CN206666476U - 一种洁净燃烧型水煤浆的制备*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种洁净燃烧型水煤浆的制备***。它包括煤仓、破碎机、螺旋给料机、添加剂罐、印染废水罐、粗磨机、细磨机和产品罐；所述煤仓的出口通过所述破碎机连接所述螺旋给料机的进口；所述螺旋给料机的出口Ⅰ和Ⅱ分别连接所述粗磨机的进口Ⅰ和所述细磨机的进口Ⅰ；所述添加剂罐Ⅰ的出口连接所述粗磨机的进口Ⅱ，所述添加剂罐Ⅱ的出口连接所述细磨机的进口Ⅱ；所述印染废水罐Ⅰ的出口连接所述粗磨机的进口Ⅲ，所述印染废水罐Ⅱ的出口连接所述细磨机的进口Ⅲ；所述细磨机的出口连接所述粗磨机的进口Ⅳ；所述粗磨机的出口连接所述产品罐的进口。本发明提高堆积效率和煤浆浓度，而且提高了粗磨机的研磨效率高堆积效率和煤浆浓度。

Description

一种洁净燃烧型水煤浆的制备***

技术领域

本实用新型涉及一种洁净燃烧型水煤浆的制备***，属于煤炭洁净利用领域。

背景技术

我国高硫煤资源探明储量达620亿吨，约占煤炭总储量的1/4。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭需求将达到40亿吨以上。随着煤炭开采深度的加深，高硫煤的比例越来越大。由于高硫煤在燃烧过程中产生大量的SO₂和烟尘，加重了我雾霾天气的形成，所以国家一直限制开采高硫煤。但作为能源资源，高硫煤急需合理清洁利用技术。当前的煤炭固硫技术可分为燃前固硫、燃中固硫、燃后固硫三种，但存在或技术还不够成熟、或投资大，且运行费用高或效果差等问题。

我国印染行业每印染加工1吨纺织品耗水100～200吨，其中80～90％成为废水。全行业全年排放废水量超过13亿立方米，废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门的第二位和第四位，是我国重点污染行业之一。随意排放会严重污染环境，处置起来费用还很高，目前仍然由于一次性投资费用大，运行费用高或实用技术差等问题，得不到应有的治理，成为我国当前水污染治理的最迫切的难题。

水煤浆是一种新型煤基流体燃料或原料，具有流动性好、燃烧效率高、节能环保等特性，是代油、代煤的理想燃料和气化原料。目前我国水煤浆制备与燃烧技术经过30多年的研发与应用已趋于成熟并进入产业化应用阶段，取得了较好的经济和环境效益。水煤浆应用的行业涉及电力、石油石化、冶金、建材、包装等行业。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种洁净燃烧型水煤浆的制备***。

本实用新型提供的洁净燃烧型水煤浆的制备***，它包括煤仓、破碎机、螺旋给料机、添加剂罐、印染废水罐、粗磨机、细磨机和产品罐；

所述煤仓的出口通过所述破碎机连接所述螺旋给料机的进口；

所述螺旋给料机的出口连接所述粗磨机的进口Ⅰ和所述细磨机的进口Ⅰ；

所述添加剂罐Ⅰ的出口连接所述粗磨机的进口Ⅱ，所述添加剂罐Ⅱ的出口连接所述细磨机的进口Ⅱ；

所述印染废水罐Ⅰ的出口连接所述粗磨机的进口Ⅲ，所述印染废水罐Ⅱ的出口连接所述细磨机的进口Ⅲ；

所述细磨机的出口连接所述粗磨机的进口Ⅳ；

所述粗磨机的出口连接所述产品罐的进口。

在使用时，经所述细磨机研磨的煤浆进入到所述粗磨机中，以达到煤浆要求的粒度级配并减少电耗。

上述的制备***中，所述粗磨机出口和所述产品罐的进口之间还依次连接高剪切罐、滤浆器和均质熟化罐。

上述的制备***中，所述添加剂罐Ⅰ和所述添加剂罐Ⅱ为同一个添加剂罐Ⅲ；且所述添加剂罐Ⅲ包括2个出口，分别与所述粗磨机的进口Ⅱ和所述细磨机的进口Ⅱ连接。

上述的制备***中，所述印染废水罐Ⅰ和所述印染废水罐Ⅱ为同一个印染废水罐Ⅲ，且所述印染废水罐Ⅲ包括2个出口，分别与所述粗磨机的进口Ⅲ和所述细磨机的进口Ⅲ连接。

上述的制备***中，所述添加剂罐Ⅰ和所述添加剂罐Ⅱ的出口与出口、所述印染废水罐Ⅰ和所述印染废水罐Ⅱ的出口、所述螺旋给料机的进口、所述螺旋给料机的出口、所述粗磨机的进口Ⅰ、所述粗磨机的进口Ⅱ、所述粗磨机的进口Ⅲ、所述粗磨机的进口Ⅳ、所述粗磨机的出口、所述细磨机的进口Ⅰ、所述细磨机的进口Ⅱ、所述细磨机的进口Ⅲ、所述细磨机的出口均设置一计量装置。

上述的制备***中，所述添加剂罐Ⅰ和所述添加剂罐Ⅱ的顶部均设置一搅拌器，所述搅拌器连接一搅拌机。

使用本实用新型制备污泥水煤浆的工作过程如下：

1)将煤仓中的原料煤通过皮带输送机传送到破碎机中，破碎机将原料煤破碎至煤粒的直径小于1mm占煤粒总质量的80％以上；

2)按照预先设定的质量比，将破碎后的煤粒输送到螺旋给料机中，螺旋给料机再将将煤粒按照定比例70～90：10～30传送到粗磨机和细磨机中，分别向粗磨机和细磨机中加入添加剂罐内的添加剂和废水罐内的印染废水进行研磨；

3)粗磨机在与来自细磨机的细浆、添加剂罐的添加剂和废水罐的印染废水一起进行研磨后，与来自细磨机的煤浆一起进行研磨，同时按照预定的煤浆浓度加入废水，当研磨后的煤浆中的煤粒达到水煤浆要求的粒度级配时，将研磨后的煤浆依次输送到高剪切罐、滤浆器和均质熟化罐进行处理得到成品水煤浆，排出到产品罐中。

上述使用过程中，煤浆总质量的10％～30％在细磨机中进行湿式细研磨后，并将得到的细煤浆输送到粗磨机中进行循环研磨，这一步目的是在粗磨机中加入经细磨机研磨的煤浆总质量的10％～30％可以尽快达到煤浆要求的粒度级配并减少电耗。

本实用新型具有以下优点：

(1)煤经破碎后分别进入粗细磨机进行分级研磨制浆，通过缩短煤浆在粗磨机内的停留时间，控制粗颗粒的产生，将细磨机制备的细煤浆与粗磨机混合制浆，不仅使细颗粒填充大颗粒所形成空隙，优化粒度级配，提高堆积效率和煤浆浓度，而且提高了粗磨机的研磨效率。

(2)本实用新型改变了原有分级研磨工艺即煤经破碎机后100％进入粗磨机磨矿后，取其中10％～30％的煤浆经稀释、超细研磨后再返回粗磨机磨矿的重复研磨方式，采用部分破碎煤直接先细磨再进入粗磨机混合磨矿，这样不仅使细磨机的煤浆粒度分布更适合于燃料煤浆的粒度分布，也减少了粗磨机由于重复研磨造成的研磨负荷增加10％～30％，因此，进一步降低了研磨能耗。

(3)本实用新型中连接的印染废水罐和添加剂罐可以直接向粗磨机和细磨机中添加印染废水和添加剂，能在使用制备水煤浆时，添加印染废水以达到节约用水的目的，添加剂中可添加功能添加剂，使高硫煤制备得到的成品水煤浆在燃烧时不释放或少释放SO₂气体，以达到制备清洁型水煤浆的目的。

附图说明

图1为本实用新型洁净燃烧型水煤浆制备***的流程示意图。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、洁净燃烧型水煤浆制备***

如图1所示，为本实用新型燃烧型水煤浆制备***，它包括煤仓1、破碎机2、螺旋给料机3、粗磨机4、细磨机5、添加剂罐6、印染废水罐7和产品罐11。煤仓1的出口(设置一计量装置)通过破碎机2连接螺旋给料机3的进口(设置一计量装置)。添加剂罐6的进口设置一计量装置，添加剂罐6的一个出口连接细磨机5的进口Ⅱ(设置一计量装置)，添加剂罐6的另一个出口(设置一计量装置)连接粗磨机4的进口Ⅱ(设置一计量装置)。印染废水罐7的一个出口(设置一计量装置)连接细磨机5的进口Ⅲ(设置一计量装置)，印染废水罐7的另一个出口(设置一计量装置)连接粗磨机4的进口Ⅲ(设置一计量装置)；添加剂罐6顶部设置一搅拌器(图中未示)，搅拌器连接一搅拌机(图中未示)。

螺旋给料机3的出口Ⅰ连接粗磨机4的进口Ⅰ(设置一计量装置)，螺旋给料机3的出口Ⅱ连接细磨机5的进口Ⅰ(设置一计量装置)。细磨机5的出口连接粗磨机4的进口Ⅳ，粗磨机4的出口连接高剪切罐8的进口，高剪切罐8的出口连接滤浆器9的进口，滤浆器9的出口连接均质熟化罐10的进口，均质熟化罐10的出口连接产品罐11的进口。

使用本实用新型制备污泥水煤浆的工作过程如下：

1)将煤仓1中的原料煤通过皮带输送机传送到破碎机中，破碎机将原料煤破碎至煤粒的直径小于1mm占煤粒总质量的80％以上。

2)按照预先设定的质量比，将破碎后的煤粒输送到螺旋给料机中，螺旋给料机再将将煤粒按照预定比例70～90：10～30传送到粗磨机和细磨机中，分别向粗磨机和细磨机中加入添加剂罐内的添加剂和废水罐内的印染废水进行研磨。煤浆总质量的10％～30％在细磨机中进行湿式细研磨后，并将得到的细煤浆输送到粗磨机中进行循环研磨，这一步目的是在粗磨机中加入经细磨机研磨的煤浆总质量的10％～30％可以尽快达到煤浆要求的粒度级配并减少电耗。

3)粗磨机将来自细磨机的细浆、添加剂罐的添加剂和废水罐的废水一起进行研磨，同时按照预定的煤浆浓度加入废水，当研磨后的煤浆中的煤粒达到水煤浆要求的粒度级配时，将研磨后的煤浆依次输送到高剪切罐、滤浆器和均质熟化罐进行处理得到成品水煤浆，排出到产品罐中。

采用本实用新型制备污泥煤浆的具体应用如下：

下述应用实施例中，制浆用水均为印染废水，来源是印染厂。

一、以内蒙高硫煤制备洁净燃烧型水煤浆

下述所用制浆煤为内蒙高硫烟煤与内蒙低阶煤的混合物，其全水含量为14％。

(1)将制浆煤用高效破碎机破碎至小于1mm的煤粉；

(2)取质量分数75％破碎后小于1mm的煤粉送入选择性粗磨机中，添加添加剂(其中分散剂为干基煤粉的0.3％，功能调节剂为干基煤粉的0.5％)和制浆用水(制浆用水为干基煤粉的40％)，进行高浓度粗研磨制浆；其中，分散剂为木质素磺酸盐；功能调节剂为质量比为15：65：5：5：2：3；5的CaCO₃、CaO、Na₂CO₃、SiO₂、Fe₂O₃、K₂CO₃和Al₂O₃的混合物；制浆用水为印染废水。

(3)同时将步骤(1)剩余质量分数25％的小于1mm煤粉及的添加剂(其中分散剂为干基煤粉的0.2％，功能调节剂为干基煤粉的0.5％，具体组成成分与步骤(2)中使用的相同)和印染废水送入细磨机中制备成质量浓度40％左右、粒度小于≤40μm的水煤浆；

(4)将步骤(3)制备的煤浆全部送入步骤(2)进行混合粗研磨制备煤浆。

(5)步骤(2)与步骤(3)中添加剂加入总量占干煤质量的1.5％，水的加入总量占煤粉的质量比为0.37：1，从而将步骤(4)中的水煤浆粘度调整为≤1200mPa.s，浓度调整为64％左右。

(6)将步骤(4)制备得到的煤浆依次经过过滤装置滤去杂物，再经带有可调式搅拌罐进行高剪切及均质熟化(低速搅拌)等环节处理后，即为洁净燃烧型水煤浆产品。

本实施例制备的水煤浆浓度达到64.3％，与常规制浆工艺得到的煤浆浓度60.5％相比，提高了3.8％。同时煤浆粘度为1150mPa.s，稳定性20天左右，流变性和流动性均很好，满足燃料水煤浆的质量要求。该水煤浆在燃烧后可以使形成的SO₂减少排放60％以上。

二、以山西高硫煤制备洁净燃烧型水煤浆

本实施例所用制浆煤为山西高硫煤及山西高挥发份烟煤的混合物，其全水含量为7.5％。

(1)将制浆煤用高效破碎机破碎至小于1mm的煤粉；

(2)质量分数80％破碎后小于1mm的煤粉送入选择性粗磨机中，添加添加剂(其中分散剂为干基煤粉的0.2％，功能调节剂为干基煤粉的0.4％)和水(分散剂为奈磺酸盐，功能调节剂为质量比为15：65：5：5：2：3:5的CaCO₃、CaO、Na₂CO₃、SiO₂、Fe₂O₃、K₂CO₃和Al₂O₃的混合物，水为印染废水)进行高浓度粗研磨制浆；

(3)同时将步骤(1)剩余质量分数20％小于1mm的煤粉及的添加剂(其中分散剂为干基煤粉的0.2％，功能调节剂为干基煤粉的0.4％)和水送入细磨机中制备成质量浓度40％左右、粒度小于≤40μm的水煤浆；

(4)将步骤(3)制备的煤浆全部送入步骤(2)进行混合粗研磨制备高浓度水煤浆。

(5)步骤(2)与步骤(3)中添加剂加入总量占干煤质量的1.2％，水的加入总与煤粉的质量比为0.40：1，从而将步骤(4)中的水煤浆粘度调整为≤1200mPa.s，浓度调整为66％左右。

(6)将步骤(4)制备好的煤浆依次经过过滤装置滤去杂物，再经带有可调式搅拌罐进行高剪切及均质熟化(低速搅拌)等环节处理后，即为洁净燃烧型水煤浆产品。

本实施例制备的水煤浆浓度达到66.2％，与常规制浆工艺得到的煤浆浓度62.7％相比，提高了3.5％；同时煤浆粘度为1030mPa.s，稳定性≥15天，流变性和流动性均很好，满足燃料水煤浆的质量要求。该水煤浆在燃烧后可以使形成的SO₂减少排放65％以上。

综上述所，采用本实用新型制备的洁净燃烧型水煤浆不仅提高堆积效率和煤浆浓度，而且提高了粗磨机的研磨效率；还可以使由高硫煤制备的水煤浆在燃烧时不仅燃烧效率高，而且燃烧后排放的烟气特别是SO₂减少排放65％以上。使高硫煤这样的劣质煤种也能得到高效、洁净利用。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (1)

1.一种洁净燃烧型水煤浆的制备***，其特征在于：它包括煤仓、破碎机、螺旋给料机、添加剂罐、印染废水罐、粗磨机、细磨机和产品罐；

所述煤仓的出口通过所述破碎机连接所述螺旋给料机的进口；

所述螺旋给料机的出口Ⅰ和Ⅱ分别连接所述粗磨机的进口Ⅰ和所述细磨机的进口Ⅰ；

所述添加剂罐包括2个出口，分别与所述粗磨机的进口Ⅱ和所述细磨机的进口Ⅱ连接；

所述印染废水罐包括2个出口，分别与所述粗磨机的进口Ⅲ和所述细磨机的进口Ⅲ连接；

所述细磨机的出口连接所述粗磨机的进口Ⅳ；

所述粗磨机的出口连接所述产品罐的进口；

所述粗磨机出口和所述产品罐的进口之间还依次连接高剪切罐、滤浆器和均质熟化罐；

所述添加剂罐的出口与进口、所述印染废水罐的出口、所述螺旋给料机的进口、所述螺旋给料机的出口、所述粗磨机的进口Ⅰ、所述粗磨机的进口Ⅱ、所述粗磨机的进口Ⅲ、所述粗磨机的进口Ⅳ、所述粗磨机的出口、所述细磨机的进口Ⅰ、所述细磨机的进口Ⅱ、所述细磨机的进口Ⅲ、所述细磨机的出口均设置一计量装置；

所述添加剂罐的顶部设置一搅拌器，所述搅拌器连接一搅拌机。