入第三分子振动仪42,以尽可能将煤颗粒中的内水震动溢出。最后与棒磨机11出来的粗煤浆进行混合,并再次在第一分子振动仪22不同功率和频率的振动下形成高流动性高浓度煤浆。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述,各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对本申请限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

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