王巍

（國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)公司煤制油分公司氣化二廠，寧夏 銀川 751400）

一、工藝流程

制備煤粉要先將煤儲運(yùn)車間輸送的原煤（直徑小于10mm）到備煤的原煤倉里面，經(jīng)稱重給煤機(jī)煤稱重之后將一定量的煤輸送到磨煤機(jī)中，通過磨煤機(jī)的磨輥將煤磨成粉狀，磨粉的同時(shí)再利用含有大量惰性氣體的熱風(fēng)爐將粉狀煤烘干。惰性氣體可以把粉狀煤吹到磨煤機(jī)上面的旋轉(zhuǎn)分離器中，讓顆粒較大的煤重新下落在磨盤上進(jìn)行碾磨，顆粒標(biāo)準(zhǔn)合格的煤粉（小于500μm 的煤粉量大于99wt%，小于250μm 的煤粉量大于94wt%，小于63μm 的煤粉量占40-50wt%）則會送到煤粉袋式過濾器中進(jìn)行分離，分離之后的煤粉就會通過旋轉(zhuǎn)給料閥、螺旋輸送機(jī)送至纖維分離器，對纖維進(jìn)行分離后將煤粉放置在常壓煤粉儲罐中進(jìn)行保存[1]。

二、主要設(shè)備

（一）磨煤機(jī)

磨煤機(jī)是制作煤粉的關(guān)鍵性設(shè)備，通常用來將原煤變?yōu)榉蹱畈⑦M(jìn)行選粉，這樣可以保證煤粉的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到生產(chǎn)要求，還可以將煤粉進(jìn)行干燥。磨煤機(jī)有著各種類型，制作煤粉時(shí)通常使用的是輪式磨。我國的輪式磨大多是從德國引進(jìn)相關(guān)技術(shù)，制作而成的產(chǎn)品，在掌握基礎(chǔ)技術(shù)的同時(shí)，還將技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，增強(qiáng)了磨輥加載力，加快了磨盤轉(zhuǎn)速。在選擇磨煤機(jī)時(shí)，要充分了解對原煤碾磨的力度，原煤的狀況，對煤粉的細(xì)度要求等各項(xiàng)參數(shù)。

（二）熱風(fēng)爐

熱風(fēng)爐的主要目的是將煤粉進(jìn)行初步干燥，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以將其分為兩種類型，分別是立式爐和臥式爐，要不同的工藝來選擇不同類型的熱風(fēng)爐。熱風(fēng)爐的質(zhì)量與煤粉的干燥程度是否符合標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān)。熱風(fēng)爐燃燒時(shí)使用的介質(zhì)通常是由凈化合成工段輸送來的低壓燃料氣，也可以使用天然氣。熱風(fēng)爐的工作原理是利用燃燒物質(zhì)產(chǎn)生溫度較高的煙氣，這種煙氣可以和惰性氣體混合起來，讓惰性氣體具有高溫特性，之后將其送至磨煤機(jī)處，就可以干燥原煤。熱風(fēng)爐中的惰性氣體溫度在進(jìn)入磨機(jī)前要保持在290℃到320℃左右，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)惰性氣體的溫度是否達(dá)標(biāo)，在熱風(fēng)爐的爐膛和出口設(shè)有遠(yuǎn)程溫度計(jì)，當(dāng)溫度過高時(shí)會及時(shí)報(bào)警，并立刻連鎖停止熱風(fēng)爐的運(yùn)行。因?yàn)闊犸L(fēng)爐的體積較大，因此廠房在布置時(shí)要做好熱風(fēng)爐和磨煤機(jī)之間的銜接工作，確保煤粉能夠順利制備。

（三）煤粉袋式過濾器

煤粉袋式過濾器的主要作用是利用風(fēng)將煤粉送至設(shè)備中，可以通過布袋，重力因素的影響，再加上惰性氣體會反吹濾袋，將這些干燥的煤粉放到灰斗當(dāng)中。為了防止煤粉和高溫惰性氣體在通過煤粉袋式過濾器的時(shí)候出現(xiàn)結(jié)漏，需要在機(jī)器的表面安裝一層保溫材料。在選擇煤粉袋式過濾器時(shí)要充分考慮過濾袋的材料和大小，還要采用防爆設(shè)計(jì)，完善煤粉袋式過濾器的氣箱設(shè)計(jì)，既能煤粉的順利分離，又可以不對布袋造成影響。

（四）循環(huán)風(fēng)機(jī)

循環(huán)風(fēng)機(jī)是制備煤粉的能量來源，通常使用的是離心風(fēng)機(jī)，因?yàn)橄到y(tǒng)可以處理大量的風(fēng)量，因此可以根據(jù)設(shè)計(jì)工藝的不同來降低或是增加負(fù)荷。此外，為了便于循環(huán)風(fēng)機(jī)增減負(fù)荷的操作，可以使用液力耦合器來調(diào)節(jié)風(fēng)量的大小。

三、主要控制參數(shù)

（一）干燥熱負(fù)荷

干燥熱負(fù)荷是由原煤的含水率和處理量所決定的，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，還要將廢氣排空熱量和散熱損失算進(jìn)去，此外，原煤的含水率并不是一成不變的，因此在選擇設(shè)備時(shí)，要充分了解熱負(fù)荷的波動系數(shù)。

（二）循環(huán)氣排空量

在進(jìn)行原煤干燥的過程中會出現(xiàn)水蒸氣，要將其排到系統(tǒng)之外，讓整個(gè)系統(tǒng)的水分能夠保持在一個(gè)合適的范圍之內(nèi)。進(jìn)行循環(huán)氣排空時(shí)，要定量向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充干燥的惰性氣體，使系統(tǒng)內(nèi)部的氣體處于恒定狀態(tài)。

（三）循環(huán)氣的氧濃度

將原煤用煤粉制備系統(tǒng)處理后，煤粉的粒度非常小小，基本上是在幾十微米左右，而系統(tǒng)內(nèi)部溫度較高，粉塵處于這種狀態(tài)下很容易發(fā)生爆炸等安全事故，因此為了避免事故的發(fā)生，要控制好系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)氣的氧濃度，通常通過調(diào)整熱風(fēng)爐負(fù)荷和補(bǔ)充系統(tǒng)內(nèi)干燥惰性氣，例如氮?dú)獾群俊?/p>

四、安全、質(zhì)量控制

（一）氧濃度控制

煤粉制備系統(tǒng)很容易在干燥過程中發(fā)生燃爆現(xiàn)象，因此送風(fēng)介質(zhì)通常選用惰性氣體，還要將氧氣的濃度控制在8%左右?？刂蒲鯘舛鹊姆绞接袃煞N，一種是正?？刂疲簿褪强刂坪孟到y(tǒng)的負(fù)壓設(shè)施，確保補(bǔ)入的新風(fēng)均為不容易燃燒的純惰性氣體。另一種則是意外超標(biāo)控制，是指在制備煤粉時(shí)，因操作不當(dāng)或其他因素的影響，使得空氣進(jìn)入系統(tǒng)當(dāng)中，一旦系統(tǒng)內(nèi)部的氧氣超過了8%，就要聯(lián)鎖氮閥，讓氧氣濃度保持在一定的范圍內(nèi)。

（二）成品煤粉質(zhì)量控制

成品煤粉通常是檢測煤粉的顆粒細(xì)度和含水量，來確定質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，檢測時(shí)需人工取樣，之后再進(jìn)行分析。當(dāng)煤粉的顆粒粒度超標(biāo)時(shí)，可以通過調(diào)整磨輥的加載力，旋轉(zhuǎn)分離器轉(zhuǎn)速等方式，將煤粉重新碾磨。當(dāng)煤粉的含水量超標(biāo)時(shí)，可以增強(qiáng)熱風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，控制惰性氣體的補(bǔ)充量，開大系統(tǒng)放空量，提高系統(tǒng)的干燥能力。

五、發(fā)展方向

隨著科技手段的不斷發(fā)展，熱風(fēng)爐的溫度，煤粉袋式過濾器處的氧氣濃度，循環(huán)風(fēng)機(jī)的濕度等都實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程測量，一旦超過標(biāo)準(zhǔn)，就會立即聯(lián)鎖，降低了煤粉制備風(fēng)險(xiǎn)，整個(gè)制備工藝流程基本上可以實(shí)現(xiàn)控制自動化。此外，我國在大力倡導(dǎo)保護(hù)環(huán)境和節(jié)能減排。為響應(yīng)這一號召，目前，本企業(yè)已對熱風(fēng)爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行改造，加入煙氣再循環(huán)系統(tǒng)，通過降低熱風(fēng)爐中心燃燒溫度來降低循環(huán)氣中氮氧化物含量，使備煤排放氣的氮氧化物含量低于國家環(huán)保要求值。但循環(huán)風(fēng)機(jī)出口的氣體氮氧化物的所占比值仍舊較高，進(jìn)一步降低排放氣中氮氧化物的含量和高效利用熱能是今后制備煤粉的發(fā)展方向。

六、結(jié)語

現(xiàn)階段，煤粉制備技術(shù)已經(jīng)較為完善，但是仍需進(jìn)一步優(yōu)化，相關(guān)企業(yè)要正確認(rèn)識煤粉制備狀況，盡量減少能源的消耗，也要從實(shí)際情況出發(fā)，不斷地進(jìn)行控制調(diào)整，進(jìn)而提高煤粉制備的質(zhì)量和安全性。