磨煤机循环负荷中难磨矿物质分选装置及分选工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种处理中速磨煤机循环负荷中难磨矿物质的分选装置和工艺流程，通过将干法分选工艺嵌入磨机制粉系统中，实现对磨煤机循环负荷中难磨矿物质的去除，降低磨煤机循环倍率和研磨能耗，减少研磨构件的磨损和锅炉的腐蚀，提高燃煤电厂磨煤制粉系统运行效率。
【背景技术】
[0002]我国的燃料政策规定电站锅炉以燃煤为主，并且主要燃用劣质煤，灰分在30?40%之间。劣质煤中伴生有黄铁矿、石英等矿物，由于硬度较高，其破碎速率较煤炭颗粒慢。工业型中速磨煤机开孔采样研究显示:煤中伴生的矿物质在磨机内反复研磨，致使循环倍率高达8?12，即在磨机出力为30t/h的前提下，磨机实际研磨物料流量高达240?360t/h ;偏高的循环倍率致使厂总发电量的0.5?2%被中速磨煤机消耗；电厂运行效率偏低，平均发电煤耗达327克/千瓦时，较世界先进水平高出约90克/千瓦时。除对研磨过程的影响外，解离的矿物质细粉进入锅炉燃烧，使锅炉燃烧效率降低，增加污染物排放。以二氧化硫为例，每年燃煤电厂二氧化硫的排放量超过750万吨，约占全国排放总量的45%。虽然各电厂已装备脱硫机组，但在我国煤炭中无机硫含量逐渐升高和燃煤电厂燃用劣质煤的综合效应下，脱硫机组的工作压力倍增。若燃煤中硫含量降低20%，每年可减少排放二氧化硫150万吨，节省脱硫机组的运行成本。除此之外，黄铁矿在燃烧后还将生成焙渣附着物贴于炉膛内壁，影响燃烧效率和锅炉的使用寿命。
[0003]虽然经过洗选可脱除煤中部分矿物质，但呈细颗粒浸染伴生状态的矿物仍停留在煤颗粒中。在中速磨煤机的研磨作用下，细粒伴生矿物已逐步解离成单体，但由于其粒度不符合燃烧发电的细度要求，最终成为循环负荷而在磨机内多次研磨。循环负荷中已解离的矿物质单体可通过物理分选的方式去除，然而由于电厂工作者专业知识的局限，虽然目前已有主动脉动气流、摩擦电选、振动流化床等成熟的干法分选工艺，但尚无针对循环负荷中难磨矿物质处理的报导。同时由于燃煤电厂中速磨煤机内封闭复杂的工作环境，循环负荷无法直接处理而需将其引出分选，这也面临着较大的操作难题。因此，将分选工艺与燃煤电厂已有的制粉工艺相结合，在意图实现循环负荷中难磨矿物质去除的同时，削弱其对后续研磨和燃烧环节产生的危害，最终达到节能减排的目的。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种磨煤机循环负荷中难磨矿物质分选装置及分选工艺，实现制粉系统的研磨一分选一分级一体化，最终达到降低循环倍率和研磨能耗，减少设备磨损和锅炉腐蚀，进而提高运行效率，减少污染排放的目的。
[0005]技术方案:为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0006]磨煤机循环负荷中难磨矿物质分选装置，包括磨煤机、煤粉分离机、收集装置、管道、主动脉动气流干法分选装置、旋风分离器和给煤机，所述磨煤机的煤粉分离机的下端出口与收集装置的入口连接，所述收集装置的出口通过管道与主动脉动气流干法分选装置的进料口连接，所述主动脉动气流干法分选装置的底部设置有分选介质进入端和难磨矿物质排料口，顶部设置有煤粉颗粒出口，所述分选介质进入端与分选介质源连接，所述煤粉颗粒出口与旋风分离器的进料端连接，所述旋风分离器的出料端与给煤机入口连接，所述给煤机的出口与磨煤机连接。
[0007]优选的，所述分选介质源包括燃煤电厂给风机、一次风管道或分选系统自备给风机，与之对应的分选介质进入端为给风进入端、一次风管道入口或分选系统自备给风机进入端。
[0008]进一步的，所述燃煤电厂给风端与电厂风源连接处设置有脉动阀门、涡街流量计和旋转开关。
[0009]进一步的，所述管道上设置有管道阀门。
[0010]磨煤机循环负荷中难磨矿物质分选装置的分选工艺，步骤如下:
[0011]步骤一:所述磨煤机的煤粉分离机中的循环负荷经收集装置回收后，通过管道进入主动脉动气流干法分选装置中，实现循环负荷的分选；
[0012]步骤二:分选过程中，分别调节管道阀门、脉动阀门和旋转开关，分别满足适宜的给料量、给风速度和脉动频率，实现循环负荷按密度差异分离出难磨矿物质和煤粉颗粒；
[0013]步骤三:所述煤粉颗粒经旋风分离器收集后进入至给煤机，进而汇同新入料进入磨煤机再磨；所述难磨矿物质从难磨矿物质排料口排出，根据难磨矿物质的富含矿物质的性质进行相应的二次利用。
[0014]有益效果:本发明是基于中速磨煤机内煤粉分离器循环负荷中难磨矿物质分选的技术，通过将处于高温高压封闭磨机内的循环负荷引至主动脉动气流干法分选系统，使难磨矿物质和煤粉颗粒按照密度差异进行分离，分离后的轻产物将返回磨煤机再磨直至符合锅炉的粒度要求；与未经分选的循环负荷相比，难磨矿物质的去除可有效的改善待磨物料的性质，减少物料的硬度及达到合格粒度所需破碎的次数，降低循环倍率和发电能耗，最终实现提高运行效率、减少设备磨损和腐蚀。经分选去除黄铁矿等难磨矿物质的合格煤粉进入锅炉燃烧，可减少二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放，达到节能减排的目的。与燃煤电厂制粉系统传统的研磨-分级工艺相比，本分选工艺的加入具有如下优点:
[0015]1.通过主动脉动气流干法分选装置对中速磨煤机内循环负荷进行分选，在保证轻产物可燃体回收率的前提下，去除难磨矿物质，减少其对研磨和燃烧过程的消极影响，并最终达到节能减排的目的；
[0016]2.本发明所述工艺流程简单、灵活，分选装置可充分利用电厂已有的风源系统而无需额外配置，运行费用低。
【附图说明】
[0017]图1为本发明装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0019]如图1所示为一种磨煤机循环负荷中难磨矿物质分选装置，包括磨煤机1、煤粉分离机2、收集装置3、管道4、主动脉动气流干法分选装置6、旋风分离器10和给煤机11，所述磨煤机I的煤粉分离机2的下端出口与收集装置3的入口连接，所述收集装置3的出口通过管道4与主动脉动气流干法分选装置6的进料口连接，所述主动脉动气流干法分选装置6的底部设置有分选介质进入端和难磨矿物质排料口 A，顶部设置有煤粉颗粒出口，所述分选介质进入端与分选介质源连接，所述煤粉颗粒出口与旋风分离器10的进料端连接，所述旋风分离器10的出料端与给煤机11入口连接，所述给煤机11的出口与磨煤机I连接。
[0020]本发明中，优选的，所述分选介质源包括燃煤电厂给风机、一次风管道或分选系统自备给风机，与之对应的分选介质进入端为给风进入端、一次风管道入口或分选系统自备给风机进入端。进一步设计，在所述燃煤电厂给风机与给风进入端连接处设置有脉动阀门7、涡街流量计8和旋转开关9，在所述管道4上设置有管道阀门5。管道阀门5、脉动阀门7和旋转开关9分别满足最佳的给料量、给风速度和脉动频率，实现循环负荷按密度差异分离出难磨矿物质和煤粉颗粒。
[0021]具体工艺过程分选步骤如下:
[0022]步骤一:所述磨煤机I的煤粉分离机2中的循环负荷经收集装置3回收后，通过管道4进入主动脉动气流干法分选装置6中，实现循环负荷的分选；
[0023]步骤二:分选过程中，分别调节管道阀门5、脉动阀门7和旋转开关9，分别满足适宜的给料量、给风速度和脉动频率，实现循环负荷按密度差异分离出难磨矿物质和煤粉颗粒；
[0024]步骤三:所述煤粉颗粒经旋风分离器10收集后进入至给煤机11，进而汇同新入料进入磨机再磨；所述难磨矿物质从难磨矿物质排料口 A排出，根据难磨矿物质的富含矿物质的性质进行相应的二次利用。
[0025]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.磨煤机循环负荷中难磨矿物质分选装置，其特征在于:包括磨煤机(I)、煤粉分离机(2)、收集装置(3)、管道(4)、主动脉动气流干法分选装置￠)、旋风分离器(10)和给煤机(11)，所述磨煤机⑴的煤粉分离机⑵的下端出口与收集装置⑶的入口连接，所述收集装置(3)的出口通过管道(4)与主动脉动气流干法分选装置￠)的进料口连接，所述主动脉动气流干法分选装置￠)的底部设置有分选介质进入端和难磨矿物质排料口(A)，顶部设置有煤粉颗粒出口，所述分选介质进入端与分选介质源连接，所述煤粉颗粒出口与旋风分离器(10)的进料端连接，所述旋风分离器(10)的出料端与给煤机(11)入口连接，所述给煤机(11)的出口与磨煤机(I)连接。2.根据权利要求1所述磨煤机循环负荷中难磨矿物质分选装置，其特征在于:所述分选介质源包括燃煤电厂给风机、一次风管道或分选系统自备给风机，与之对应的分选介质进入端为给风进入端、一次风管道入口或分选系统自备给风机进入端。3.根据权利要求1所述磨煤机循环负荷中难磨矿物质分选装置，其特征在于:所述燃煤电厂给风机与电厂风源连接处设置有脉动阀门(7)、涡街流量计(8)和旋转开关(9)。4.根据权利要求1所述磨煤机循环负荷中难磨矿物质分选装置，其特征在于:所述管道(4)上设置有管道阀门(5)。5.磨煤机循环负荷中难磨矿物质分选装置的分选工艺，其特征在于，步骤如下: 步骤一:所述磨煤机(I)的煤粉分离机(2)中的循环负荷经收集装置(3)回收后，通过管道(4)进入主动脉动气流干法分选装置￠)中，实现循环负荷的分选； 步骤二:分选过程中，分别调节管道阀门(5)、脉动阀门(7)和旋转开关(9)，分别满足适宜的给料量、给风速度和脉动频率，实现循环负荷按密度差异分离出难磨矿物质和煤粉颗粒； 步骤三:所述煤粉颗粒经旋风分离器(10)收集后进入至给煤机(11)，进而汇同新入料进入磨煤机(I)再磨；所述难磨矿物质从难磨矿物质排料口(A)排出，根据难磨矿物质的富含矿物质的性质进行相应的二次利用。
【专利摘要】本发明公开了一种磨煤机循环负荷中难磨矿物质分选装置及分选工艺，装置中磨煤机的煤粉分离机的下端出口与收集装置的入口连接，收集装置的出口通过管道与主动脉动气流干法分选装置的进料口连接，主动脉动气流干法分选装置的底部设置有分选介质进入端和难磨矿物质排料口，顶部设置有煤粉颗粒出口，分选介质进入端与分选介质源连接，难磨矿物质排料口排出难磨矿物质，煤粉颗粒出口与旋风分离器的进料端连接，旋风分离器的出料端与给煤机入口连接，给煤机的出口与磨煤机连接，进而汇同新入料进入磨煤机再磨。利用该装置的工艺实现了研磨—分选—分级一体化，最终达到降低循环倍率和研磨能耗，减少设备磨损和锅炉腐蚀，提高运行效率，减少污染排放的目的。
【IPC分类】B02C23/22
【公开号】CN105013596
【申请号】CN201510412568
【发明人】何亚群, 谢卫宁, 王海锋, 王帅, 李红, 杨勇
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月14日