一种乏气送粉装置以及用于褐煤提锗工艺的乏气送粉系统

摘要

本发明涉及一种乏气送粉装置以及用于褐煤提锗工艺的乏气送粉系统。所述乏气送粉装置包括排粉风机、乏气输送管、乏气调节装置以及混合风供应系统；其中，乏气通过乏气输送管输送至排粉风机，乏气的通入量通过乏气调节装置进行调节；混合风供应系统与排粉风机相连。所述用于褐煤提锗工艺的乏气送粉装置还包括燃烧系统和制粉系统。本发明通过采用乏气和混合气流的分别输入，可以将旋涡炉制粉系统产生的乏气作为一次风携带含锗褐煤从旋涡炉前置室顶部旋转入其中进行燃烧，不仅提高了旋涡炉流渣性能，而且解决了旋涡炉自由重力落粉给粉不畅的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及褐煤提锗技术领域，尤其涉及一种乏气送粉装置以及用于褐煤 提锗工艺的乏气送粉系统。

背景技术

锗元素是优良的半导体材料，被广泛应用于红外光学、光纤通讯、航空航 天、医学等领域，全球市场的需求量很大，其年度消费量是衡量一国科技水平 的重要标准。目前我国金属锗的生产主要是通过燃烧含锗褐煤从而将锗元素提 出的方法。

目前褐煤提锗主要使用的是旋涡炉，旋涡炉属于液态排渣锅炉，含锗褐煤 由旋涡炉顶部依靠重力自由落入旋涡炉之内。由于褐煤含水量较高，依靠含锗 褐煤的自身重力作为动力的给粉方式容易造成含锗褐煤在给粉管道中出现堆积 的现象，进而造成来粉不畅问题的产生，使旋涡炉负荷波动过大，日常维护费 用高。

磨煤机磨出的煤粉先储存与煤粉仓中，旋涡炉燃烧用的煤粉经过给粉机由 煤粉仓中取用，这种制粉系统统称为中间储仓式制粉系统。经细粉分离器分离 后的干燥剂成为“乏气”，乏气含有少量的煤粉、较多的水气，并且温度较低； 为了保护环境和节约能源，乏气不允许排入大气。旋涡炉制粉系统产生的乏气 通常携带有大量的水分，传统的旋涡炉将这些乏气从旋涡炉前置室下部通入旋 涡炉之中，造成了旋涡炉前置室内产生的高温烟气温度迅速降低至含锗褐煤的 灰熔点之下，导致旋涡炉的液态排渣性能受到了极大的影响，甚至在负荷较低 的时候出现了无液态渣排出的现象。

目前已有一些关于乏气送粉装置的研究，CN104344398A公开了一种中间储 仓式热风送粉制粉系统，其三次风出口连接乏气处理装置；乏气处理装置包括 并联设置的高效分离器和风粉混合器；锅炉上设有燃尽风喷口，三次风出口同 时连接高效分离器和风粉混合器；高效分离器的出风口连接燃尽风喷口，其煤 粉出口连接风粉混合器的煤粉进口，风粉混合器的风粉混合出口连接三次风喷 口。本发明送入锅炉炉膛的三次风的煤粉浓度较高，减小了对于主燃烧区的干 扰。而且，在三次风上方布置燃尽风喷口，使未燃尽的煤粉在此处进一步燃尽， 降低了飞灰可燃物含量。可见，该系统在锅炉炉膛内形成空气的深度分级，也 降低了炉膛出口NOx的排放量，减小了SCR等循环还原系统的运行成本。

CN104776440A公开了一种钢球磨煤机中间储仓式多功能送粉系统，其以中 间储仓式钢球磨煤机热风送粉制粉系统为原型，将排粉风机出口乏气经乏气转 移管道引至一次风热风附近与一次风箱并列形成乏气风箱，乏气通过乏气支管 送入热风管路中，乏气与热风混合后通过风粉混合器与煤粉混合后输送煤粉， 进而能有效调节一次风粉混合物温度。CN204460268U公开了一种乏气送粉装置， 其通过在乏气管道上设置了乏气管道喷嘴，该乏气管道喷嘴伸入到所述一次风 管道内，缩短了乏气流通的距离，减少了乏气的回流，从而减少了乏气中煤粉 沉积，避免了乏气积粉与高温的热风作用发生自燃甚至发生爆炸的危险。尽管 这些文献中公开了采用热风与乏气共同混合输送煤粉，然而其对于解决旋涡炉 给粉不畅的问题仍有限。

CN104197358A公开了一种带有乏气水回收的炉烟热风干燥闭式制粉燃煤 锅炉机组，其利用空气乏气预热器对环境冷风进行加热得到热风，热风中的第 一部分热风作为二次风直接送入煤粉燃烧器，热风中的第二部分热风直接送入 干燥剂混合室与从烟气抽口抽取的烟气进行混合后作为干燥剂送入原煤预干燥 装置中，干燥剂混合室分别与烟气抽口、空气乏气预热器相连接，乏气水回收 装置对制粉子系统排出的高含湿乏气进行冷却从而获得大量凝结水并排出冷乏 气，冷乏气一部分被空气乏气预热器加热形成热乏气，热乏气与冷乏气中的另 一部分混合作为一次风进入风粉混合器与煤粉进行混合得到风粉混合物。尽管 其采用了将部分热风单独送入以及与乏气共同通入的方案，然而，其仍无法有 效解决旋涡炉液态排渣不良的问题。

因而，为了解决上述问题，很有必要发明一种使用乏气进行送粉的旋涡炉， 以克服旋涡炉给粉不畅以及液态排渣不良的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种乏气送粉装置以及用于褐煤提锗 工艺的乏气送粉系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种乏气送粉装置，包括排粉风机、乏气输送管、 乏气调节装置以及混合风供应系统；其中，乏气通过乏气输送管输送至排粉风 机，乏气的通入量通过乏气调节装置进行调节；混合风供应系统与排粉风机相 连。

本发明中，所述乏气调节装置为乏气关断门和乏气调节门。

本发明中，所述混合风供应系统包括热风输送管、冷风输送管、热风调节 装置和冷风调节装置。

本发明中，所述热风调节装置为热风关断门和热风调节门，所述冷风调节 装置为冷风调节门和冷风关断门。

所述热风通过热风输送管输出，所述冷风通过冷风输送管输出，热风和冷 风混合成为混合风。

第二方面，本发明还提供了一种用于褐煤提锗工艺的乏气送粉系统，包括 燃烧系统、制粉系统以及第一方面所述的乏气送粉装置；所述燃烧系统和制粉 系统分别与所述乏气送粉装置的排粉风机相连。

本发明中，所述燃烧系统包括依次连接的旋涡炉前置室、凝渣池、捕渣管、 二次室和尾部烟道受热面。

本发明中，所述旋涡炉前置室与排粉风机相连；所述旋涡炉前置室的顶部 具有入口，带粉乏气通过该入口进入旋涡炉前置室内进行燃烧。

本发明中，所述制粉系统包括粉仓和给粉机，所述给粉机出口与排粉风机 相连。

本发明中所述用于褐煤提锗工艺的乏气送粉系统的工作原理为：旋涡炉制 粉系统运行时排粉风机正常工作，乏气关断门及乏气调节门开启，热风关断门、 热风调节门、冷风关断门、冷风调节门关闭；含锗褐煤自粉仓中由给粉机送入 乏气中；乏气携带含锗褐煤自旋涡炉前置室上部进入旋涡炉进行燃烧；含锗褐 煤在旋涡炉前置室内部燃烧后产生的残渣流经捕渣管，液态渣流入凝渣池，携 带飞灰的烟气依次流经余热锅炉和尾部烟道受热面进行降温同时利用其热量； 降温后的烟气排出旋涡炉进行后续处理；制粉系统停运时关闭乏气关断门及乏 气调节门，同时开启热风关断门、热风调节门、冷风关断门、冷风调节门，使 用混合风作为送粉介质。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明通过将旋涡炉制粉系统产生的乏气作为一次风携带含锗褐煤从旋涡 炉前置室顶部旋转送入其中进行燃烧，不仅提高了旋涡炉流渣性能，而且解决 了旋涡炉自身重力落粉给粉不畅的问题。

附图说明

图1是采用本发明的乏气送粉装置用于褐煤提锗工艺的流程图；

其中：1-排粉风机、2-乏气、3-粉仓、4-带粉乏气、5-旋涡炉前置室、6-凝 渣池、7-捕渣管、8-二次室、9-尾部烟道受热面、10-乏气关断门、11-乏气调节 门、12-热风关断门、13-热风调节门、14-冷风调节门、15-冷风关断门、16-热风、 17-冷风、18-给粉机、19-混合风。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了， 所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

如图1所示，乏气送粉装置包括：排粉风机1、乏气输送管、乏气调节装置 以及混合风供应系统，其中，乏气调节装置为乏气关断门10和乏气调节门11， 混合风供应系统包括热风输送管、冷风输送管、热风调节装置和冷风调节装置， 其中，热风调节装置为热风关断门12和热风调节门13，冷风调节装置为冷风关 断门15和冷风调节门14。

其中，乏气2通过乏气输送管输送至排粉风机1，乏气的通入量大小是通过 乏气关断门10和乏气调节门11来进行调节的。

乏气输送管道的出口与乏气关断门10相连接，乏气关断门10与乏气调节 门11顺次连接，而乏气调节门的出口与排粉风机1的入口相连接。

乏气通过乏气输送管道与给粉机中的煤粉可以形成带粉乏气，带粉乏气由 旋涡炉前置室上部进入旋涡炉前置室进行燃烧。

其中，混合风供应系统中，热风调节装置为热风关断门12和热风调节门13， 热风输送管道与热风关断门12和热风调节门13依次连接，热风的输送量直接 受到热风关断门和热风调节门的控制。

混合风供应系统中，冷风调节装置为冷风关断门15和冷风调节门14，冷风 输送管道与冷风关断门和冷风调节门依次连接，冷风的输送量直接受到冷风关 断门和冷风调节门的控制。

热风输送管道和冷风输送管道分别可以输送热风16和冷风17，两者可以混 合可以形成混合风19，而该混合风可以作为送粉介质携带进入旋涡炉前置室进 行燃烧。

实施例2

如图1所示，用于褐煤提锗工艺的乏气送粉系统，包括燃烧系统、制粉系 统以及乏气送粉装置；所述燃烧系统和制粉系统分别与所述乏气送粉装置的排 粉风机相连。

燃烧系统包括依次连接的旋涡炉前置室5、凝渣池6、捕渣管7、二次室8 和尾部烟道受热面9，其中，凝渣池位于旋涡炉前置室的底部。

燃烧过程中所产生的烟气经过捕渣管后，其中的液态残渣进入凝渣池，而 其他烟气则进入二次室进行放热降温，在二次室内放热降温后的烟气继续经过 尾部烟道受热面进行进一步的放热降温，温度降到一定程度后排出旋涡炉进行 后续净化处理。

旋涡炉前置室与排粉风机相连；所述旋涡炉前置室的顶部具有入口，带粉 乏气通过该入口进入旋涡炉前置室内进行燃烧。

制粉系统包括粉仓3和给粉机18，所述给粉机出口与排粉风机相连，含锗 褐煤存储在粉仓3中。

本实施例的工作原理在于：

在旋涡炉制粉系统正常运行时，排粉风机1正常工作，乏气关断门10、乏 气调节门11处于开启状态，热风关断门12、热风调节门13、冷风调节门14、 冷风关断门15处于关闭状态；含锗褐煤存储在粉仓3中；煤粉由给粉机18送 入乏气2中形成带粉乏气4；带粉乏气4由旋涡炉前置室5上部进入旋涡炉前置 室5内进行燃烧；燃烧产生的烟气经过捕渣管7后，其中的液态残渣进入凝渣 池6，其他烟气进入二次室8进行放热降温；在二次室8内放热降温后的烟气继 续经过尾部烟道受热面进行进一步的放热降温，温度降低到一定程度后排出旋 涡炉进行后续净化处理；在旋涡炉制粉系统停运时，排粉风机1依然工作，乏 气关断门10、乏气调节门11关闭，热风关断门12、热风调节门13、冷风关断 门15、冷风调节门14开启；热风16与冷风17混合形成混合风19作为送粉介 质携带煤粉进入旋涡炉前置室5中进行燃烧。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明 并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。 所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原 料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范 围和公开范围之内。