专利名称：制造粉煤的方法
技术领域：
本发明通常涉及一种制造粉煤(尤其是在冶金工业中使用的粉煤)的方法。
背景技术：
在冶金工业中，通常将粉煤作为可燃物注入鼓风炉中。为了确保鼓风炉的良好机 能，粉煤具有良好的质量是重要的，即，粉煤具有正确的稠度、尺寸和湿度水平是重要的。通 常在研磨和干燥设备中制造粉煤，其中，在粉碎机中将原煤磨碎，并且，在将产生的粉煤供 应至料斗以储存或直接在鼓风炉中使用之前，将其干燥至正确的湿度水平。已知的是，将新 磨碎的煤放在热气流中，以干燥粉煤。可由热气将粉煤从粉碎机带至过滤器，然后，在过滤 器处，将粉煤与气体分离并将其供应至料斗。在将一部分气体重新引入粉碎机中之前，使这 部分气体重新循环并对其进行加热。为了使研磨和干燥设备能够正确地起作用，监测干燥气体中的氧气水平是重要 的，通常监测过滤器下游的氧气水平。如果氧气水平变得过高，那么干燥气体和粉煤的组合 可能变成具有潜在危险结果的爆炸性混合物。通常，在再循环管道中，即，在将干燥气体返 回粉碎机的管道中，从干燥气体中提取废气，并喷入新鲜空气。在已知的研磨和干燥设备中，监测干燥气体中的氧气水平，并且，如果发现所测量 的氧气水平过高，那么减少引入再循环管道中的干燥气体中的新鲜空气的量。这允许降低 干燥气体中的氧气水平。然而，在一些情况中，例如，如果原煤非常干燥和/或如果设备在减小的负载下运 行，那么，引入干燥气体中的新鲜空气的量的减小可能不足以降低氧气水平。事实上，一旦 将引入干燥气体的新鲜空气的量减小至零，即，不引入更多的新鲜空气，这种情况中的氧气 水平可能仍然过高。为了避免对设备的任何损坏，然后可能必须关闭研磨和干燥设备。这 种关闭不仅导致产量降低，而且导致与干燥气体的更换或调节相关的额外成本。发明目的本发明的目的是提供一种制造粉煤的改进方法，其不具有现有技术方法的缺点。 通过根据权利要求1所述的方法来实现此目的。
发明内容
为了实现此目的，本发明提出了一种制造粉煤的方法，该方法包括以下步骤-在热气发生器中将干燥气体(优选地是惰性气体)加热至预定温度；-将所加热的干燥气体供应至粉碎机中；-将原煤引入粉碎机，粉碎机将原煤磨成粉煤；-从粉碎机收集干燥气体和粉煤的混合物，并将该混合物供应至过滤器，过滤器将 所干燥的粉煤与干燥气体分离；-收集所干燥的粉煤以用于进一步使用，并将干燥气体从过滤器供应至再循环管 道，以将至少一部分干燥气体返回至热气发生器；
-确定(优选地再循环管道中的)干燥气体中的氧气水平，并将所确定的氧气水平 与预定的氧气水平阈值进行比较。根据本发明的一个优选实施方式，在研磨循环的过程中确定干燥气体中的氧气水 平，其中，供应所加热的干燥气体使其通过粉碎机，并将原煤引入粉碎机，如果，在研磨循环 的过程中，所确定的氧气水平比预定的氧气阈值高，那么，在将所加热的干燥气体供应至粉 碎机中之前，将水喷入干燥气体中，计算所喷入的水的体积，以将氧气水平降低至预定的氧 气水平阈值之下。在研磨循环过程中将水喷入干燥气体中，允许增加干燥气体的总体体积， 从而减小相对的氧气体积。因此，喷水允许将氧气水平减小至可接受的水平，从而避免对设 备的任何损坏或避免需要关闭研磨和干燥设备。根据一个优选实施方式，该方法进一步包括在再循环管道中将新鲜空气喷入干燥 气体，其中，如果所确定的氧气水平高于预定的氧气水平阈值，那么减小喷入干燥气体的新 鲜空气的体积。
有利地，该方法包括，首先减小喷入干燥气体中的新鲜空气的体积，然后，如果所 喷入的新鲜空气的体积达到零并且氧气水平仍然高于预定的氧气阈值，那么在将所加热的 干燥气体供应至粉碎机中之前将水喷入干燥气体中，计算所喷入的水的体积，以将氧气水 平降低至预定的氧气水平阈值之下。优选地，将预定的氧气阈值选择为在0至14体积百分比之间，优选地在5至12体 积百分比之间。根据本发明的另一方面，该方法进一步包括以下步骤确定离开粉碎机的干燥气 体和粉煤的混合物的排出温度；并通过控制在将所加热的干燥气体供应至粉碎机中之前喷 入干燥气体中的水的体积，来控制排出温度。通过控制在粉碎机上游喷入干燥气体的水的 量，可快速调节进入粉碎机的干燥气体的温度，以考虑由于引入粉碎机的具有不同湿度水 平的原煤的原因而出现的温差。因此，可保持离开粉碎机的干燥气体的温度，在下文中叫做 排出温度，尽可能地稳定。本方面在设备的启动阶段过程中特别有利，其中，该方法包括启动循环，其中，供 应所加热的干燥气体使其通过粉碎机，不引入原煤，将排出温度保持在第一温度阈值之下， 该方法还包括研磨循环，其中，供应所加热的干燥气体使其通过粉碎机，并将原煤引入粉碎 机，将排出温度保持在优选的工作温度。根据本发明的一个重要方面，该方法包括-在启动循环过程中，将所述干燥气体加热至高于第一温度阈值的温度，并将一定 体积的水喷入所加热的干燥气体中，计算水的体积，以降低所加热的干燥气体的温度，从而 获得低于第一温度阈值的排出温度；并且-在研磨循环的开始，减小喷入所加热的干燥气体中的水的体积，以补偿排出温度 的降低。在设备的启动阶段的过程中，在将原煤引入粉碎机之前，通常供应干燥气体使其 通过设备。这允许将各个零件加热至期望的工作温度。通过控制在此启动阶段的过程中在 粉碎机的上游喷入干燥气体的水的量，可再次冷却干燥气体(其可能被加热至高于最大容 许排出温度的温度)，使得粉碎机下游的温度不会超过第一温度阈值。然后，当启动原煤引入时，由于湿冷材料的增加而出现排出温度的突然降低。通过 使热气发生器中的干燥气体过热并在之后通过喷水使其冷却，可使进入粉碎机的干燥气体的温度快速适应新的操作条件。所喷入的水的量的减小允许进入粉碎机的干燥气体的快速 温度增加，以补偿由于原煤的引入而导致的温度下降。结果，将过渡时间(其中，在较低的 温度下制造粉煤)明显减小或甚至消除过渡时间。还明显减小不能用的煤泥的量，从而增 加设备的效率。可基 于排出温度确定喷入所加热的干燥气体的水的体积。可替代地，可基于在粉 碎机上测量的压降确定喷入所加热的干燥气体的水的体积。并不排除单独或组合地使用其 它测量，以确定喷入所加热的干燥气体的水的体积。优选地，在研磨循环过程中并在补偿排出温度中的下降之后，该方法包括其它步 骤减少干燥气体的加热；并减小喷入所加热的干燥气体的水的体积，以保持期望的排出 温度。一旦设备正在运行，这允许减少能量的消耗。事实上，在设备的启动阶段的过程中，干 燥气体的过热和后续冷却的重要性特别重要，其中，其允许提供缓冲，以补偿当启动原煤的 引入时出现的温度下降。一旦设备正在运行，仅可能出现更小的温度下降，并可减小缓冲。 在研磨和干燥设备的正常操作过程中，由此不需要使热气发生器中的干燥气体过热并随后 将其冷却至工作温度。在再循环管道中，可将部分干燥气体作为废气排出。除了新鲜空气之外，还可将热 气喷入再循环管道中的干燥气体中。该方法还可包括连续监测排出温度并将所测量的排出温度与最大温度进行比较， 其中，如果所测量的排出温度超过最大温度，那么增加喷入所加热的干燥气体中的水的体 积。这允许使用用于一般处理控制(也将用于急冷)的喷水装置。
参考附图，从以下一个非限制性实施方式的描述中，本发明将更显而易见，其中， 图1示出了用于执行根据本发明的方法的研磨和干燥设备的示意图。
具体实施例方式图1示出了使用根据本发明的方法制造粉煤的研磨和干燥设备。这种研磨和干燥设备10包括粉碎机20，经由输送机22将原煤供应至粉碎机20 中。在粉碎机20中，在内部移动件(未示出)或任何其它传统的研磨装置之间将原煤压碎 成细粉。同时，供应热干燥气体使其通过粉碎机20，以干燥粉煤。干燥气体通过气体入口 24进入粉碎机20。在粉碎机20的上游，研磨和干燥设备10包括热气发生器26，在热气发 生器26中可将干燥气体加热至预定温度。用燃烧器27 (例如，多枪燃烧器)对这种热气发 生器26供以动力。经由管道28将所加热的干燥气体从热气发生器26传送至粉碎机20。 当所加热的干燥气体通过粉碎机20从气体入口 24到达出口 30时，带走粉煤。经由管道32 将粉煤和干燥气体的混合物从粉碎机20运送至过滤器34，在那里，将粉煤再次从干燥气体 分离并将其供应至粉煤收集器36，准备进一步使用。将离开过滤器34的干燥气体供应至再 循环管道38，以将其反馈至热气发生器26。再循环管道38包括用于使干燥气体在设备中 循环的风扇装置40。风扇装置40可位于管道42 (例如烟道)的上游或下游，其用来从再循 环管道38提取部分干燥气体。再循环管道38进一步包括用于将新鲜空气和/或热气喷入再循环管道38的喷气装置44。将所喷入的新鲜空气和/或热气与所循环的干燥气体混合。所喷入的新鲜空气允 许降低干燥气体的期望点(due point)，并且，所喷入的热气用来改进研磨和干燥回路的热
平衡。 根据本发明的一个重要方面，设备10包括布置在热气发生器26的下游和粉碎机 20的上游的喷水装置46。在下文的描述中，喷水装置46的重要性将变得显而易见。通过调节干燥气体中的氧气水平，喷水装置46帮助调节干燥气体的期望点。在再 循环管道38中，经由管道42提取部分干燥气体，并且，可经由喷气装置44喷射新鲜空气。 在传统的设备中，为了安全原因，通过氧气传感器45监测氧气水平，并且，如果发现氧气水 平过高，那么命令喷气装置44减少引入干燥气体中的新鲜空气的量。然而，当喷气装置44 达到其关闭点时，即，当完全关闭喷气装置44且没有新鲜空气喷入干燥气体中时，会出现 问题。然后，如果仍发现氧气水平过高，那么无法进一步减小喷入干燥气体的新鲜空气的体 积，并且，设备的关闭变成是必须的。根据本发明，通过用喷水装置46将水喷入干燥气体中，可降低干燥气体中的氧气 水平。当用氧气传感器45测量的氧气水平过高时，可命令喷水装置46增加喷入干燥气体 中的水的体积，从而降低过滤器34下游的氧气水平。优选地，首先用传统方法降低氧气水平，该方法通过喷气装置44减小喷入干燥气 体的新鲜空气的体积，并且，如果这不足够，那么然后通过用喷水装置46增加喷入干燥气 体的水的体积来进一步降低氧气水平。喷水装置46的另一功能是帮助调节粉碎机20的出口处的干燥气体的温度。在操 作中，在热气发生器26中将干燥气体加热至预定温度，并将其通过粉碎机20供应。当来自 干燥气体的热量用来干燥粉煤时，降低粉碎机20中的干燥气体的温度。原煤的湿度水平决 定干燥气体的温度损失。为了防止损坏过滤器34，例如，通过温度传感器48，监测离开粉碎 机20的粉煤和干燥气体的混合物的温度(在下文中叫做排出温度)。为了保持正确的排出温度，需要控制进入粉碎机的干燥气体的温度，这通常通过 控制热气发生器26的燃烧器27的输出功率来实现。不幸地，此过程具有相对慢的响应 时间，这意味着，一旦设备已经确定排出温度过高或过低并且燃烧器27已经由此而作出反 应，那么，在排出温度再次达到正确的排出温度之前，会经过一些时间。在设备的启动阶段的过程中，响应时间特别重要。事实上，一开始，在引入原煤之 前，供应所加热的干燥气体使其通过设备。这允许设备加热并达到理想的工作条件。在一 定时间之后，当将原煤引入粉碎机20时，排出温度突然充分降至期望的排出温度之下。传 统地，然后燃烧器27通过进一步加热干燥气体来作出反应，以达到期望的排出温度。然而， 然后仅在长时延迟之后获得期望的排出温度，并且，可能必须丢弃同时获得的任何粉煤，因 为其并未充分干燥。事实上，在其中排出温度过低的过渡周期的过程中，通常获得不能用的 煤泥，而不是所干燥的粉煤。根据本发明，在启动阶段的过程中，将燃烧器27设置为，将干燥气体充分加热至 高于期望的排出温度。然后，通过用喷水装置46将水喷入所加热的干燥气体，使所加热的 干燥气体受到可控的冷却，由此冷却干燥气体，使得可达到期望的排出温度。在研磨和干燥 设备的一定加热时间之后，当将原煤引入粉碎机20时，排出温度突然充分降至期望的排出 温度之下。与通过适应燃烧器27的加热温度来补偿此突然下降相反，减小用喷水装置46喷入干燥气体的水的量。由此较少地冷却所加热的干燥气体，并可将期望的排出温度保持 稳定。此过程的反应时间比传统过程短得多，从而明显减少或消除其中排出温度过低的过 渡时间和不能用的煤泥的生产。 应该注意，此方法表现出其在启动阶段的过程中最引人注目的优点，S卩，在将原煤 一开始引入粉碎机之后不久的过渡周期的过程中。然而，本方法在设备的正常操作过程中 也是有利的。当出现原煤湿度的减小时，可使排出温度快速回到期望的排出温度，应该出现 温度的突然下降。为了优化能量消耗，一旦排出温度已经稳定，逐渐减少干燥气体的加热和后续冷 却是有利的。如果不需要这种后续冷却，那么可关闭喷水系统。有利地，喷水装置46还用于急冷。该方法可包括连续监测排出温度并将所测量的 排出温度与最大温度进行比较。当所测量的排出温度超过最大温度时，命令喷水装置46增 加喷入所加热的干燥气体的水的体积，从而降低进入粉碎机20的干燥气体的温度，并由此 也降低离开粉碎机20的干燥气体的温度。参考标记10研磨和干燥设备34过滤器20粉碎机36粉煤收集器22输送机38再循环管道24气体入口40风扇装置26热气发生器42管道27燃烧器44喷气装置28管道45氧气传感器30出口46喷水装置32管道48温度传感器
权利要求
1.一种制造粉煤的方法，所述方法包括以下步骤 -在热气发生器中将干燥气体加热至预定温度； -将所加热的干燥气体供应至粉碎机中；-将原煤引入所述粉碎机，所述粉碎机将原煤变成粉煤；-从所述粉碎机收集干燥气体和粉煤的混合物，并将所述混合物供应至过滤器，所述过 滤器将所干燥的粉煤与干燥气体分离；-收集所干燥的粉煤以用于进一步使用，并将干燥气体从所述过滤器供应至再循环管 道以将至少一部分干燥气体返回至所述热气发生器；-确定干燥气体中的氧气水平，并将所确定的氧气水平与预定的氧气水平阈值进行比较，其特征在于，如果所确定的氧气水平比预定的氧气水平阈值高，那么，在将所加热的干燥气体供应 至所述粉碎机中之前，将水喷入干燥气体中，计算所喷入的水的体积，以将氧气水平降低至 预定的氧气水平阈值之下。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述再循环管道中，将新鲜空气喷入干燥气体中，并且 其中，如果所确定的氧气水平高于预定的氧气水平阈值，那么减小喷入干燥气体中的 新鲜空气的体积。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所喷入的新鲜空气的体积达到零并且氧气水平仍然高于预定的氧气阈值，那么在 将所加热的干燥气体供应至所述粉碎机中之前将水喷入干燥气体中，计算所喷入的水的体 积，以将氧气水平降低至预定的氧气水平阈值之下。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，预定的氧气阈值被选择为在0至14 体积百分比之间。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，预定的氧气阈值被选择为在5至12体积百分比 之间。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，包括确定离开所述粉碎机的干燥气体和粉煤的混合物的排出温度；并且 通过控制在将所加热的干燥气体供应至所述粉碎机中之前喷入干燥气体中的水的体 积，来控制排出温度，计算所喷入的水的体积，以使排出温度达到优选的工作温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法包括-启动循环，其中，供应所加热的干燥气体，使其通过所述粉碎机而不引入原煤，排出温 度被保持在第一温度阈值之下，以及-研磨循环，其中，供应所加热的干燥气体，使其通过所述粉碎机，并将原煤引入所述粉 碎机，排出温度被保持在优选的工作温度， 其中-在启动循环过程中，将所述干燥气体加热至高于第一温度阈值的温度，并将一定体积 的水喷入所加热的干燥气体中，计算水的体积，以降低所加热的干燥气体的温度，从而获得 低于第一温度阈值的排出温度；并且-在研磨循环的开始，减小喷入所加热的干燥气体中的水的体积，以补偿排出温度的降低。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，以由排出温度确定的速度减小喷入所加热的 干燥气体中的水的体积。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，以由在所述粉碎机上测量的压降确 定的速度减小喷入所加热的干燥气体中的水的体积。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，在研磨循环过程中并在补偿排出 温度中的下降之后，所述方法包括以下步骤_减少干燥气体的加热；并且_减小喷入所加热的干燥气体中的水的体积，以保持期望的排出温度。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述再循环管道中，将至少一部 分干燥气体作为废气排出。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述再循环管道中，将新鲜空气 和/或热气喷入干燥气体中。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，包括连续监测排出温度并将所测量的排出温度与最大温度进行比较；并且如果所测量的排出温度超过最大温度，那么增加喷入所加热的干燥气体中的水的体积。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在由枪式燃烧器供以动力的热气发 生器中加热干燥气体。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过布置于所述热气发生器和所述 粉碎机之间的喷水装置，将水喷入所加热的干燥气体中。
全文摘要
一种制造粉煤的方法，该方法包括以下步骤将热气发生器(26)中的干燥气体(优选地是惰性气体)加热至预定温度；将所加热的干燥气体供应至粉碎机(20)中；将原煤引入粉碎机(20)，粉碎机(20)将原煤磨成粉煤；从粉碎机(20)收集干燥气体和粉煤的混合物，并将该混合物供应至过滤器(34)，过滤器(34)将所干燥的粉煤与干燥气体分离；收集所干燥的粉煤以用于进一步使用，并将干燥气体从过滤器(34)供应至再循环管道(38)，以将至少一部分干燥气体返回至热气发生器(26)；并且，确定(优选地在再循环管道(38)中的)干燥气体中的氧气水平，并将所确定的氧气水平与预定的氧气水平阈值进行比较。根据本发明的一个优选实施方式，如果所确定的氧气水平比预定的氧气阈值高，那么，在将所加热的干燥气体供应至粉碎机(20)中之前，将水喷入干燥气体中，计算所喷入的水的体积，以将氧气水平降低至预定的氧气水平阈值之下。
文档编号F26B21/10GK102046758SQ200980119847
公开日2011年5月4日 申请日期2009年6月2日 优先权日2008年6月2日
发明者乔治·斯塔马特阿基斯, 居伊·容克, 路易斯·施米特 申请人:保尔伍斯股份有限公司