水煤浆的制浆系统和多元料浆气化系统

摘要

本发明提供了一种水煤浆的制浆系统和多元料浆气化系统，水煤浆的制浆系统包括磨煤装置和为磨煤装置的进水口提供制浆用水的制浆水系统，制浆水系统包括用于提供新鲜水的新鲜水供水装置，制浆水系统还包括用于提供灰水的灰水供水装置。根据本发明的水煤浆的制浆系统和多元料浆气化系统，能有效降低水煤浆的制浆系统对新鲜水及PH值调节剂的消耗量并减少灰水外排量。

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种水煤浆的制浆系统和多元料浆气化系统。

背景技术

如图1所示，在现有技术的水煤浆的制浆系统中，生产水煤浆的所需原料及化学用品主 要有：原料煤、制浆用水、PH值调节剂（40%浓度的NaOH）等。其中，制浆用水主要为新 鲜水，其次还有系统回收的部分冷凝液，如甲醇精馏残液、变换低温冷凝液等。现有技术的 制浆水系统包括新鲜水供水装置5’，甲醇精馏残液供水系统2’和变换低温冷凝液供水装置3’。 水煤浆浆的PH值设计指标为7～9，控制方法为由PH值调节剂供应装置提供40%浓度的NaOH 溶液并添加到磨煤装置4’内来调节水煤浆的PH值，当每小时消耗原料煤140t/h时，需添加 40%浓度的NaOH溶液约为0.15t/h。

现有技术中，磨煤装置4’满负荷运行中每天需消耗新鲜水1224t/d，消耗40%浓度的NaOH 溶液3.6t/d。多元料浆气化系统连续生产过程中每天需向污水处理站外送灰水1632t/d，以达到 整个水系统的平衡和系统灰水中总溶固含量的稳定。在形成本发明的过程中，发明人发现， 以上现有技术中制作水煤浆需消耗大量新鲜水和PH值调节剂，例如，磨煤装置4’满负荷运行 中每天需消耗新鲜水1224t/d，消耗40%浓度的NaOH溶液3.6t/d，生产成本很高。同时多元 料浆气化系统连续生产过程中每天需向污水处理站外送灰水1632t/d，灰水处理量大，处理成 本也较高。

发明内容

本发明旨在提供一种水煤浆的制浆系统和多元料浆气化系统，以有效降低水煤浆的制浆 系统对新鲜水及PH值调节剂的消耗量并减少灰水外排量。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种水煤浆的制浆系统，水煤浆的 制浆系统包括磨煤装置和为磨煤装置的进水口提供制浆用水的制浆水系统，制浆水系统包括 用于提供新鲜水的新鲜水供水装置，制浆水系统还包括用于提供灰水的灰水供水装置。

进一步地，制浆水系统还包括用于控制新鲜水流量的新鲜水控制阀和用于控制灰水流量 的灰水控制阀。

进一步地，新鲜水供水装置的管路上设有流量计量装置，灰水供水装置与流量计量装置 的进口直接连接。

进一步地，制浆水系统还包括用于提供甲醇精馏残液的精馏残液供水装置和用于提供变 换低温冷凝液的冷凝液供水装置。

进一步地，精馏残液供水装置和冷凝液供水装置分别与磨煤装置的进水口直接连接，或 者精馏残液供水装置和冷凝液供水装置合并入供水分管且供水分管与磨煤装置的进水口直接 连接。

进一步地，精馏残液供水装置和冷凝液供水装置的管路上分别设有流量计量装置，或者 供水分管上设有流量计量装置。

进一步地，精馏残液供水装置的管路上设置有蒸汽伴热装置。

进一步地，水煤浆的制浆系统还包括用于供应PH值调节剂的PH值调节剂供应装置，PH 值调节剂供应装置与磨煤装置的进水口连接，PH值调节剂供应装置形成水煤浆的制浆系统的 备用PH值调节系统。

进一步地，制浆系统还包括用于计量PH值调节剂的供应量的PH值调节剂计量装置。

根据本发明的另一个方面，提供了一种多元料浆气化系统，包括水煤浆的制浆系统和灰 水处理系统，水煤浆的制浆系统为前述的水煤浆的制浆系统，且灰水处理系统的灰水排出口 与水煤浆的制浆系统的灰水供水装置的进水口连接。

应用本发明的技术方案，水煤浆的制浆系统将灰水作为制浆用水，可以有效减少灰水外 排量并降低新鲜水消耗甚至无需新鲜水，而且由于灰水为碱性水，可至少部分代替PH值调节 剂，因而还能够有效降低水煤浆的制浆系统对PH值调节剂的消耗量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术的水煤浆的制浆系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的水煤浆的制浆系统的结构示意图；

图3示出了根据本发明一个替代实施例的水煤浆的制浆系统的结构示意图；

图4示出了根据本发明另一个替代实施例的精馏残液供水装置和冷凝液供水装置与磨煤 装置连接的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2所示，本发明实施例的水煤浆的制浆系统包括磨煤装置4和为磨煤装置4的进水 口提供制浆用水的制浆水系统。其中，制浆水系统具体地包括用于提供灰水的灰水供水装置1 和用于提供新鲜水的新鲜水供水装置5。

因灰水PH值在8.2～8.5之间，为碱性水，将灰水作为制浆用水，能够发挥灰水高PH值 性能，使灰水在制浆过程中起到调节水煤浆PH值的功效。制浆水系统还包括用于控制新鲜水 流量的新鲜水控制阀和用于控制灰水流量的灰水控制阀。在本实施例中，磨煤装置4产生的 水煤浆的PH值可以仅通过灰水控制阀来调节，因而在灰水正常供应的生产状态下，无需添加 其它的PH值调节剂。新鲜水供水装置5形成制浆用水的备用水源，以在紧急情况下使用。

本发明实施例的水煤浆的制浆系统还包括制浆水槽7和制浆水泵。本实施例中，灰水供 水装置1和新鲜水供水装置1的出口分别与制浆水槽7的进口连接。灰水和/或新鲜水首先进 入制浆水槽7后经制浆水泵送入磨煤装置4的进水口。制浆水泵的进口与制浆水槽7的出口 连接，用于将制浆水槽7中的流体加压后输送到磨煤装置4的进水口。

本实施例中，新鲜水供水装置5的管路上设有流量计量装置12。流量计量装置12的入口 与制浆水泵的出口连接，流量计量装置12的出口与磨煤装置4的进水口连接。流量计量装置 12用于计量进入磨煤装置4的制浆用水水量，保证制浆效果。

如图3所示，在本发明的一个替代实施例中，灰水供水装置1的出水口直接与流量计量 装置12的进口连接，在计量灰水水量后将灰水输送至磨煤装置4的进水口。在本实施例中， 制浆水系统还包括提供甲醇精馏残液的精馏残液供水装置2、用于提供变换低温冷凝液的冷凝 液供水装置3。将甲醇精馏残液和变换低温冷凝液作为制浆用水，可以有效降低新鲜水消耗。

其中优选地，精馏残液供水装置2和冷凝液供水装置3分别与磨煤装置4的进水口直接 连接。

进一步优选地，精馏残液供水装置2和冷凝液供水装置3的管路上分别设有流量计量装 置8和9。本实施例中，流量计量装置8和9为电磁流量计。通过设置电磁流量计可分别计量 出进入磨煤装置4的甲醇精馏残液和变换低温冷凝液的水量，以准确计量各供水装置提供的 制浆水总量，保证制浆效果。

如图4所示，在本发明的另一个替代实施例中，精馏残液供水装置2和冷凝液供水装置3 合并入供水分管后与磨煤装置4的进水口直接连接。具体地，供水分管上设有流量计量装置， 优选地为电磁流量计，以便于对精馏残液供水装置2和冷凝液供水装置3提供的制浆用水的 总量进行计量。

如图2所示，本发明实施例的水煤浆的制浆系统还包括PH值调节剂供应装置6和PH值 调节剂计量装置14和15。在本实施例中，PH值调节剂计量装置14和15为计量泵，用于计 量进入磨煤装置4的PH值调节剂的供应量；PH值调节剂供应装置6用于为水煤浆的制浆系 统提供例如40%浓度的NaOH溶液等的PH值调节剂，本实施例中，PH值调节剂供应装置6 作为备用的PH值调节系统，以在灰水量不足等情况下使用。

本发明实施例的上述水煤浆的制浆系统对制浆工艺流程进行了优化，具体说明如下：

①回收利用外排灰水

将用于提供灰水的灰水供水装置1与制浆水槽7连接，用灰水替代新鲜水，以维持整个 制浆水槽7内的液位。由于灰水为碱性水，因而能够有效降低水煤浆的制浆系统对新鲜水及 PH值调节剂的消耗量。

②优化变换低温冷凝液流程

表1中示出了对制浆水系统管道垢片、灰水和变换低温冷凝液进行取样分析的数据表。

根据表中数据分析可知，若直接将灰水与变换低温冷凝液在制浆水槽7内混合，通过制 浆水泵加压送往磨煤机过程中，必将会在制浆水泵吸入口管道、叶轮内壁及制浆水泵出口管 路内形成碳酸盐结垢，造成泵供应量严重不足，严重影响到整个磨煤机的稳定运行。

因此，本发明的实施例对变换低温冷凝液流程进行优化，即将变换冷凝液管路直接与磨 煤机的进水口连接，从而解决变换低温冷凝液和灰水相互混合后形成碳酸盐结垢的问题。

③优化甲醇精馏残液流程

因精馏残液供水装置2提供的甲醇精馏残液中含有大量的石蜡，石蜡因温度降低易附着 在制浆水系统管道内壁上，而灰水的浊度一般控制在≤100mg/l，当这两股水流通过同一条管 道时，灰水中夹带的少量细灰将被制浆水系统管道内壁附着的石蜡吸附，在管道内壁上形成 一层比较蓬松且薄厚不均匀的石蜡和细煤灰垢片，从而影响到制浆水系统的正常供给，导致 磨煤机乃至整个气化装置被迫降负荷运行。

因此，本发明的实施例将提供甲醇精馏残液的精馏残液供水装置2直接与磨煤机连接， 同时在甲醇精馏残液管路沿途增配蒸汽伴热装置10，防止因温度降低导致石蜡在供水管道上 附着，从而解决了灰水中细煤灰与石蜡结垢的问题。本实施例中通过在输送甲醇精馏残液的 总管路上设置电磁流量计对进入磨煤机的甲醇精馏残液的水量进行计量。

④停用PH值调节剂供应装置

本实施例中，因灰水PH值在8.2～8.5之间，而水煤浆PH值的设计指标为7～9，所以将用 新鲜水磨煤改为用灰水磨煤后，不用再额外向水煤浆的制浆系统内添加40%浓度的NaOH溶 液等PH值调节剂便可实现对水煤浆PH值的有效控制。因而本实施例的水煤浆的制浆系统流 程中可将PH值调节剂供应装置作为备用，也可取消PH值调节剂供应装置。

本实施例中，将灰水、甲醇精馏残液、变换低温冷凝液作为制浆用水并分别进行计量后 送入磨煤机内使用，可有效防止水煤浆的制浆系统中制浆水泵及进出口管道结垢现象；同时 对制浆系统中制浆水系统工艺流程优化后，水煤浆气化装置年开工天数按300天计，可为企 业减少新鲜水消耗量367200t/a；减少40%浓度的NaOH溶液消耗量1080t/a。

从以上的描述可以看出，本发明的实施例实现了以下技术效果：利用灰水作为制浆水的 一个水源，能够有效降低制浆系统对新鲜水及PH值调节剂的消耗量；优化了变换低温冷凝液 流程，将变换冷凝液管路直接与磨煤机的进水口连接，从而解决变换低温冷凝液和灰水在制 浆水槽内相互混合后形成碳酸盐结垢的问题；将甲醇精馏残液直接配管引至磨煤机内使用， 在甲醇精馏残液管道外增加蒸汽拌热装置，可有效防止因温度降低造成石蜡在管道内壁附着， 从而解决灰水中细煤灰与石蜡结垢的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员 来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。