一种利用煤泥制备煤粉的方法
技术领域
本发明涉及一种煤泥制备煤粉的工艺方法，属于固废循环利用及煤粉制备技术领域。
背景技术
当前我国由原煤洗选伴生的煤泥年产量约2亿吨，由于其直接利用难度较大，洗煤厂大多将其露天堆放，不仅造成了煤炭资源的巨大浪费，而且污染生态环境。煤泥高含水率、高黏度、高持水性、高灰份且热值低，造成其有效处理存在较大困难。利用煤泥颗粒粒径较小的特点，将煤泥与洗选精煤制备煤粉的过程相耦合，将其制备为可用于锅炉燃烧的煤粉是煤泥利用的一种有效途径。
公开号CN106987297A的专利公开了一种煤泥微细粉制备系统及其工艺，该工艺采用负压常温空气气流干燥煤泥颗粒表面水分，实现了干燥成本低，燃料消耗少的目的，但是存在干燥效果不理想和湿煤泥处理量较低的问题。
公开号CN104492587A的专利公开了航天炉煤泥制备煤泥滤饼，并作为燃料在循环流化床锅炉中燃烧，实现了煤泥回收利用，但是该方法在煤泥滤饼制备过程需使用较大量的水用于喷淋煤灰，带来较为复杂的水污染问题。
公开号CN106047426A的专利公开了一种利用煤泥深度浮选首先获得低硫低灰的浮选精煤，再以此制备低灰低硫水煤浆的方法，该方法拓宽了水煤浆制备的原料种类，但是该方法采用的煤泥深度浮选技术流程复杂，添加剂使用量较大，使得该工艺经济效益并不理想，且当前水煤浆应用范围较小，限制了该技术对煤泥的广泛应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种固废循环利用，为高效煤粉工业锅炉制得高效清洁环保燃料的制备方法，实现经济效益、环保效益和社会效益的有机统一。
本发明提供的制备煤粉的方法，包括：
1)将原煤和石灰石分别通过振动给料机送入破碎机进行烘干和破碎，再通过电子皮带秤计量后，分别存放于煤仓和辅料仓中，分别记为原煤a和石灰石a；
将煤泥烘干打散后存放于煤泥粉仓中，记为煤泥a；
所述煤仓、辅料仓和煤泥粉仓的下面均安装螺旋秤进行给料计量；
2)将所述原煤a、石灰石a和煤泥a经磨前仓进行混合缓存后，再依次进入烘干转窑和立磨进行烘干粉磨，再经防爆布袋收尘器收集，于成品仓中得到成品煤粉；
所述立磨在磨煤机中进行；
所述烘干转窑在烘干打散窑中进行；
所述烘干转窑和立磨的热源由热风系统提供；
所述热风系统由鼓风机、煤粉塔和煤粉热风炉组成；
所述烘干转窑、立磨及立磨的进风管道均连接氮气补充管进行惰性保护。
上述方法的步骤1)中，所述煤泥、原煤和石灰石的进料质量为10-45：10-45：1；具体为24：25：1；
所述原煤a、石灰石a和煤泥a的粒径均不大于30mm；
所述烘干步骤中，烘干后物料的水分含量为不大于5％。
所述步骤2)中，煤粉热风炉为全自动低氮煤粉热风炉；所用燃料为本系统自制的成品煤粉；
所述方法还包括：将步骤2)用于立磨烘干所用的热烟气进行烟气净化。
所述烟气净化的方式为各种常见的烟气净化的方式；如通过热风炉进行烟气净化。
所述防爆布袋收尘器的进出口设置在线监测设备、惰性气体保护和CO2灭火系统；
所述在线监测设备选自氧含量监测、温度监测、CO浓度监测和粉尘浓度监测中至少一种。
所述成品仓的上、下位置均设置在线监测设备、惰性气体保护和CO2灭火系统；
所述在线监测设备选自氧含量监测、温度监测、CO浓度监测和粉尘浓度监测中至少一种。
所述步骤1)和步骤2)所有设备各接口均在全密闭全负压条件下作业。
所述煤泥具体为洗煤厂的含水煤泥；含水量具体可为30-55％；更具体为40-45％。
本发明解决了煤泥堆积、无法有效处理、污染严重的问题；通过一定比例配料，加工制备后可使煤泥变废为宝，同时石灰石的添加，使成品煤粉在燃烧时产生的SO2气体转化成CaSO4固体，有效起到固硫作用，减少燃料燃烧烟气中的SO2排放，使制备的成品煤粉成为一种高效清洁环保燃料；热风系统配备全自动低氮煤粉燃烧器，并进行烟气净化，可达到环保要求；系统增设氮气保护、粉尘监测等安保手段，进一步强化了整个系统的安全性；其具有节能、环保、高效、安全的特点。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1、
如图1所示，本发明提供的煤泥制备煤粉的方法，包括如下步骤：
1)原料配料进料：
将洗煤厂含水量为40-45％的煤泥用螺旋秤定量输进烘干打散窑进行烘干及打散，经布袋收尘器将干燥的煤泥粉储存于煤泥粉仓内，记为煤泥a；
将神东煤原煤和石灰石分别通过振动给料机送入破碎机中进行烘干和破碎，破碎后物料经电子皮带秤计量后均匀送入煤仓和辅料仓中，分别记为原煤a和石灰石a；
所述煤仓、辅料仓和煤泥粉仓的下面均安装螺旋秤进行给料计量，可以严格控制三种物料的比例，达到固废煤泥消耗多、成品煤粉热值高；
所述煤泥、原煤和石灰石的进料质量为24：25：1；该比例可控制成品煤粉在燃烧时固硫效果最佳，从而减少锅炉烟气中SO2的排放以及本系统中热风炉烟气中SO2的排放；
所述原煤a、石灰石a和煤泥a的粒径均不大于30mm；
所述烘干步骤中，烘干后物料的水分含量为不大于5％。
2)烘干粉磨：将所述原煤a、石灰石a和煤泥a通过电子皮带秤计量后均匀给入磨前仓进行混合缓存后，再进入烘干转窑，所得300℃热烟气进入立磨进行烘干粉磨，再经防爆布袋收尘器收集，于成品仓中得到成品煤粉；
所述立磨在磨煤机中进行；
所述烘干转窑在烘干打散窑中进行；
所述烘干转窑和立磨的热源由热风系统提供；所述烘干转窑和立磨所用的热烟气通过热风炉进行烟气净化，完全满足《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)重点地区锅炉污染物特别排放限值要求；
所述热风系统由鼓风机、煤粉塔和全自动低氮煤粉热风炉组成；低氮热风炉同时作为煤泥烘干打散的热源，使得烘干打散后的煤泥粉含水率低于12％，避免了为煤泥烘干打散机单独提供热源，且实现了热风炉热烟气多途径利用；所用燃料为本系统自制的成品煤粉，使整个系统方便简洁，节能与环保效果兼备；
所述烘干转窑、立磨及立磨的进风管道均连接氮气补充管进行惰性保护；同时系统经引风机排放的低氧乏气部分被循环引回，与热风系统提供的热烟气进行混合配风，使整个系统的极限氧含量控制在12％以内，减少热风炉燃料耗量，减少热风系统烟气排放，减少氮气补充量，从而大幅提高系统安全性、稳定性、经济性、节能减排效果显著。
3)成品煤粉储运：
通过防爆布袋收尘器收集下来的成品煤粉送进成品仓，仓中煤粉通过吨袋包装机或散装机输送配运，提高了运送方式的多样性，即可吨袋配运又可罐车配送。
所述防爆收尘器进出口设置氧含量监测、温度监测、CO浓度监测和粉尘浓度监测等在线监测设备，同时配备惰性气体保护和CO2灭火系统，全部自动连锁，监测项超出预设数值，自动报警并自动开启惰性保护和灭火系统，全方位的有效的保护了整个系统的安全性。
所述成品仓上、下位置均装设氧含量监测、温度监测，顶部装设CO浓度监测等在线监测设备，同时配备惰性气体保护和CO2灭火系统，监测项超出预设数值，自动报警并自动开启惰性保护和灭火系统，也可通过监测数值人为控制操作惰性气体及CO2的喷入量和喷入点的选择，除了安全性得到保障之外，更加智能化。
上述步骤1)-3)中，所有设备各接口均为全密闭设计，热风系统、磨制系统、储存系统及装车系统均为全负压作业，不存在无组织排放污染，生产环境友好，排放达标。
本发明使用具有低氮燃烧特性的热风炉所产生的一部分热风作为煤泥烘干打散的热源，显著的提高了煤泥烘干效率和热风利用率，具有干燥效果好、系统集成性高的特点，实现了高效燃烧和净零排放，显著解决了热风炉燃料消耗量大、污染物排放高的难题；本发明创造性的将三条传统煤粉、石灰石和煤泥细粉制备工艺并联，并将其三者掺混制备非传统型煤粉，拓宽了煤粉制备工艺及原料，进一步提高了煤粉燃烧特性，实现了燃烧中自固硫及煤泥充分资源化利用；本发明创造性的在防爆收尘器和成品仓等相关位置设置了在线监测设备，并配备了惰性气体保护和灭火系统，保障了系统稳定、安全运行。该方法所涉及的工艺流程成熟、集成化高，具有较强的实用性。
我国年产2亿吨的煤泥，若50％的煤泥采用本发明所述方法用于制备煤粉，每年可替代1亿吨精煤用于制备煤粉，若每吨精煤价格为420元/吨，则可节省420亿元，减少SO2排放800万吨。煤泥资源化市场需求量较大，本发明提供的制备煤粉的方法具有实现高效燃烧和净零排放的突出优势，实现了低成本高效处理煤泥的目的。本发明相比于煤泥制备水煤浆等其他技术，具有污染小，应用市场广泛的优势。
