CN209128384U - 一种间断粒度级配高浓度水煤浆的制备*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种间断粒度级配高浓度水煤浆的制备***。所述制备***包括中浓度煤浆制备及分级***、粗浆制备***和细浆制备***；中浓度煤浆制备及分级***包括依次连接的棒磨机、第一煤浆储罐和分级机；粗浆制备***包括脱水机；细浆制备***包括依次连接的沉降槽、增浓器和细浆研磨设备；分级机的两个出口分别与脱水机和沉降槽的入料口相连接；脱水机的出料口和细浆研磨设备的出料口均与第二煤浆储罐相连接。用本实用新型制备***，可采用原煤粗磨与煤粉分离技术相结合的方法实现水煤浆粒度分布的控制，堆积效率大幅提高，煤浆浓度较第一、二代制浆技术可分别提高5个和2个百分点以上。

Description

一种间断粒度级配高浓度水煤浆的制备***

技术领域

本实用新型涉及一种高浓度水煤浆的制备***，具体涉及一种间断粒度级配高浓度水煤浆的制备***，属于水煤浆技术领域

背景技术

水煤浆是由煤、水和添加剂组成的煤基流体燃料和气化原料，可用于工业锅炉、窑炉和电站锅炉的燃烧发电或供气，亦可用于煤气化生产合成氨、甲醇、烯烃、油品和天然气等化工产品。据不完全统计，截止到2017年底，我国燃料水煤浆用量已达3000万吨/年，气化水煤浆用量已超过2亿吨/年。随着燃料和气化水煤浆的大规模推广及应用，水煤浆浓度偏低带来的诸多问题逐渐引起人们的关注，亦成为限制水煤浆产业发展的主要技术瓶颈。据测算，煤浆浓度每提高1个百分点，煤浆的热值可提高60kcal/kg，比煤耗可降低10kg/kNm³，比氧耗可降低10Nm³/kNm³，有效气成分提高0.8个百分点，燃烧和气化效率显著提高。因此，开发先进的制浆技术，优化水煤浆粒度级配，提高水煤浆浓度，改善水煤浆的流变性和稳定性，是水煤浆产业发展亟需解决的重要课题。

水煤浆的粒度级配是影响水煤浆浓度、粘度和流变性的关键因素。但原有的水煤浆制备多采用单棒/球磨机制浆技术(第一代制浆技术)，原料煤破碎后经棒/球磨机一次研磨即可制得成品煤浆，工艺流程简单，无法实现水煤浆粒度级配的优化，煤颗粒的堆积效率和煤浆浓度普遍偏低。近年来，随着水煤浆制备技术的不断发展，第二代分级研磨水煤浆制备技术(公开号：CN 101173765 B)逐渐成为主流的制浆技术，该技术通过粗磨机和细磨机的有机组合，可在一定程度上实现水煤浆粒度级配的优化，与原有的制浆技术相比煤浆浓度可提高3个百分点左右。但该技术是在成品水煤浆中补充平均粒径为20μm的细颗粒，粒度级配未达到有效控制，仅在＜45μm的粒度区间内小幅提高，水煤浆浓度的提高幅度有限，难以满足水煤浆产业发展的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种容易实现的采用间断粒度级配的水煤浆的制备***，所述制备***通过控制煤粉颗粒间断粒径的区间范围，使细颗粒充分填充大颗粒形成的孔隙，形成效率极高的紧密堆积状态，大幅优化水煤浆粒度级配，进而提高煤浆浓度。

本实用新型所提供的间断级配水煤浆的制备***，包括中浓度煤浆制备及分级***、粗浆制备***和细浆制备***；

所述中浓度煤浆制备及分级***包括依次连接的棒磨机、第一煤浆储罐和分级机；所述第一煤浆储罐与所述分级机之间设置输浆泵；

所述粗浆制备***包括脱水机；

所述细浆制备***包括依次连接的沉降槽、增浓器和细浆研磨设备，各连接的管线上均设有输浆泵；

所述分级机的两个出口分别与所述脱水机和所述沉降槽的入料口相连接；

所述脱水机的出料口和所述细浆研磨设备的出料口均与第二煤浆储罐相连接。

所述制备***中，所述分级机为能满足出料粒径要求的螺旋分级机、离心气流分级机或叶轮分级机。

所述制备***中，所述脱水机为能满足脱水效果的刮刀式离心机、机械循环振动式离心机、重力卸料离心机或螺距卸料离心机。

所述制备***中，所述沉降槽为能满足收集粗浆需求的沉淀池、多层倾斜板式沉降槽、逆流澄清器、耙式浓密机或沉降锥斗。

所述制备***中，所述增浓器为能满足细浆研磨设备进料浓度要求的离心浓缩装置。

所述制备***中，所述细浆研磨设备为能满足出料粒径要求的立式搅拌磨或卧式砂磨机。

所述制备***中，所述棒磨机上设有煤粉进料口、添加剂进料口和工艺水进料口。

所述制备***中，所述第二煤浆储罐上设有添加剂进料口。

本实用新型间断粒度级配的高浓度水煤浆的制备***可应用于气化水煤浆领域。

本实用新型具有以下优点：

(1)利用本实用新型制备***，可采用原煤粗磨与煤粉分离技术相结合的方法实现水煤浆粒度分布的控制，堆积效率大幅提高，煤浆浓度较第一、二代制浆技术可分别提高5个和2个百分点以上。

(2)本实用新型全流程为湿法流程，安全性及可操作性强。

(3)本实用新型制备***流程简单，为连续式生产***，满足水煤浆制备及煤化工企业的连续、稳定生产要求。

附图说明

图1为本实用新型间断级配高浓度水煤浆的制备***的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1所示，本实用新型提供了一种间断粒度级配高浓度水煤浆的制备***，它包括中浓度煤浆制备及分级***、粗浆制备***和细浆制备***。其中，中浓度煤浆制备及分级***包括棒磨机1、第一煤浆储罐2和分级机4。棒磨机1的出料口连接第一煤浆储罐2的进料口，第一煤浆储罐2的出料口通过输浆泵3连接至分级机4的进料口，分级机4的第一出料口连接粗浆制备***的进料口，分级机的第二出料口连接细浆制备***的进料口。粗浆制备***包括脱水机5，脱水机5的入料口连接至前述分级机4的第一出料口，脱水机5的出料口连接至第二煤浆储罐11的第一进料口；细浆制备***包括沉降槽6、增浓器8和细浆研磨设备10，沉降槽6的入口连接至前述分级机4的第二出料口，沉降槽6的出料口通过输浆泵7连接至增浓器8的进料口，增浓器8的出料口通过输浆泵9连接至细浆研磨设备10的进料口，细浆研磨设备10的出料口连接至第二煤浆储罐11的第二进料口，第二煤浆储罐11上还可设置有用于引入添加剂的第三进料口。

本实施例中，分级机4优选能满足出料粒径要求的螺旋分级机、离心气流分级机或叶轮分级机；脱水机5优选能满足脱水效果的刮刀式离心机、机械循环振动式离心机、重力卸料离心机或螺距卸料离心机；沉降槽6优选能满足收集粗浆需求的沉淀池、多层倾斜板式沉降槽、逆流澄清器、耙式浓密机或沉降锥斗；增浓器8优选能满足细浆研磨设备进料浓度要求的离心浓缩装置；细浆研磨设备10优选能满足出料粒径要求的立式搅拌磨或卧式砂磨机。

利用本实用新型制备***制备高浓度水煤浆的过程如下：

原料煤为神华特低灰煤：神混1#煤＝1：1的配煤(以下简称“神华煤”)，其全水M_t＝16％，收到基灰分A_ar＝9％，收到基挥发分V_ar＝23％。

(1)界区外来的粒径≤30mm的神华煤通过皮带输送装置，经过棒磨机1的第一进料口进入棒磨机，同时界区外来的添加剂和水通过棒磨机1的第二进料口进入棒磨机；

(2)棒磨机1将原料煤、工艺水和添加剂混合研磨为粒径≤2.5mm的50％浓度水煤浆，自流落入第一煤浆储罐2，再从储罐粗口通过输浆泵3输送至分级机4；

(3)选取临界粒径d_pc＝0.2mm，上述煤浆进入分级机4后，粒径为0.2mm～2.5mm的60％浓度粗浆通过第一出口进入脱水机5，粒径为0～0.2mm的25％浓度的煤浆进入沉降槽6。

(4)约占神华煤总质量50～70％的粒径为0.2mm～2.5mm的煤粉所组成的60％浓度粗浆经过脱水机5的处理，得到浓度为75％的粗浆，通过第二煤浆储罐11的第一进料口自流落入其中。

(5)约占神华煤总质量30～50％的粒径小于0.2mm的煤粉所组成的25％浓度煤浆经过沉降槽6得到35％浓度的煤浆，该煤浆从沉降槽6出料口通过输浆泵7输送至增浓器8，得到45％浓度的煤浆，该煤浆从增浓器8的出料口通过输浆泵9输送至细浆研磨设备10，研磨合格的细浆从细浆研磨设备10的出料口通过第二煤浆储罐11的第二进料口进入其中，

(6)步骤(4)的粗浆和步骤(5)的细浆在第二煤浆储罐中进行充分剪切搅拌，得到浓度为66％的成品浆。

Claims (8)

1.一种间断粒度级配高浓度水煤浆的制备***，其特征在于：它包括中浓度煤浆制备及分级***、粗浆制备***和细浆制备***；

所述中浓度煤浆制备及分级***包括依次连接的棒磨机、第一煤浆储罐和分级机；

所述粗浆制备***包括脱水机；

所述细浆制备***包括依次连接的沉降槽、增浓器和细浆研磨设备；

所述分级机的两个出口分别与所述脱水机和所述沉降槽的入料口相连接；

所述脱水机的出料口和所述细浆研磨设备的出料口均与第二煤浆储罐相连接。

2.根据权利要求1所述的制备***，其特征在于：所述分级机为螺旋分级机、离心气流分级机或叶轮分级机。

3.根据权利要求1或2所述的制备***，其特征在于：所述脱水机为刮刀式离心机、机械循环振动式离心机、重力卸料离心机或螺距卸料离心机。

4.根据权利要求1或2所述的制备***，其特征在于：所述沉降槽为沉淀池、多层倾斜板式沉降槽、逆流澄清器、耙式浓密机或沉降锥斗。

5.根据权利要求1或2所述的制备***，其特征在于：所述增浓器为离心浓缩装置。

6.根据权利要求1或2所述的制备***，其特征在于：所述细浆研磨设备为立式搅拌磨或卧式砂磨机。

7.根据权利要求1或2所述的制备***，其特征在于：所述棒磨机上设有煤粉进料口、添加剂进料口和工艺水进料口。

8.根据权利要求1或2所述的制备***，其特征在于：所述第二煤浆储罐上设有添加剂进料口。