製造粉煤的方法

2023-11-02 05:54:32 2

專利名稱：製造粉煤的方法
技術領域：
本發明通常涉及一種製造粉煤(尤其是在冶金工業中使用的粉煤)的方法。
背景技術：
在冶金工業中，通常將粉煤作為可燃物注入鼓風爐中。為了確保鼓風爐的良好機 能，粉煤具有良好的質量是重要的，即，粉煤具有正確的稠度、尺寸和溼度水平是重要的。通 常在研磨和乾燥設備中製造粉煤，其中，在粉碎機中將原煤磨碎，並且，在將產生的粉煤供 應至料鬥以儲存或直接在鼓風爐中使用之前，將其乾燥至正確的溼度水平。已知的是，將新 磨碎的煤放在熱氣流中，以乾燥粉煤。可由熱氣將粉煤從粉碎機帶至過濾器，然後，在過濾 器處，將粉煤與氣體分離並將其供應至料鬥。在將一部分氣體重新引入粉碎機中之前，使這 部分氣體重新循環並對其進行加熱。為了使研磨和乾燥設備能夠正確地起作用，監測乾燥氣體中的氧氣水平是重要 的，通常監測過濾器下遊的氧氣水平。如果氧氣水平變得過高，那麼乾燥氣體和粉煤的組合 可能變成具有潛在危險結果的爆炸性混合物。通常，在再循環管道中，即，在將乾燥氣體返 回粉碎機的管道中，從乾燥氣體中提取廢氣，並噴入新鮮空氣。在已知的研磨和乾燥設備中，監測乾燥氣體中的氧氣水平，並且，如果發現所測量 的氧氣水平過高，那麼減少引入再循環管道中的乾燥氣體中的新鮮空氣的量。這允許降低 乾燥氣體中的氧氣水平。然而，在一些情況中，例如，如果原煤非常乾燥和/或如果設備在減小的負載下運 行，那麼，引入乾燥氣體中的新鮮空氣的量的減小可能不足以降低氧氣水平。事實上，一旦 將引入乾燥氣體的新鮮空氣的量減小至零，即，不引入更多的新鮮空氣，這種情況中的氧氣 水平可能仍然過高。為了避免對設備的任何損壞，然後可能必須關閉研磨和乾燥設備。這 種關閉不僅導致產量降低，而且導致與乾燥氣體的更換或調節相關的額外成本。發明目的本發明的目的是提供一種製造粉煤的改進方法，其不具有現有技術方法的缺點。 通過根據權利要求1所述的方法來實現此目的。

發明內容
為了實現此目的，本發明提出了一種製造粉煤的方法，該方法包括以下步驟-在熱氣發生器中將乾燥氣體(優選地是惰性氣體)加熱至預定溫度；-將所加熱的乾燥氣體供應至粉碎機中；-將原煤引入粉碎機，粉碎機將原煤磨成粉煤；-從粉碎機收集乾燥氣體和粉煤的混合物，並將該混合物供應至過濾器，過濾器將 所乾燥的粉煤與乾燥氣體分離；-收集所乾燥的粉煤以用於進一步使用，並將乾燥氣體從過濾器供應至再循環管 道，以將至少一部分乾燥氣體返回至熱氣發生器；
-確定(優選地再循環管道中的)乾燥氣體中的氧氣水平，並將所確定的氧氣水平 與預定的氧氣水平閾值進行比較。根據本發明的一個優選實施方式，在研磨循環的過程中確定乾燥氣體中的氧氣水 平，其中，供應所加熱的乾燥氣體使其通過粉碎機，並將原煤引入粉碎機，如果，在研磨循環 的過程中，所確定的氧氣水平比預定的氧氣閾值高，那麼，在將所加熱的乾燥氣體供應至粉 碎機中之前，將水噴入乾燥氣體中，計算所噴入的水的體積，以將氧氣水平降低至預定的氧 氣水平閾值之下。在研磨循環過程中將水噴入乾燥氣體中，允許增加乾燥氣體的總體體積， 從而減小相對的氧氣體積。因此，噴水允許將氧氣水平減小至可接受的水平，從而避免對設 備的任何損壞或避免需要關閉研磨和乾燥設備。根據一個優選實施方式，該方法進一步包括在再循環管道中將新鮮空氣噴入乾燥 氣體，其中，如果所確定的氧氣水平高於預定的氧氣水平閾值，那麼減小噴入乾燥氣體的新 鮮空氣的體積。

有利地，該方法包括，首先減小噴入乾燥氣體中的新鮮空氣的體積，然後，如果所 噴入的新鮮空氣的體積達到零並且氧氣水平仍然高於預定的氧氣閾值，那麼在將所加熱的 乾燥氣體供應至粉碎機中之前將水噴入乾燥氣體中，計算所噴入的水的體積，以將氧氣水 平降低至預定的氧氣水平閾值之下。優選地，將預定的氧氣閾值選擇為在0至14體積百分比之間，優選地在5至12體 積百分比之間。根據本發明的另一方面，該方法進一步包括以下步驟確定離開粉碎機的乾燥氣 體和粉煤的混合物的排出溫度；並通過控制在將所加熱的乾燥氣體供應至粉碎機中之前噴 入乾燥氣體中的水的體積，來控制排出溫度。通過控制在粉碎機上遊噴入乾燥氣體的水的 量，可快速調節進入粉碎機的乾燥氣體的溫度，以考慮由於引入粉碎機的具有不同溼度水 平的原煤的原因而出現的溫差。因此，可保持離開粉碎機的乾燥氣體的溫度，在下文中叫做 排出溫度，儘可能地穩定。本方面在設備的啟動階段過程中特別有利，其中，該方法包括啟動循環，其中，供 應所加熱的乾燥氣體使其通過粉碎機，不引入原煤，將排出溫度保持在第一溫度閾值之下， 該方法還包括研磨循環，其中，供應所加熱的乾燥氣體使其通過粉碎機，並將原煤引入粉碎 機，將排出溫度保持在優選的工作溫度。根據本發明的一個重要方面，該方法包括-在啟動循環過程中，將所述乾燥氣體加熱至高於第一溫度閾值的溫度，並將一定 體積的水噴入所加熱的乾燥氣體中，計算水的體積，以降低所加熱的乾燥氣體的溫度，從而 獲得低於第一溫度閾值的排出溫度；並且-在研磨循環的開始，減小噴入所加熱的乾燥氣體中的水的體積，以補償排出溫度 的降低。在設備的啟動階段的過程中，在將原煤引入粉碎機之前，通常供應乾燥氣體使其 通過設備。這允許將各個零件加熱至期望的工作溫度。通過控制在此啟動階段的過程中在 粉碎機的上遊噴入乾燥氣體的水的量，可再次冷卻乾燥氣體(其可能被加熱至高於最大容 許排出溫度的溫度)，使得粉碎機下遊的溫度不會超過第一溫度閾值。然後，當啟動原煤引入時，由於溼冷材料的增加而出現排出溫度的突然降低。通過 使熱氣發生器中的乾燥氣體過熱並在之後通過噴水使其冷卻，可使進入粉碎機的乾燥氣體的溫度快速適應新的操作條件。所噴入的水的量的減小允許進入粉碎機的乾燥氣體的快速 溫度增加，以補償由於原煤的引入而導致的溫度下降。結果，將過渡時間(其中，在較低的 溫度下製造粉煤)明顯減小或甚至消除過渡時間。還明顯減小不能用的煤泥的量，從而增 加設備的效率。可基 於排出溫度確定噴入所加熱的乾燥氣體的水的體積。可替代地，可基於在粉 碎機上測量的壓降確定噴入所加熱的乾燥氣體的水的體積。並不排除單獨或組合地使用其 它測量，以確定噴入所加熱的乾燥氣體的水的體積。優選地，在研磨循環過程中並在補償排出溫度中的下降之後，該方法包括其它步 驟減少乾燥氣體的加熱；並減小噴入所加熱的乾燥氣體的水的體積，以保持期望的排出 溫度。一旦設備正在運行，這允許減少能量的消耗。事實上，在設備的啟動階段的過程中，幹 燥氣體的過熱和後續冷卻的重要性特別重要，其中，其允許提供緩衝，以補償當啟動原煤的 引入時出現的溫度下降。一旦設備正在運行，僅可能出現更小的溫度下降，並可減小緩衝。 在研磨和乾燥設備的正常操作過程中，由此不需要使熱氣發生器中的乾燥氣體過熱並隨後 將其冷卻至工作溫度。在再循環管道中，可將部分乾燥氣體作為廢氣排出。除了新鮮空氣之外，還可將熱 氣噴入再循環管道中的乾燥氣體中。該方法還可包括連續監測排出溫度並將所測量的排出溫度與最大溫度進行比較， 其中，如果所測量的排出溫度超過最大溫度，那麼增加噴入所加熱的乾燥氣體中的水的體 積。這允許使用用於一般處理控制(也將用於急冷)的噴水裝置。


參考附圖，從以下一個非限制性實施方式的描述中，本發明將更顯而易見，其中， 圖1示出了用於執行根據本發明的方法的研磨和乾燥設備的示意圖。
具體實施例方式圖1示出了使用根據本發明的方法製造粉煤的研磨和乾燥設備。這種研磨和乾燥設備10包括粉碎機20，經由輸送機22將原煤供應至粉碎機20 中。在粉碎機20中，在內部移動件(未示出)或任何其它傳統的研磨裝置之間將原煤壓碎 成細粉。同時，供應熱乾燥氣體使其通過粉碎機20，以乾燥粉煤。乾燥氣體通過氣體入口 24進入粉碎機20。在粉碎機20的上遊，研磨和乾燥設備10包括熱氣發生器26，在熱氣發 生器26中可將乾燥氣體加熱至預定溫度。用燃燒器27 (例如，多槍燃燒器)對這種熱氣發 生器26供以動力。經由管道28將所加熱的乾燥氣體從熱氣發生器26傳送至粉碎機20。 當所加熱的乾燥氣體通過粉碎機20從氣體入口 24到達出口 30時，帶走粉煤。經由管道32 將粉煤和乾燥氣體的混合物從粉碎機20運送至過濾器34，在那裡，將粉煤再次從乾燥氣體 分離並將其供應至粉煤收集器36，準備進一步使用。將離開過濾器34的乾燥氣體供應至再 循環管道38，以將其反饋至熱氣發生器26。再循環管道38包括用於使乾燥氣體在設備中 循環的風扇裝置40。風扇裝置40可位於管道42 (例如煙道)的上遊或下遊，其用來從再循 環管道38提取部分乾燥氣體。再循環管道38進一步包括用於將新鮮空氣和/或熱氣噴入再循環管道38的噴氣裝置44。將所噴入的新鮮空氣和/或熱氣與所循環的乾燥氣體混合。所噴入的新鮮空氣允 許降低乾燥氣體的期望點(due point)，並且，所噴入的熱氣用來改進研磨和乾燥迴路的熱
平衡。 根據本發明的一個重要方面，設備10包括布置在熱氣發生器26的下遊和粉碎機 20的上遊的噴水裝置46。在下文的描述中，噴水裝置46的重要性將變得顯而易見。通過調節乾燥氣體中的氧氣水平，噴水裝置46幫助調節乾燥氣體的期望點。在再 循環管道38中，經由管道42提取部分乾燥氣體，並且，可經由噴氣裝置44噴射新鮮空氣。 在傳統的設備中，為了安全原因，通過氧氣傳感器45監測氧氣水平，並且，如果發現氧氣水 平過高，那麼命令噴氣裝置44減少引入乾燥氣體中的新鮮空氣的量。然而，當噴氣裝置44 達到其關閉點時，即，當完全關閉噴氣裝置44且沒有新鮮空氣噴入乾燥氣體中時，會出現 問題。然後，如果仍發現氧氣水平過高，那麼無法進一步減小噴入乾燥氣體的新鮮空氣的體 積，並且，設備的關閉變成是必須的。根據本發明，通過用噴水裝置46將水噴入乾燥氣體中，可降低乾燥氣體中的氧氣 水平。當用氧氣傳感器45測量的氧氣水平過高時，可命令噴水裝置46增加噴入乾燥氣體 中的水的體積，從而降低過濾器34下遊的氧氣水平。優選地，首先用傳統方法降低氧氣水平，該方法通過噴氣裝置44減小噴入乾燥氣 體的新鮮空氣的體積，並且，如果這不足夠，那麼然後通過用噴水裝置46增加噴入乾燥氣 體的水的體積來進一步降低氧氣水平。噴水裝置46的另一功能是幫助調節粉碎機20的出口處的乾燥氣體的溫度。在操 作中，在熱氣發生器26中將乾燥氣體加熱至預定溫度，並將其通過粉碎機20供應。當來自 乾燥氣體的熱量用來乾燥粉煤時，降低粉碎機20中的乾燥氣體的溫度。原煤的溼度水平決 定乾燥氣體的溫度損失。為了防止損壞過濾器34，例如，通過溫度傳感器48，監測離開粉碎 機20的粉煤和乾燥氣體的混合物的溫度(在下文中叫做排出溫度)。為了保持正確的排出溫度，需要控制進入粉碎機的乾燥氣體的溫度，這通常通過 控制熱氣發生器26的燃燒器27的輸出功率來實現。不幸地，此過程具有相對慢的響應 時間，這意味著，一旦設備已經確定排出溫度過高或過低並且燃燒器27已經由此而作出反 應，那麼，在排出溫度再次達到正確的排出溫度之前，會經過一些時間。在設備的啟動階段的過程中，響應時間特別重要。事實上，一開始，在引入原煤之 前，供應所加熱的乾燥氣體使其通過設備。這允許設備加熱並達到理想的工作條件。在一 定時間之後，當將原煤引入粉碎機20時，排出溫度突然充分降至期望的排出溫度之下。傳 統地，然後燃燒器27通過進一步加熱乾燥氣體來作出反應，以達到期望的排出溫度。然而， 然後僅在長時延遲之後獲得期望的排出溫度，並且，可能必須丟棄同時獲得的任何粉煤，因 為其並未充分乾燥。事實上，在其中排出溫度過低的過渡周期的過程中，通常獲得不能用的 煤泥，而不是所乾燥的粉煤。根據本發明，在啟動階段的過程中，將燃燒器27設置為，將乾燥氣體充分加熱至 高於期望的排出溫度。然後，通過用噴水裝置46將水噴入所加熱的乾燥氣體，使所加熱的 乾燥氣體受到可控的冷卻，由此冷卻乾燥氣體，使得可達到期望的排出溫度。在研磨和乾燥 設備的一定加熱時間之後，當將原煤引入粉碎機20時，排出溫度突然充分降至期望的排出 溫度之下。與通過適應燃燒器27的加熱溫度來補償此突然下降相反，減小用噴水裝置46噴入乾燥氣體的水的量。由此較少地冷卻所加熱的乾燥氣體，並可將期望的排出溫度保持 穩定。此過程的反應時間比傳統過程短得多，從而明顯減少或消除其中排出溫度過低的過 渡時間和不能用的煤泥的生產。 應該注意，此方法表現出其在啟動階段的過程中最引人注目的優點，S卩，在將原煤 一開始引入粉碎機之後不久的過渡周期的過程中。然而，本方法在設備的正常操作過程中 也是有利的。當出現原煤溼度的減小時，可使排出溫度快速回到期望的排出溫度，應該出現 溫度的突然下降。為了優化能量消耗，一旦排出溫度已經穩定，逐漸減少乾燥氣體的加熱和後續冷 卻是有利的。如果不需要這種後續冷卻，那麼可關閉噴水系統。有利地，噴水裝置46還用於急冷。該方法可包括連續監測排出溫度並將所測量的 排出溫度與最大溫度進行比較。當所測量的排出溫度超過最大溫度時，命令噴水裝置46增 加噴入所加熱的乾燥氣體的水的體積，從而降低進入粉碎機20的乾燥氣體的溫度，並由此 也降低離開粉碎機20的乾燥氣體的溫度。參考標記10研磨和乾燥設備34過濾器20粉碎機36粉煤收集器22輸送機38再循環管道24氣體入口40風扇裝置26熱氣發生器42管道27燃燒器44噴氣裝置28管道45氧氣傳感器30出口46噴水裝置32管道48溫度傳感器
權利要求
1.一種製造粉煤的方法，所述方法包括以下步驟 -在熱氣發生器中將乾燥氣體加熱至預定溫度； -將所加熱的乾燥氣體供應至粉碎機中；-將原煤引入所述粉碎機，所述粉碎機將原煤變成粉煤；-從所述粉碎機收集乾燥氣體和粉煤的混合物，並將所述混合物供應至過濾器，所述過 濾器將所乾燥的粉煤與乾燥氣體分離；-收集所乾燥的粉煤以用於進一步使用，並將乾燥氣體從所述過濾器供應至再循環管 道以將至少一部分乾燥氣體返回至所述熱氣發生器；-確定乾燥氣體中的氧氣水平，並將所確定的氧氣水平與預定的氧氣水平閾值進行比較，其特徵在於，如果所確定的氧氣水平比預定的氧氣水平閾值高，那麼，在將所加熱的乾燥氣體供應 至所述粉碎機中之前，將水噴入乾燥氣體中，計算所噴入的水的體積，以將氧氣水平降低至 預定的氧氣水平閾值之下。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述再循環管道中，將新鮮空氣噴入乾燥氣體中，並且 其中，如果所確定的氧氣水平高於預定的氧氣水平閾值，那麼減小噴入乾燥氣體中的 新鮮空氣的體積。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，如果所噴入的新鮮空氣的體積達到零並且氧氣水平仍然高於預定的氧氣閾值，那麼在 將所加熱的乾燥氣體供應至所述粉碎機中之前將水噴入乾燥氣體中，計算所噴入的水的體 積，以將氧氣水平降低至預定的氧氣水平閾值之下。
4.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中，預定的氧氣閾值被選擇為在0至14 體積百分比之間。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，預定的氧氣閾值被選擇為在5至12體積百分比 之間。
6.根據上述權利要求中任一項所述的方法，包括確定離開所述粉碎機的乾燥氣體和粉煤的混合物的排出溫度；並且 通過控制在將所加熱的乾燥氣體供應至所述粉碎機中之前噴入乾燥氣體中的水的體 積，來控制排出溫度，計算所噴入的水的體積，以使排出溫度達到優選的工作溫度。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述方法包括-啟動循環，其中，供應所加熱的乾燥氣體，使其通過所述粉碎機而不引入原煤，排出溫 度被保持在第一溫度閾值之下，以及-研磨循環，其中，供應所加熱的乾燥氣體，使其通過所述粉碎機，並將原煤引入所述粉 碎機，排出溫度被保持在優選的工作溫度， 其中-在啟動循環過程中，將所述乾燥氣體加熱至高於第一溫度閾值的溫度，並將一定體積 的水噴入所加熱的乾燥氣體中，計算水的體積，以降低所加熱的乾燥氣體的溫度，從而獲得 低於第一溫度閾值的排出溫度；並且-在研磨循環的開始，減小噴入所加熱的乾燥氣體中的水的體積，以補償排出溫度的降低。
8.根據權利要求6或7所述的方法，其中，以由排出溫度確定的速度減小噴入所加熱的 乾燥氣體中的水的體積。
9.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中，以由在所述粉碎機上測量的壓降確 定的速度減小噴入所加熱的乾燥氣體中的水的體積。
10.根據權利要求7至9中任一項所述的方法，其中，在研磨循環過程中並在補償排出 溫度中的下降之後，所述方法包括以下步驟_減少乾燥氣體的加熱；並且_減小噴入所加熱的乾燥氣體中的水的體積，以保持期望的排出溫度。
11.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中，在所述再循環管道中，將至少一部 分乾燥氣體作為廢氣排出。
12.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中，在所述再循環管道中，將新鮮空氣 和/或熱氣噴入乾燥氣體中。
13.根據上述權利要求中任一項所述的方法，包括連續監測排出溫度並將所測量的排出溫度與最大溫度進行比較；並且如果所測量的排出溫度超過最大溫度，那麼增加噴入所加熱的乾燥氣體中的水的體積。
14.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中，在由槍式燃燒器供以動力的熱氣發 生器中加熱乾燥氣體。
15.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中，通過布置於所述熱氣發生器和所述 粉碎機之間的噴水裝置，將水噴入所加熱的乾燥氣體中。
全文摘要
一種製造粉煤的方法，該方法包括以下步驟將熱氣發生器(26)中的乾燥氣體(優選地是惰性氣體)加熱至預定溫度；將所加熱的乾燥氣體供應至粉碎機(20)中；將原煤引入粉碎機(20)，粉碎機(20)將原煤磨成粉煤；從粉碎機(20)收集乾燥氣體和粉煤的混合物，並將該混合物供應至過濾器(34)，過濾器(34)將所乾燥的粉煤與乾燥氣體分離；收集所乾燥的粉煤以用於進一步使用，並將乾燥氣體從過濾器(34)供應至再循環管道(38)，以將至少一部分乾燥氣體返回至熱氣發生器(26)；並且，確定(優選地在再循環管道(38)中的)乾燥氣體中的氧氣水平，並將所確定的氧氣水平與預定的氧氣水平閾值進行比較。根據本發明的一個優選實施方式，如果所確定的氧氣水平比預定的氧氣閾值高，那麼，在將所加熱的乾燥氣體供應至粉碎機(20)中之前，將水噴入乾燥氣體中，計算所噴入的水的體積，以將氧氣水平降低至預定的氧氣水平閾值之下。
文檔編號F26B21/10GK102046758SQ200980119847
公開日2011年5月4日 申請日期2009年6月2日 優先權日2008年6月2日
發明者喬治·斯塔馬特阿基斯, 居伊·容克, 路易斯·施米特 申請人:保爾伍斯股份有限公司