一种煤泥处理方法
专利汇可以提供一种煤泥处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 煤 泥处理方法，所述处理方法包括如下内容：煤泥进入反应器，与反应器内的 调温 媒介颗粒 接触 ，在流化 风 的作用下进行反应，反应后的烟气进行分离处理，被烟气带出的大颗粒调温媒介颗粒经分离后返回反应器，较小颗粒的煤泥及调温媒介颗粒磨损细粉末以飞灰形式随烟气进行后续处理。本发明煤泥处理方法，通过在反应器内使用调温媒介颗粒，提供稳定的煤泥 氧 化 温度 ，可实现煤泥减量化、无害化处理及高效资源利用，能够以纯煤泥为原料进行氧化焚烧回收热量，煤泥氧化效率和装置热效率均较高。，下面是一种煤泥处理方法专利的具体信息内容。
1.一种煤泥处理方法，所述处理方法包括如下内容：
（1）煤泥进入反应器，与反应器内的调温媒介床层中的调温媒介颗粒接触，在流化风的作用下进行氧化反应；
（2）步骤（1）中煤泥氧化燃烧后的烟气进行分离处理，被烟气带出的大颗粒调温媒介颗粒经分离后返回反应器，较小颗粒的煤泥及调温媒介颗粒磨损细粉末以飞灰形式随烟气进行后处理。
2.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：步骤（1）中所述煤泥进入反应器之前进行脱水处理，脱水处理后的煤泥含水量不大于20wt%，优选不大于15wt%。
3.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：步骤（1）中所述调温媒介料层由调温媒介颗粒构成，调温媒介颗粒由氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锂、硅藻土、长石、石英、堇青石质、莫来石中的一种或几种制成。
4.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述调温媒介颗粒的粒径为0.5~
10mm，优选为1 6mm，进一步优选为1 4mm。
~ ~
5.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述调温媒介颗粒外形为球形、片状、块状、枣状、圆柱体形状中的一种或几种。
6.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述调温媒介颗粒为实心、空心、表面开槽或者内部具有孔道结构。
7.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述调温媒介颗粒的体积密度
1500 3000 kg/m3，堆积密度700 2000 kg/m3。
~ ~
8.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述调温媒介颗粒热容量大于
1300 J/kg▪k，导热系数大于2.6 w/m▪k。
9.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：步骤（1）中所述调温媒介料层包括两种以上不同粒径的调温媒介颗粒，优选包括三种不同粒径的调温媒介颗粒。
10.按照权利要求9所述的煤泥处理方法，其特征在于：当包括两种不同粒径的调温媒介颗粒时，其中一种调温媒介颗粒粒径为1 2mm，另一种调温媒介颗粒粒径为4 5mm；当包括~ ~
三种不同粒径的调温媒介颗粒时，三种调温媒介颗粒的粒径分别为0.5 1mm，2 3mm，4 6mm。
~ ~ ~
11.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：步骤（1）中所述反应温度为800~
950℃，流化速度2 8 m/s，床层压降5 15 kPa。
~ ~
12.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：步骤（2）中得到的烟气后处理为进入烟道与布置于烟道中的换热设备进行热交换，回收烟气热能，再经除尘、脱硫、脱硝净化处理后达标排放。
13.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：步骤（2）所述分离在分离器中进行，所述分离器为旋风分离器或惯性分离器。
14.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：步骤（1）中所述反应器采用具有如下结构的循环流化床反应器，包括风室、反应室、分离器、返料装置和蒸汽发生装置，所述蒸汽发生装置包括汽包和水冷壁，汽包设于反应器外顶部，水冷壁设于反应器内壁，所述反应室由下至上分为蓄热燃烧区、均热氧化区和分离返混区；所述风室与蓄热燃烧区之间设有布风板，所述风室底部设置有一次风入口，所述蓄热燃烧区内设有调温媒介料层，分离返混区经管线与分离器入口连通，所述分离器底部出口经返料管与返料装置一端连通，所述返料装置另一端经管线与蓄热燃烧区的返料口连通。
15.按照权利要求14所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述反应室的蓄热燃烧区为变径结构，所述均热氧化区为等径结构，所述分离返混区的下部为变径结构，上部为等径结构，其中分离返混区下部变径结构的外壁与水平面的夹角α不小于所处理物料的休止角。
16.按照权利要求14所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述蓄热燃烧区最小截面积为S1，均热氧化区截面积为S2，分离返混区最大截面积为S3，S1：S2：S3的比值为1：3/2 3：2 5，~ ~
优选为2：3：4。
17.按照权利要求14所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述蓄热燃烧区中调温媒介料层的体积为蓄热燃烧区容积的1/3 2/3。
~
18.按照权利要求14所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述反应室内的蓄热燃烧区、均热氧化区以及分离返混区的流化风速分别控制在4 8m/s、3 6m/s、2 4m/s。
~ ~ ~
19.按照权利要求14所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述蓄热燃烧区和均热氧化区交界处设置二次风入口，二次风入口以下为蓄热燃烧区。
20.按照权利要求19所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述二次风入口上方还设置有瓦斯气入口，通过设置瓦斯气入口实现同时处理低浓度瓦斯。
21.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述返料装置为自动调整型返料装置或阀型返料装置。
22.按照权利要求1所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述调温媒介料层由调温媒介颗粒构成，所述调温媒介颗粒由氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锂、硅藻土、长石、石英、堇青石质、莫来石中的一种或几种制成。
23.按照权利要求22所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述调温媒介颗粒的粒径范围
0.5 10 mm，优选为1 6mm。
~ ~
24.按照权利要求22所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述调温媒介颗粒外形为球形、片状、块状、枣状、圆柱体形状中的一种或几种。
25.按照权利要求22所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述调温媒介颗粒为实心、空心、表面开槽或者内部具有孔道结构。
26.按照权利要求22所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述调温媒介料层包括两种以上不同粒径的调温媒介颗粒，优选包括三种不同粒径的调温媒介颗粒。
27.按照权利要求26所述的煤泥处理方法，其特征在于：当包括两种不同粒径的调温媒介颗粒时，其中一种调温媒介颗粒粒径为1 2mm，另一种调温媒介颗粒粒径为4 5mm；当包括~ ~
三种不同粒径的调温媒介颗粒时，三种调温媒介颗粒的粒径分别为0.5 1mm，2 3mm，4 6mm。
~ ~ ~
28.按照权利要求14所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述反应室的分离返混区内设置折流板，所述折流板设置一层以上，最下层折流板布置在分离返混区变径段以上空间，当设置两层以上折流板时，相邻两层折流板交错布置。
29.按照权利要求28所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述折流板为直板型、斜板型、槽型、倒V型中的一种或多种，优选为倒V型折流板。
30.按照权利要求14所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述分离器为旋风分离器和/或惯性分离器，优选为旋风分离器。
31.按照权利要求14所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述反应器设有进料口，所述进料口直接设置在蓄热燃烧区侧壁上，或者设置在返料装置与蓄热燃烧区连通的管线上。
32.按照权利要求14所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述取热设备设置于反应室分离返混区内，进一步优选设置于分离返混区内顶部。
33.按照权利要求14所述的煤泥处理方法，其特征在于：所述蓄热燃烧区底部还设置有排渣口。
一种煤泥处理方法
技术领域
背景技术
煤泥代替燃煤作为锅炉燃料进行焚烧利用是目前处理煤泥的最好方法。由于高含量的水分和灰分，以及较低的发热量，煤泥不适应于传统煤粉炉燃烧。低热值煤炭资源利用主要采用循环流化床锅炉，煤泥被广泛应用于循环流化床燃烧。但目前煤泥循环流化床锅炉存在以下问题：（1）纯煤泥燃烧热值低、效率低，一般需要与高热值煤炭掺烧，实现稳定运行；
（2）煤泥灰分大，粒径小，单纯煤泥燃烧，飞灰量大，而循环灰量不足，需要掺烧优质煤，维持循环流态化；（3）煤泥含水量高，水分不易控制，易结成泥块，目前常采用炉膛上部进料，由于煤泥给入点接近炉膛出口，因此存在大量煤泥在没有燃尽的情况下直接被流化风吹出了炉膛，进入分离器，且煤泥颗粒度小，而分离器捕捉不到，变成飞灰，导致煤泥停留时间不足，燃烧不充分，燃烧效率低；（4）对于循环流化床锅炉，床内颗粒经过一段时间运行，粗颗粒沉在密相区，细颗粒成为飞灰，只有一定粒径范围的颗粒成为稳定的循环灰，为了稳定床存量，需要定期排渣。一般底部排渣份额占总灰分30%以上，加之煤泥灰分大，造成q6（灰渣物理热损失）热损失，降低了锅炉热效率；
专利CN 107355780 A公开了一种多炉膛结构的内循环流化床锅炉，设计多个炉膛，采用高速床与低速床形成的阶梯高度差等构成的内循环流化床系统，可强化燃料横向混合，混合更均匀，能够满足不同燃料的燃烧要求，保证锅炉床温稳定，燃料适应性广，环保效益显著，燃烧效率高，但该发明将锅炉大床分割成多床，增加了磨损面积，而且对于纯煤泥的小颗粒燃料，很难在炉膛内实现多流场、多方向混合及循环效果。专利CN 102537943 A公开了一种卧式循环流化床锅炉，能够处理劣质煤、固体废弃物、污泥或生物质等劣质燃料，但该发明仅适合含灰分少的燃料燃烧，对于高灰分的煤泥处理效果不好；
综上所述，针对煤泥热值低、灰分大、粒径小、水分不易控制等特点，开发先进的煤泥处理技术，实现煤泥减量化、无害化处理及高效率、资源化利用，对于煤炭企业的安全绿色生产及节能降耗具有重要意义。
发明内容
（2）步骤（1）中煤泥氧化燃烧后的烟气进行分离处理，被烟气带出的大颗粒调温媒介颗粒经分离后返回反应器，较小颗粒的煤泥及调温媒介颗粒磨损细粉末以飞灰形式随烟气进行后续处理。
度700 2000 kg/m3。所述调温媒介颗粒具有大热容量、高导热系数、高耐磨、抗氧化、抗腐~
蚀、热膨胀系数小等性质。所述调温媒介颗粒的热容量＞1300 J/kg▪k，导热系数＞2.6 w/m▪k。
~ ~ ~
风与氧化风由一次风、二次风提供。
700 2000 kg/m3。所述调温媒介颗粒具有大热容量、高导热系数、高耐磨、抗氧化、抗腐蚀、~
热膨胀系数小等性质。所述调温媒介颗粒的热容量＞1300 J/kg▪k，导热系数＞2.6 w/m▪k。
~ ~ ~
2、本发明方法中，使用的调温媒介颗粒具有大热容量、高导热系数、高耐磨、抗氧化、抗腐蚀、热膨胀系数小等性质，通过分级粒径使用，在一定风速下，能够更好的实现反应器内煤泥颗粒、调温媒介颗粒在流化态颗粒之间、与取热壁面间表面快速更新，实现均化高效传热，氧化强度高；
3、本发明所述煤泥处理方法中，由于煤泥颗粒较小（平均粒径仅为70μm左右），通过使用调温媒介颗粒，可以实现飞灰份额af→1，而排渣量→0，无需冷渣机，不但反应器q6→0，而且能够提高物料循环倍率；
4、本发明所述煤泥处理方法中，煤泥氧化效率提高，会降低固体未完全燃烧热损失q4，并且由于本发明方法底部排渣量→0，使得灰渣热物理损失q6→0，热损失大大降低，配合反应器中极低的过量氧化风控制，反应器整体热效率比现有循环流化床锅炉提高5%以上；
5、本发明所述循环流化床反应器的反应室分为蓄热燃烧区、均热氧化区和分离返混区，所述蓄热燃烧区和分离返混区设置变径结构，并匹配在蓄热燃烧区内设置调温媒介料层，可以在反应室内实现不同粒径调温媒介颗粒的返混与内循环，实现多区域、多流场、多循环的物料运动状态，当用于处理大灰分、细颗粒的煤泥原料时，通过调温媒介颗粒的蓄热燃烧和均热氧化作用，实现大灰分、细颗粒原料的稳定、充分氧化，热稳定性好，负荷调节范围大，无需添加其他大颗粒优质煤泥原料，可以实现纯烧细颗粒的煤泥原料；
6、本发明所述循环流化床反应器内通过使用不同粒径的调温媒介颗粒，可更好地实现煤泥物料颗粒与调温媒介颗粒表面、及其与取热壁接触面的快速更新，氧化强度高，传热效率高，蓄热燃烧区与均热氧化区的截面热负荷可达6MW/m2以上；
7、本发明所述循环流化床反应器分离返混区为变径结构，大大增加了物料在反应室内的停留时间，使物料充分氧化，比传统流化床锅炉燃烧率提高5%以上。进一步在分离返混区内部设置折流板，使物料的运动方向发生一次或多次偏转，进一步增加了物料的停留时间，实现了物料颗粒在分离返混区内粗分离，降低了后端分离器的处理负荷；
8、本发明所述循环流化床反应器反应室的高度比同规模现有循环流化床锅炉可降低
20%以上，节省了装置钢耗，有效地降低了成本。
附图说明
16-排渣口，17-返料口，18-折流板，A-蓄热燃烧区，B-均热氧化区，C-分离返混区。
具体实施方式
13，瓦斯气入口13位于二次风入口12上方，分离返混区C变径段上方设置有折流板18，分离返混区C内顶部设置有取热设备5，所示取热设备5可以为过热器，分离返混区C经管线与分离器2入口连通，所述分离器2底部出口经返料管3与返料装置4一端连通，所述返料装置4另一端经管线与蓄热燃烧区A返料口17连通，分离器2顶部设有物料出口15。所述进料口14直接设置在蓄热燃烧区A侧壁上，或者设置在返料装置4与反应室1的蓄热燃烧区A连通的返料管3上。进料口14及返料口17低于二次风口12，瓦斯气入口13略高于二次风口12。
表1 煤泥基本数据
War Aar Var Car Har Oar Nar Sar Qnet.ar
% % % % % % % % MJ/kg
15 48.71 17.65 25.38 2.07 8.00 0.61 0.23 9700
处理过程中的操作条件和处理效果如下：
本实施例1中的调温媒介制备加工过程如下：
1）取优质高铝矾土，高铝矾土主要成分如下：Al2O3=71.22%、SiO2=22.53%、Fe2O3=
2.48%、TiO2=0.58%、CaO=0.7%、MgO=1.06%、K2O=0.61%、Na2O=0.82%，将高铝矾土碎成粉料，目数200；取纯度为99%工业氧化铝粉，目数800；
2）将上述高铝矾土粉与工业氧化铝粉按质量比2:1混合并搅拌均匀，同时以水雾喷洒方式加入混合物料总质量10%的粘合剂，粘合剂为质量分数10%的聚乙烯醇与质量分数10%水性丙烯酸的水溶液；
3）将上述物料挤压、黏结，并进一步采用成球盘滚制成粒径0.5mm 1mm、2mm 3mm、4mm~ ~ ~
6mm的球形颗粒；
4）将上述物料进行干燥，温度200℃，干燥1 2h，再进行高温煅烧，温度1300 1500℃，保~ ~
温2 4h，冷却后制成所需调温媒介。
~
m，调温媒介颗粒粒径分布选择为0.5mm 1mm=50wt%、2mm 3mm=30wt%、4mm 6mm=20wt%。洗煤~ ~ ~
厂煤泥首先经带式压滤机进行粗脱水，水分降至45wt%左右，再进入蒸汽回转干燥机进行干燥处理，使煤泥水分进一步降至15wt%。反应器规模：40t/h（3.82MPa），煤泥处理量11t/h（含水15wt%）。反应器反应条件为：反应温度850 920℃，床层压降10kPa，蓄热燃烧区、均热氧化~
区和分离返混区流化气速分别控制在5m/s、4.5m/s、3m/s，分离返混区内交错设置两层倒V型折流板， S1：S2：S3的比值为2：3：4。煤泥在反应室氧化燃烧后物料颗粒随烟气进入分离器，分离器中小于分离器切割粒径60μm的颗粒随烟气进入烟道，大于切割粒度颗粒经返料器返回反应器，成为外循环物料，进入烟道的烟气与给水和空气风换热回收热能后，经除尘、脱硫、脱硝等净化处理后，实现达标排放。通过本发明方法处理煤泥，增加了煤泥氧化时间，配合调温媒介和反应器的多区域流态化效果，煤泥氧化率可达98%以上。煤泥氧化效率提高，会降低固体未完全燃烧热损失q4，并且由于本发明方法底部排渣量→0，使得q6→0，热损失大大降低，反应器整体热效率可达到90%以上。
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