RU72746U1 - TECHNOLOGICAL LINE FOR PREPARING AQUARCOAL FUEL - Google Patents
TECHNOLOGICAL LINE FOR PREPARING AQUARCOAL FUEL Download PDFInfo
- Publication number
- RU72746U1 RU72746U1 RU2008102314/22U RU2008102314U RU72746U1 RU 72746 U1 RU72746 U1 RU 72746U1 RU 2008102314/22 U RU2008102314/22 U RU 2008102314/22U RU 2008102314 U RU2008102314 U RU 2008102314U RU 72746 U1 RU72746 U1 RU 72746U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- water
- fuel
- suspension
- grinding
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 abstract description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 abstract description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 31
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 25
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 7
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 6
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
Abstract
Относится к технологии подготовки для прямого факельного сжигания в топке низкосортного углеродосодержащего жидкого топлива, преимущественно водоугольного топлива, используемого в котельных установках, топочных устройствах и других энерго-теплогенерирующих установках с обеспечением соблюдения предъявляемых к процессу сжигания экологических требований, при возможности - с обеспечением утилизации вредных отходов различных производств.It relates to the preparation technology for direct flaring in the furnace of low-grade carbon-containing liquid fuel, mainly water-coal fuel, used in boiler plants, furnace devices and other energy heat generating plants, ensuring compliance with the environmental requirements for the combustion process, and, if possible, ensuring the disposal of hazardous waste various industries.
Задача - повышение технической эффективности, увеличение стабильности и снижение энергозатрат на получение водоугольной суспензии.The task is to increase technical efficiency, increase stability and reduce energy costs for obtaining a water-coal suspension.
Достигается это тем, что в технологической линии приготовления водоугольного топлива, содержащей установленные в технологической последовательности мельницу мокрого помола для приема отдозированного количества воды и угля, соединенную трубопроводом подачи полученной водоугольной суспензии с классификатором, винтовой насос для возврата надрешетного продукта в мельницу, и измеритель зольности для подрешетного продукта, - упомянутый измеритель зольности связан с установленным после него делителем в заданном соотношении потока подрешетного продукта на три части, первая из которых - при соблюдении условия Аd/Аd o, ≥1 - направляемая посредством трубопровода непосредственно в резервуар готового водоугольного топлива,This is achieved by the fact that in the technological line for the preparation of coal-water fuel, which contains a wet-grinding mill for receiving a metered amount of water and coal, connected by a pipeline for supplying the obtained coal-water slurry with a classifier, a screw pump for returning the oversize product to the mill, and an ash meter for sublattice product, - the mentioned ash meter is connected with a divider installed after it in a predetermined flow ratio the product into three parts, the first of which, subject to condition A d / A d o , ≥1, which is sent through the pipeline directly to the finished carbon-fiber fuel tank,
где: Аd o - минимальное значение зольности угля, обеспечивающее стабильность водоугольной суспензии,where: And d o - the minimum value of the ash content of coal, ensuring the stability of the water-coal suspension,
Аd - величина текущего значения зольности угля в суспензии, вторая - направляемая непосредственно в смеситель, выход из которого соединен с резервуаром готового водоугольного топлива, а оставшаяся третья часть представляет собой поток, направляемый при соблюдении условия Аd/Аd o, <1 в высокоэнергонапряженное измельчительное And d is the value of the current value of the ash content of coal in suspension, the second is sent directly to the mixer, the outlet of which is connected to the tank of finished water-carbon fuel, and the remaining third part is a stream directed under the condition A d / А d o , <1 high energy grinding
устройство, выход которого соединен со смесителем. При этом, в технологической линии приготовления водоугольного топлива использована мельница мокрого помола с возможностью измельчение угля до класса крупностью "-250 (-500)" мкм при одновременном перемешивании с водой.a device whose output is connected to a mixer. At the same time, a wet grinding mill was used in the technological line for the preparation of coal-water fuel with the possibility of grinding coal to a particle size of "-250 (-500)" microns with simultaneous stirring with water.
Description
Техническое решение относится к технологическим линиям приготовления и подготовки для прямого факельного сжигания в топке низкосортного углеродосодержащего жидкого топлива, преимущественно водоугольного топлива, используемого в котельных установках, топочных устройствах и других энерго-теплогенерирующих установках с обеспечением соблюдения предъявляемых к процессу сжигания экологических требований, при возможности - с обеспечением утилизации вредных отходов различных производств.The technical solution relates to production and preparation lines for direct flaring in a furnace of low-grade carbon-containing liquid fuel, mainly water-coal fuel, used in boiler plants, furnace devices and other energy heat generating plants, ensuring compliance with environmental requirements for the combustion process, if possible - with ensuring the disposal of hazardous waste from various industries.
Известна технологическая линия получения жидкого композитного топлива (топливной суспензии), содержащей оборудование для приготовления, как минимум, одной водоугольной суспензии (ВУС), получаемой смешиванием, по крайней мере, одного вида измельченного угля с водой, смешиваемой как минимум с одним жидким топливом и, по крайней мере, с одним коллоидным раствором, который получают смешиванием как минимум одного вида измельченного торфа с водой, при этом смешивание всех компонентов производят в любой комбинации по отношения друг к другу (RU №2151959, 1999 г.).A known production line for producing liquid composite fuel (fuel suspension) containing equipment for the preparation of at least one water-coal suspension (WCS) obtained by mixing at least one type of crushed coal with water mixed with at least one liquid fuel and, at least one colloidal solution, which is obtained by mixing at least one type of ground peat with water, while mixing all the components in any combination in relation to each other (RU No. 2151959, 1999).
Недостатком известной технологической линии является сложность производства топливной суспензии, которая определяется четырехкомпонентным составом топливной суспензии (угля, жидкого A disadvantage of the known production line is the difficulty of producing a fuel suspension, which is determined by the four-component composition of the fuel suspension (coal, liquid
топлива, торфа и воды). В этой композиции стабильность свойств топливной композиции, в основном, обеспечивается коллоидным раствором торфа, высокая теплота сгорания жидким топливом (нефтью или мазутом), а уголь является топливной составляющей с примерно средней теплотой сгорания между торфом и жидким топливом. Вода является несущей средой для всех трех видов топлив и является компонентом, играющим основную роль в снижении вредных выбросов при сжигании топлива. В общем случае, из-за изменения характеристик сырья, в первую очередь угля по содержанию минеральной части, соотношения между компонентами в процессе производства топливной композиции постоянно будут изменяться, что усложняет технологию производства топлива. Высокая стоимость топливной композиции связана с использованием в качестве жидкого топлива продуктов нефтепереработки, стоимость которых значительно выше стоимостей угля или торфа.fuel, peat and water). In this composition, the stability of the properties of the fuel composition is mainly provided by a colloidal solution of peat, high heat of combustion with liquid fuel (oil or fuel oil), and coal is a fuel component with approximately average heat of combustion between peat and liquid fuel. Water is the carrier medium for all three types of fuel and is a component that plays a major role in reducing harmful emissions from fuel combustion. In the general case, due to changes in the characteristics of raw materials, primarily coal in terms of mineral content, the ratios between the components in the process of production of the fuel composition will constantly change, which complicates the technology of fuel production. The high cost of the fuel composition is associated with the use of oil products as liquid fuel, the cost of which is significantly higher than the cost of coal or peat.
Известна технологическая линия получения водоугольного топлива, содержащая оборудование для дозированной подачи предварительно дробленного угля, реагента-пластификатора и воды на мокрое измельчение в мельницу с получением суспензии, классификацию полученной суспензии по крупности на надрешетный продукт и подрешетный продукт, разделение суспензии на два потока, циркуляцию надрешетного продукта классификации вместе с одним из потоков на измельчение, подачу второго потока в емкость готового водоугольного топлива (Заявка JP A63 - 17990, 1988 г.).A well-known production line for producing coal-water fuel containing equipment for the dosed supply of pre-crushed coal, plasticizer reagent and water for wet grinding into a mill to obtain a suspension, classification of the resulting suspension by size into an oversize product and an under-sieve product, separation of the suspension into two streams, over-sieve circulation classification product together with one of the streams for grinding, feeding the second stream into the tank of finished water-carbon fuel (Application JP A63 - 17990, 1988 .).
Исследование процесса мокрого измельчения угля, осуществляемого в данной технологической линии, показало, что в процессе измельчения глинистые породы, входящие в состав минеральной части угля, быстро превращаются в частицы микронных размеров, водная суспензия которых проявляет коллоидные свойства, обеспечивая стабильность водоугольной суспензии в целом. Микронные частицы угля в значительно меньшей степени проявляют эти свойства. Поэтому, при уменьшении зольности The study of the wet coal grinding process carried out in this technological line showed that during the grinding process, clay rocks that are part of the mineral part of coal quickly turn into micron-sized particles, the aqueous suspension of which exhibits colloidal properties, ensuring the stability of the water-coal suspension as a whole. Micron particles of coal exhibit these properties to a much lesser extent. Therefore, with a decrease in ash
исходного угля, приводящего к снижению количества глинистых частиц микронных фракций и, как следствие, уменьшению стабильности и эффективной вязкости водоугольных суспензий, для обеспечения стабильности свойств водоугольных суспензий используют специальные реагенты-пластификаторы.source coal, leading to a decrease in the amount of clay particles of micron fractions and, as a consequence, a decrease in the stability and effective viscosity of water-coal suspensions, special plasticizing agents are used to ensure the stability of the properties of water-coal suspensions.
Известна технологическая линия получения водоугольного топлива, включающая оборудование подачи исходного материала, соединенное с измельчающим устройством, сепаратор, тракт готовой продукции, тракт возврата крупных частиц в измельчающее устройств, два пульпообразователя, дополнительное измельчающее устройство для селективного измельчения, обогатительный аппарат и вакуум-насос, при этом сепаратор выполнен в виде двух последовательно установленных тонкослойных сгустителей, один из которых связан на входе посредством насоса с первым пульпообразователем и соединен на выходе с дополнительным измельчающим устройством, а другой сообщен с двумя пульпообразователями, которые связаны между собой, последний из них имеет фильтр и связан с вакуум-насосом и трактом подачи готового топлива на сжигание, при этом обогатительный аппарат сообщен с дополнительным измельчающим устройством, вторым тонкослойным сгустителем и отвалом пустой породы (RU №2080519, 1997 г.).A known production line for producing coal-water fuel, including equipment for supplying raw material connected to a grinding device, a separator, a finished product path, a path for returning large particles to a grinding device, two pulp former, an additional grinding device for selective grinding, an enrichment apparatus and a vacuum pump, this separator is made in the form of two sequentially installed thin-layer thickeners, one of which is connected at the inlet by a pump from the first pulp former and is connected at the outlet to an additional grinding device, and the other is connected to two pulper formers, which are interconnected, the last of them has a filter and is connected to a vacuum pump and a path for supplying finished fuel for combustion, while the enrichment device is in communication with an additional grinding device , the second thin-layer thickener and waste rock dump (RU No. 2080519, 1997).
Недостатком известной технологической линии является ограниченность области его применения и цикличность действия. Ограниченность области применения определяется условиями, которые рассматривались выше. Цикличность действия системы связана с необходимость периодической очистки ее проточной части от мелкодисперсного шлама микронных фракций, т.к. частицы размером 0-0,005 мм, содержащиеся в сливе второго тонкослойного сгустителя, направляют на рециркуляцию в первый пульпообразователь. Отсюда следует, что, так как микронные фракции не выводятся из технологической цепочки ни в составе готового водоугольного топлива, ни с отвалом пустой A disadvantage of the known production line is the limited scope of its application and the cyclical nature of the action. The limited scope is determined by the conditions discussed above. The cyclic action of the system is associated with the need for periodic cleaning of its flow part from fine micron fraction sludge, because particles with a size of 0-0.005 mm contained in the discharge of the second thin-layer thickener are sent for recycling to the first pulp former. It follows that, since micron fractions are not removed from the process chain either in the composition of the finished water-carbon fuel, or with an empty dump
породы, с течением времени произойдет их накопление, что потребует ее остановки и чистки.rocks, over time, their accumulation will occur, which will require stopping and cleaning.
Наиболее близким к заявляемой технологической линии, по своей технической сущности, является линия приготовления водоугольной суспензии, включающая оборудование для дозированной подачи предварительно дробленного угля, воды и реагента - пластификатора на мокрое измельчение в мельницу с получением суспензии, оборудование для классификации полученной суспензии по крупности на надрешетный продукт и подрешетный продукт, оборудование для разделения суспензии на два потока, циркуляции надрешетного продукта классификации вместе с одним из потоков на измельчение, измерение зольности угля в полученной в мельнице суспензии, последующем разделении суспензии на два потока непосредственно после мокрого измельчения с последующей подачей одного из потоков на классификацию, а другого потока после смешивания с надрешетным продуктом классификации - на циркуляцию на стадии мокрого измельчения при величине количества второго потока, обратно пропорциональной зольности угля в суспензии (RU №2027744, 1991 г.).Closest to the claimed production line, in its technical essence, is a line for preparing a water-coal suspension, including equipment for the dosed supply of pre-crushed coal, water and a plasticizer reagent for wet grinding into a mill to obtain a suspension, equipment for classifying the resulting suspension by size into oversize product and sub-sieve product, equipment for dividing the suspension into two streams, circulation of the sieve product classification together with one and flows for grinding, measuring the ash content of coal in the suspension obtained in the mill, then dividing the suspension into two streams immediately after wet grinding, followed by one of the streams for classification, and the other stream after mixing with the oversize classification product, for circulation at the wet grinding stage at the amount of the second stream, inversely proportional to the ash content of coal in suspension (RU No. 2027744, 1991).
Недостатки известной технологической линии связаны с недостаточно высокими потребительскими свойствами полученной на ней водоугольной суспензии, повышенными энергозатратами на ее приготовление по следующим причинам. Из экспериментальных данных, представленных в качестве примера реализации известной технологии, следует, что из угля марки Д при зольностях Аd=10% и Аd=17% получены водоугольные суспензии с массовой долей твердого (угля) 59,9% и 60,1% и эффективной вязкостью 1110 мПа.. с и 1350 мПа.. с, соответственно. При практически постоянной массовой концентрации угля, изменяющейся в пределах 0,3%, вязкость возрастает в 1,22 раза, что приведет к такому же росту в 1,22 раза энергозатрат на перекачку ВУС. Аналогично, для угля марки Д получено, что: при Аd=10% и Аd=17% приготовлены водоугольные суспензии с массовой долей твердого (угля) 60,2% и 60,4% и эффективной вязкостью The disadvantages of the known production line are associated with insufficiently high consumer properties of the water-carbon suspension obtained on it, increased energy consumption for its preparation for the following reasons. From the experimental data presented as an example of the implementation of the known technology, it follows that from coal grade D with ash contents A d = 10% and A d = 17%, water-coal suspensions were obtained with a mass fraction of solid (coal) of 59.9% and 60.1 % and effective viscosity of 1110 MPa .. s and 1350 MPa .. s, respectively. At a practically constant mass concentration of coal, varying within 0.3%, the viscosity increases by 1.22 times, which will lead to the same increase by 1.22 times in the energy consumption for pumping WUS. Similarly, for grade D coal, it was found that: at A d = 10% and A d = 17%, water-coal suspensions were prepared with a mass fraction of solid (coal) of 60.2% and 60.4% and effective viscosity
1080 мПа.. с и 1264 мПа.. с, соответственно. При практически постоянной массовой концентрации, изменяющейся в пределах 0,3%, вязкость возросла в 1,17 раза. Отметим также, что увеличение вязкости ВУС ухудшает ее распиливание, поскольку возрастает размер капель, что ухудшает процесс сжигания ВУС. Как указано, величина количества (массовый расход) второго потока обратно пропорциональна зольности угля в суспензии. В описании изобретения в расчетной формуле эта величина пропорциональна отношению (Аd o/Аd), где: Аd o - минимальное значение зольности угля, обеспечивающее стабильность ВУС для выбранного реагента - пластификатора, Аd - величин текущего значения зольности угля в суспензии. В рассмотренных примерах величина Ad o=12%. Отсюда следует, что при Аd≥Ad o суспензия стабильна и нет необходимости доизмельчать часть готовой ВУС. Однако, на рециркуляцию, всегда, наряду с надрешетным продуктом, который нуждается в повторном измельчении, направляется и часть подрешетного продукта. В этом случае происходит не только измельчение надрешетного продукта, но и переизмельчение подрешетного продукта, готовой водоугольной суспензии, что приводит к росту общих энергозатрат на измельчение и ухудшению вязкостных свойств ВУС. Причем доизмельчается не столько минеральная часть угля, имеющая меньшую крупность, а в большей мере его органическая часть. В расчетной формуле, приведенной в описании изобретения, входящие в нее эмпирические коэффициенты, зависящие от марки угля, изменяются в 2-3 раза. При этом, измерение зольности после измельчения в мельнице мокрого помола лишено технического смысла по двум причинам. Во-первых, - на установившемся режиме зольность водоугольной суспензии на выходе из мельницы однозначно определяется зольностью материалов, поступающих на вход мельницы (угля, воды, пластификатора и части водоугольной суспензии, поступающей на циркуляцию), то есть является расчетной величиной. Поэтому с равным успехом измерение зольности может быть проведено на входе в мельницу. Во-вторых, - измерения зольности водоугольной 1080 mPa .. s and 1264 mPa .. s, respectively. At an almost constant mass concentration, varying within 0.3%, the viscosity increased 1.17 times. We also note that an increase in the viscosity of the WCS worsens its sawing, since the droplet size increases, which worsens the combustion process of the WCS. As indicated, the quantity (mass flow) of the second stream is inversely proportional to the ash content of the coal in suspension. In the description of the invention in the calculation formula, this value is proportional to the ratio (A d o / A d ), where: A d o is the minimum value of coal ash, ensuring the stability of the WCS for the selected reagent - plasticizer, And d - the values of the current value of coal ash in suspension. In the examples considered, the value of A d o = 12%. It follows that at A d ≥A d o the suspension is stable and there is no need to grind part of the finished WCS. However, for recycling, always, along with the oversize product that needs to be regrind, a part of the under-sieve product is also sent. In this case, not only grinding of the over-sieve product occurs, but also over-grinding of the under-sieve product, the finished water-coal suspension, which leads to an increase in the total energy consumption for grinding and a decrease in the viscosity properties of the WCS. Moreover, not so much the mineral part of coal, which has a smaller fineness, is crushed, but to a greater extent its organic part. In the calculation formula given in the description of the invention, the empirical coefficients included in it, depending on the brand of coal, vary by 2-3 times. Moreover, the measurement of ash after grinding in a wet mill is devoid of technical meaning for two reasons. Firstly, in the steady state, the ash content of the coal-water suspension at the mill outlet is uniquely determined by the ash content of the materials entering the mill inlet (coal, water, plasticizer and part of the coal-water suspension entering the circulation), i.e., it is a calculated value. Therefore, with equal success, the ash measurement can be carried out at the entrance to the mill. Secondly, - measurements of the ash content of water-coal
суспензии проводят сразу после мельницы, то есть по существу, полученная суспензия является промежуточным продуктом, из которого в последующем удаляется надрешетный продукт. Поскольку в патенте отсутствуют, какие-либо рекомендации по связи измеренной зольности промпродукта и зольности готовой ВУС, необходимы специальные экспериментальные исследования, доказывающие тождественность или близость этих и других, связанных с зольностью контролируемых величин (стабильности и эффективной вязкости).suspensions are carried out immediately after the mill, that is, essentially, the suspension obtained is an intermediate product, from which the oversize product is subsequently removed. Since the patent does not contain any recommendations on the relationship between the measured ash content of the intermediate product and the ash content of the finished WCS, special experimental studies are needed to prove the identity or proximity of these and other controlled values (stability and effective viscosity) related to the ash content.
Задачей является повышение технической эффективности (увеличение стабильности) и уменьшения энергозатрат на получение водоугольной суспензии, используемой в качестве топлива в теплоэнергетических установках.The objective is to increase technical efficiency (increase stability) and reduce energy costs for obtaining a water-coal suspension used as fuel in thermal power plants.
Достигается это тем, что в технологической линии приготовления водоугольного топлива, содержащей установленные в технологической последовательности мельницу мокрого помола для приема отдозированного количества воды и угля, соединенную трубопроводом подачи полученной водоугольной суспензии с классификатором, винтовой насос для возврата надрешетного продукта в мельницу, и измеритель зольности для подрешетного продукта, - упомянутый измеритель зольности связан с установленным после него делителем в заданном соотношении потока подрешетного продукта на три части, первая из которых - при соблюдении условия Аd/Аd o, ≥1 - направляемая посредством трубопровода непосредственно в резервуар готового водоугольного топлива,This is achieved by the fact that in the technological line for the preparation of coal-water fuel, which contains a wet-grinding mill for receiving a metered amount of water and coal, connected by a pipeline for supplying the obtained coal-water slurry with a classifier, a screw pump for returning the oversize product to the mill, and an ash meter for sublattice product, - the mentioned ash meter is connected with a divider installed after it in a predetermined flow ratio the product into three parts, the first of which, subject to condition A d / A d o , ≥1, which is sent through the pipeline directly to the finished carbon-fiber fuel tank,
где: Аd o - минимальное значение зольности угля, обеспечивающее стабильность водоугольной суспензии,where: And d o - the minimum value of the ash content of coal, ensuring the stability of the water-coal suspension,
Аd - величина текущего значения зольности угля в суспензии,And d is the current value of the ash content of coal in suspension,
вторая - направляемая непосредственно в смеситель, выход из которого соединен с резервуаром готового водоугольного топлива, а оставшаяся третья часть представляет собой поток, направляемый при соблюдении условия Аd/Аd o, <1 в высокоэнергонапряженное измельчительное the second is directed directly to the mixer, the outlet of which is connected to the tank of finished water-carbon fuel, and the remaining third part is a stream directed under the condition A d / A d o , <1 to the high-energy grinding
устройство, выход которого соединен со смесителем. При этом, в технологической линии приготовления водоугольного топлива использована мельница мокрого помола с возможностью измельчение угля до класса крупностью "-250 (-500)" мкм при одновременном перемешивании с водой.a device whose output is connected to a mixer. At the same time, a wet grinding mill was used in the technological line for the preparation of coal-water fuel with the possibility of grinding coal to a particle size of "-250 (-500)" microns with simultaneous stirring with water.
Использование высокознергонапряженных измельчительных устройств, воздействующих на обрабатываемое вещество на молекулярном уровне, следствием чего является механо-химическая активации поверхности раздробленных частиц. В случае обработки угольных частиц, это приводит к повышению структурообразующих свойств доизмельчаемой части подрешетного продукта и, соответственно, сокращением его количество, подаваемого на доизмельчение. При последующем смешении доизмельченной части подрешетного продукта с его остальной частью получают готовое ВУТ.The use of high-energy-intensive grinding devices acting on the substance to be processed at the molecular level, the result of which is the mechanochemical activation of the surface of fragmented particles. In the case of processing coal particles, this leads to an increase in the structure-forming properties of the regrindable part of the sublattice product and, correspondingly, a reduction in its amount supplied to the regrind. With the subsequent mixing of the crushed part of the under-sieve product with its rest, the finished fuel-grade compound is obtained.
Направление на циркуляцию на стадию мокрого измельчения только надрешетный продукт, снижает энергозатраты на измельчение, поскольку уменьшается масса материала, направляемого в мельницу мокрого помола, что эквивалентно повышению производительности мельницы.The direction of circulation to the stage of wet grinding only sieve product, reduces the energy consumption for grinding, since the mass of material sent to the wet grinding mill is reduced, which is equivalent to increasing the productivity of the mill.
Измерение зольности (массы золы, определяемой в установленных стандартом условиях и отнесенной к единице массы угля (ГОСТ 17070-87 ("Угли. Термины и определения")) подрешетного продукта характеризует суспензию, которая является или готовым продуктом (при соответствии необходимых показателей по стабильности и эффективной вязкости) или суспензией, свойства которой должны быть доведены до заданных показателей по стабильности. Это также приводит к снижению энергозатрат на приготовление водоугольной суспензии. Например, если ВУС удовлетворяет требованиям, предъявляемым к готовой ВУС на дополнительное доизмельчение в высокоэнергонапряженное устройство ничего не направляют. Доизмельчение части подрешетного продукта не является обязательным элементом технологии приготовлении ВУС, а его проводят только в случае необходимости доведения свойств ВУС до Measurement of ash content (ash mass, determined under the conditions established by the standard and referred to the unit mass of coal (GOST 17070-87 ("Coals. Terms and definitions")) of the sublattice product characterizes the suspension, which is either a finished product (if the necessary stability and effective viscosity) or suspension, the properties of which must be brought to the specified stability parameters. This also leads to a reduction in energy consumption for the preparation of a coal-water suspension. For example, if the WCS satisfies Required for the limits for the finished VSL for further regrinding nothing to send high-energy strain device. regrinding part undersize not an essential element technology VSL preparation, and it is carried out only when necessary to adjust the properties of the CWS
заданных показателей по стабильности и эффективной вязкости, если текущее значение зольности меньше минимального значения зольности угля, обеспечивающего стабильность ВУС, что также снижает общие энергозатраты на приготовление ВУС.preset indicators for stability and effective viscosity, if the current ash value is less than the minimum value of coal ash, ensuring the stability of the WC, which also reduces the total energy consumption for the preparation of the WC.
В качестве высокоэнергонапряженных измельчительных устройств используют гидродинамические мельницы (дезинтеграторы, кавитаторы и т.п.), обеспечивающие механо-химическое воздействие на поверхность измельчаемого материала. Кроме того, весьма существенным является отказ от использования реагента - пластификатора, который подбирается для каждой марки угля индивидуально и увеличивает стоимость готового ВУС.Hydrodynamic mills (disintegrators, cavitators, etc.) are used as high-energy-intensive grinding devices, providing a mechanochemical effect on the surface of the material being ground. In addition, it is very significant to refuse to use a reagent - a plasticizer, which is selected for each brand of coal individually and increases the cost of the finished WCS.
Таким образом, в процессе приготовления ВУС используют информацию о текущей зольности подрешетного продукта, на основании которой вырабатывают управляющее решение о направлении на дополнительное доизмельчение его части. При этом, в качестве исходной информации, при выработке управляющего решения, используют опытные данные по зависимости контролируемых свойств ВУС (стабильности и эффективной вязкости) от зольности и доли доизмельченной части надрешетного продукта, зависящие от индивидуальных свойств используемого угля и используемого высокоэнергонапряженного измельчительного устройства.Thus, in the process of preparing the WCS, information on the current ash content of the under-sieve product is used, on the basis of which a control decision is made on the direction of additional grinding of its part. In this case, as the initial information, when developing a control solution, use experimental data on the dependence of the controlled properties of the WCS (stability and effective viscosity) on the ash content and the proportion of the finely ground part of the oversize product, depending on the individual properties of the coal used and the high-energy grinding device used.
На фиг.1 изображена технологическая линия для приготовления водоугольного топлива.Figure 1 shows the production line for the preparation of coal-water fuel.
Основными элементами технологической линии являются: мельница мокрого помола 1, классификатор 2, винтовой насос 3, измеритель зольности 4, делитель потока 5, высокоэнергонапряженное измельчительное устройство 6, смеситель 7, резервуар готовой суспензии готового (кондиционного) топлива 8, соединительные трубопроводы 9-16.The main elements of the production line are: wet grinding mill 1, classifier 2, screw pump 3, ash meter 4, flow divider 5, high-energy grinding device 6, mixer 7, tank of finished suspension of finished (conditioned) fuel 8, connecting pipelines 9-16.
Технологическая линия работает следующим образом. Предварительно дробленный уголь и воду дозировано подают в мельницу мокрого помола 1. В мельнице происходит измельчение угля до класса крупностью "-250 (-500)" The technological line works as follows. Pre-crushed coal and water are dosed into a wet mill 1. Coal is milled to a particle size class "-250 (-500)"
мкм с одновременным перемешиванием с водой. Из мельницы 1 полученная суспензия поступает на классификатор 2. Возврат (циркуляцию) надрешетного продукта, содержащего частицы угля класса крупностью "+250 (+500)" мкм выполняют винтовым насосом 3, направляя его по трубопроводу 10 на повторное измельчение в мельницу мокрого помола 1. Подрешетный продукт по трубопроводу 11 направляют в измеритель зольности 4 и далее по трубопроводу 12 в делитель потока 5. Если в результате измерений зольности величина Аd/Аd o, ≥1, то система управления (на чертеже не показана) принимает решение, что качество суспензии соответствует требованиям готовой продукции и ее по трубопроводу 13 направляют в резервуар готовой продукции 8. Если величина Аd/Аd o, <1, то система управления, принимает решение, что часть подрешетного продукта по трубопроводу 14 направляют на доизмельчение в высокоэнергонапряженное измельчительное устройство 6, который после доизмельчения по трубопроводу 16 направляют в смеситель 7. Оставшаяся часть подрешетного продукта по трубопроводу 15 также поступает в смеситель 7. Из смесителя 7 водоугольная суспензия по трубопроводу поступает в резервуар готовой продукции 8.microns while stirring with water. From the mill 1, the resulting suspension is fed to classifier 2. The return (circulation) of the over-sieve product containing coal particles of a class with a particle size of "+250 (+500)" μm is performed by a screw pump 3, directing it through line 10 for re-grinding into a wet grinding mill 1. The underlayer product is sent through pipeline 11 to the ash meter 4 and then through pipeline 12 to the flow divider 5. If, as a result of ash measurements, the value А d / А d o , ≥1, then the control system (not shown) decides that the quality suspension and complies with the requirements of the finished product and it is directed through conduit 13 to reservoir 8. If the finished product the quantity A d / A d o, <1, the control system decides that a part of the undersize product via line 14 is sent to regrinding in high-energy crushing device 6, which, after regrinding through pipeline 16, is sent to the mixer 7. The remaining part of the under-sieve product through pipeline 15 also enters into the mixer 7. From mixer 7, the water-carbon suspension flows through the pipeline to p a tank of finished products 8.
Пример. Водоугольную суспензию готовили из смеси кузнецких углей марок Д (70%) и Г (30%), прошедшей термическую обработку дымовыми газами при температурах до 120°С. Гранулометрический состав исходного угольного порошка следующий: +200 мкм - 7,8%, +20 мкм - 78,5%. Величина Аd o=13%. В качестве высокоэнергонапряженного измельчительного устройства использовался гидравлический дезинтегратор.Example. A coal-water suspension was prepared from a mixture of Kuznetsk coal grades D (70%) and G (30%), which had undergone heat treatment with flue gases at temperatures up to 120 ° C. The particle size distribution of the initial coal powder is as follows: +200 microns - 7.8%, +20 microns - 78.5%. The value of And d o = 13%. A hydraulic disintegrator was used as a high-energy grinding device.
Проведенные тестовые экспериментальные исследования показали, что при приготовлении ВУС из исходного порошка без использования реагентов-пластификаторов была получена суспензия с содержанием твердого 50-54%, масс., устойчивая к расслоению в течение нескольких часов с постепенным образованием резиноподобного, плохо перемешивающегося с водой осадка. При добавлении традиционных реагентов-пластификаторов Test experimental studies showed that when preparing a WCS from the initial powder without the use of plasticizing agents, a suspension was obtained with a solids content of 50-54%, mass., Resistant to delamination for several hours with the gradual formation of a rubbery, poorly mixed with water sediment. When adding traditional plasticizer reagents
НФУ или УЩР, использованных в прототипе для углей тех же марок, образование осадка ускорялось и составляло десятки минут. Отсюда следовало, что способ приготовления ВУС, описанный в прототипе, не применим к углям, прошедшим термообработку. Поэтому в дальнейших опытах испытания проводились без добавления реагентов-пластификаторов.NFU or UShR used in the prototype for coals of the same grades, the formation of sediment was accelerated and amounted to tens of minutes. It followed that the method of preparing the WCS described in the prototype is not applicable to coals that have undergone heat treatment. Therefore, in further experiments, tests were carried out without the addition of plasticizing reagents.
В Таблице приведены результаты приготовления ВУС по способу, описанному в прототипе, и способу, реализуемому предлагаемой технологической линией.The table shows the results of the preparation of the WCS according to the method described in the prototype, and the method implemented by the proposed production line.
Из данных, приведенных в Таблице следует, что при одинаковой доле угля, направляемого на доизмельчение, доизмельчение в дезинтеграторе обеспечивало получение значительно более стабильной суспензии, по сравнению с доизмельчением в шаровой мельнице, которое используется в прототипе.From the data given in the Table it follows that with the same proportion of coal sent for regrinding, regrinding in the disintegrator provided a much more stable suspension compared to regrinding in a ball mill, which is used in the prototype.
Аналогичные результаты были получены и на антраците.Similar results were obtained on anthracite.
Таким образом, из рассмотренного примера следует, что доизмельчение в высокоэнергонапряженном измельчительном устройстве снижает количество суспензии, направляемой на доизмельчение, позволяет отказаться от применения дорогостоящих реагентов-пластификаторов при получение ВУС и уменьшает общие энергозатраты на приготовление водоугольного топлива, что упрощает технологию приготовления и уменьшает стоимость готового топлива.Thus, from the considered example, it follows that regrinding in a high-energy grinding device reduces the amount of slurry sent to regrinding, eliminates the use of expensive plasticizing reagents when producing WCS and reduces the total energy consumption for the preparation of coal-water fuel, which simplifies the preparation technology and reduces the cost of the finished fuel.
Предлагаемая технология производительностью 1.5 т/час была опробована с достижением положительного результата на опытном полигоне ФГУП НПО "Гидротрубопровод".The proposed technology with a capacity of 1.5 t / h was tested with a positive result at the experimental site of the FSUE Gidrotruboprovod NPO.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008102314/22U RU72746U1 (en) | 2008-01-25 | 2008-01-25 | TECHNOLOGICAL LINE FOR PREPARING AQUARCOAL FUEL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008102314/22U RU72746U1 (en) | 2008-01-25 | 2008-01-25 | TECHNOLOGICAL LINE FOR PREPARING AQUARCOAL FUEL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU72746U1 true RU72746U1 (en) | 2008-04-27 |
Family
ID=39453367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008102314/22U RU72746U1 (en) | 2008-01-25 | 2008-01-25 | TECHNOLOGICAL LINE FOR PREPARING AQUARCOAL FUEL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU72746U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2829011C1 (en) * | 2023-12-19 | 2024-10-22 | Денис Алексеевич Капустин | Method for contactless measurement of ash content of coal-water fuel |
-
2008
- 2008-01-25 RU RU2008102314/22U patent/RU72746U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2829011C1 (en) * | 2023-12-19 | 2024-10-22 | Денис Алексеевич Капустин | Method for contactless measurement of ash content of coal-water fuel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO1981001152A1 (en) | Coal-water slurry and method for its preparation | |
| US4915706A (en) | Coal-water fuel production | |
| WO1983000501A1 (en) | Coal-water slurry | |
| US4526588A (en) | Process for the production of a coal-water suspension which is suitable for use in coal gasification under elevated pressure | |
| US4753660A (en) | Method for the production of a coal suspension | |
| CN109880663B (en) | A kind of coal-water slurry with low energy consumption and complete discontinuous granularity grading and preparation method thereof | |
| CN205088200U (en) | Multiple low -quality coal grinds respectively and becomes thick liquid system altogether | |
| CN204298355U (en) | A kind of preparation system of sludge water-coal-slurry | |
| CN110218594A (en) | A kind of system and method for the clay standby pneumatic type water-coal-slurry of high-ash-fusion coal | |
| RU72746U1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE FOR PREPARING AQUARCOAL FUEL | |
| CA1297674C (en) | Coal-water fuel production | |
| CN106244267B (en) | A kind of clean combustion type water-coal-slurry and preparation method thereof | |
| CN106987290B (en) | A method of improving pipeline transportation water-coal-slurry end product concentration | |
| CN101691926B (en) | Container moving type water-coal-slurry device and production process thereof | |
| EP0188869B1 (en) | Process for producing a coal-water slurry | |
| CA1255905A (en) | Process for producing a high concentration coal-water slurry | |
| CN207562817U (en) | A kind of system for improving pipeline transportation water-coal-slurry end product concentration | |
| CN101691927A (en) | Water coal slurry device and production process thereof | |
| CN106635208B (en) | The technique that a kind of coal preparation plant's thickener underflow directly prepares water-coal-slurry | |
| CN115851330A (en) | Preparation method of gasified coal water slurry | |
| CN104031702B (en) | High concentration mixing water coal slurry | |
| RU2637119C2 (en) | Line for producing fine-dispersed coal-water slurry | |
| RU120648U1 (en) | TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR COAL PROCESSING | |
| CN1174808C (en) | Process for preparing slurry with wide granularities distribution by parallel grinders | |
| CN117304988B (en) | System and method for preparing high-concentration coal water slurry by mixing pipe coal slurry with dehydrated coarse and fine coal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100126 |