本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種高堿煤高效清潔利用技術(shù)，具體來說是一種準(zhǔn)東煤燃燒前預(yù)處理的設(shè)備。

背景技術(shù)：

中國是一個(gè)能源消耗大國，其中煤炭消費(fèi)占全部能源消費(fèi)總量的76%。近年來，新疆地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)蓄量巨大的煤田，其中新疆準(zhǔn)東地區(qū)煤炭資源儲(chǔ)蓄極為豐富，預(yù)測煤炭儲(chǔ)蓄量達(dá)到3900億噸，煤田成煤面積1.4萬平方公里，是中國目前最大的整裝煤田。準(zhǔn)東煤具有著火、燃盡性能優(yōu)異，灰分含量較低，燃燒穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。準(zhǔn)東煤屬于低階煙煤，由于成煤歷史和當(dāng)?shù)靥厥獾牡乩憝h(huán)境，煤中堿金屬含量高，尤其是鈉含量遠(yuǎn)高于一般動(dòng)力用煤。準(zhǔn)東煤在燃燒過程中，易導(dǎo)致鍋爐發(fā)生結(jié)渣、積灰、腐蝕等問題，嚴(yán)重影響鍋爐的傳熱，降低了鍋爐機(jī)組整體運(yùn)行的可靠性。當(dāng)前，對(duì)于準(zhǔn)東煤的燃燒利用主要通過對(duì)鍋爐等設(shè)備的合理設(shè)計(jì)與運(yùn)行，摻混低鈉煤或添加劑，煤的預(yù)處理等方法。目前，鍋爐設(shè)備設(shè)計(jì)方面仍然存在水冷壁結(jié)渣受熱面沾污腐蝕等問題；摻混低鈉煤或添加劑法目前在國內(nèi)得到使用，這一方法存在成本較高、灰量增加等缺點(diǎn)。傳統(tǒng)準(zhǔn)東煤水浴水洗/酸洗預(yù)處理方法，能耗高、耗時(shí)長，不適合在水資源匱乏的新疆地區(qū)大規(guī)模展開應(yīng)用。

微波是介于紅外和無線電波之間的一種電磁波，利用微波技術(shù)對(duì)物質(zhì)的加熱直接作用于物質(zhì)的分子或離子，使分子或離子振動(dòng)產(chǎn)生熱量，使作用對(duì)象的內(nèi)部和外部同時(shí)被加熱，它具有加熱效率高、能耗低、易于控制等特點(diǎn)。利用微波輔助萃取劑脫除準(zhǔn)東煤中堿金屬、堿土金屬等酸性氧化物和硫組分，并對(duì)煤粉進(jìn)行輔助干燥處理，具有很好的應(yīng)用前景。

因此，設(shè)計(jì)出一種操作簡單，能耗低，耗時(shí)短的準(zhǔn)東煤燃燒前預(yù)處理的設(shè)備，可以從根本上脫除準(zhǔn)東煤中堿金屬、堿土金屬等酸性氧化物和硫組分，對(duì)克服燃準(zhǔn)東煤鍋爐燃燒粘污、結(jié)渣腐蝕問題，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)東煤大規(guī)模純燒，保證燃準(zhǔn)東煤鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重大意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)東煤燃燒前預(yù)處理的設(shè)備，所述的這種準(zhǔn)東煤燃燒前預(yù)處理設(shè)備可以解決現(xiàn)有技術(shù)中的準(zhǔn)東煤在燃燒時(shí)，容易粘污鍋爐、鍋爐結(jié)渣腐蝕的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)東煤燃燒前預(yù)處理的設(shè)備，其特征在于：包括傳送裝置、磨煤機(jī)、洗煤裝置、反滲透凈化器、抽濾器、干燥設(shè)備；所述的傳送裝置與所述的磨煤機(jī)相連；所述的磨煤機(jī)的出口與所述的洗煤裝置的煤粉入口相連，所述的洗煤裝置的出口與所述的抽濾器的入口相連；所述的抽濾器的濾液出口與所述的反滲透凈化器的入口相連，所述的反滲透凈化器的水溶液出口與所述的洗煤裝置的給水口相連；所述的抽濾器的煤粉出口與所述的干燥設(shè)備相連，所述的洗煤裝置中具有一個(gè)微波發(fā)生裝置，所述的微波發(fā)生裝置的微波萃取功率為100~2000W，微波萃取時(shí)間為1~40 min，所述的洗煤裝置中含有微波輔助萃取劑，所述的萃取劑溶液為醋酸銨溶液、醋酸溶液、或者醋酸與雙氧水的混合溶液中的任意一種，所述的萃取劑與準(zhǔn)東煤的液固體積質(zhì)量比為5～40ml:1g。

進(jìn)一步的，所述的醋酸氨或者醋酸溶液摩爾濃度分別為0.1~2 mol/L。

進(jìn)一步的，所述的醋酸和雙氧水混合溶液的摩爾濃度為0.1~2 mol/L。

進(jìn)一步的，所述醋酸和雙氧水混合溶液中醋酸和雙氧水的摩爾比為0.1~10:1。

進(jìn)一步的，所述的干燥設(shè)備采用工業(yè)微波干燥或者燃準(zhǔn)東煤電站鍋爐的爐膛的尾部煙氣干燥，所述的工業(yè)微波功率為100~2000W。

進(jìn)一步的，干燥設(shè)備的煙氣入口與燃準(zhǔn)東煤電站鍋爐的爐膛的尾部煙氣通道與相連，所述的干燥設(shè)備處理后的干燥煤送至燃準(zhǔn)東煤電站鍋爐的爐膛中。

本發(fā)明采用微波輔助萃取劑脫除準(zhǔn)東煤中堿金屬Na、K，堿土金屬Ca，Mg和過渡金屬Fe等酸性氧化物和硫組分等，所用萃取劑為醋酸氨溶液/醋酸溶液/醋酸和雙氧水混合溶液中的一種。同時(shí)，設(shè)有反滲透凈化器，進(jìn)行濾液水溶液進(jìn)行凈化循環(huán)利用，處理后的濃Na/K/Ca/Mg/Fe混合溶液用于提純高值化利用。與傳統(tǒng)水浴水洗/酸洗脫堿金屬Na等相比，本發(fā)明不但可脫除準(zhǔn)東煤中大部分的堿金屬和堿土金屬元素，還可脫除一定量的鐵和硫元素；混合溶液經(jīng)反滲透凈化裝置處理后的水溶液可進(jìn)行凈化循環(huán)利用，處理后的濃Na/K/Ca/Mg/Fe混合溶液可用于提純高值化利用。

本發(fā)明采用微波輔助煤粉萃取，采用鍋爐尾部煙氣干燥或者微波輔助干燥，其工作效率高、能耗低。本設(shè)備在在進(jìn)行預(yù)處理時(shí)能耗低、易于控制，是一種簡單、高效、經(jīng)濟(jì)的準(zhǔn)東煤燃燒前預(yù)處理設(shè)備。

本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明可有效克服燃準(zhǔn)東煤鍋爐燃燒結(jié)渣、粘污、腐蝕等問題，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)東煤的大規(guī)模安全燃燒。而且，新疆地區(qū)水資源匱乏，本發(fā)明在抽濾后的濾液經(jīng)反滲透凈化裝置處理后水溶液可以循環(huán)利用，降低了煤處理的水消耗率，產(chǎn)生的Na/K/Ca/Mg/Fe濃溶液均可回收利用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明一種準(zhǔn)東煤燃燒前預(yù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1-傳送裝置、2-磨煤機(jī)、3-洗煤裝置、4-反滲透凈化器、5-抽濾器、6-干燥設(shè)備、7-尾部煙氣通道、8-燃煤電站爐膛。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種準(zhǔn)東煤燃燒前預(yù)處理的設(shè)備，包括傳送裝置1、磨煤機(jī)2、洗煤裝置3、反滲透凈化器4、抽濾器5、干燥設(shè)備6；傳送裝置1與磨煤機(jī)2相連；磨煤機(jī)2出口與洗煤裝置3的煤粉入口相連，洗煤裝置3的出口與抽濾器5的入口相連；所述的洗煤裝置3中具有一個(gè)微波發(fā)生裝置，所述的微波發(fā)生裝置的微波萃取功率為100~2000W，微波萃取時(shí)間為1~40 min，所述的洗煤裝置3中含有微波輔助萃取劑，所述的萃取劑溶液為醋酸銨溶液、醋酸溶液、或者醋酸與雙氧水的混合溶液中的任意一種；所述的萃取劑與準(zhǔn)東煤的液固體積質(zhì)量比為5～40ml:1g，抽濾器5的濾液出口與反滲透凈化器4的入口相連，反滲透凈化器的4水溶液出口與洗煤裝置3的給水口相連；抽濾器5的煤粉出口與干燥設(shè)備6相連，燃準(zhǔn)東煤電站鍋爐的尾部煙氣通道7與干燥設(shè)備的6煙氣入口相連，干燥設(shè)備6處理后的干燥煤送至燃準(zhǔn)東煤電站鍋爐的爐膛8中燃燒。

進(jìn)一步的，所述的醋酸氨或者醋酸溶液摩爾濃度分別為0.1~2 mol/L。

進(jìn)一步的，所述的醋酸和雙氧水混合溶液的摩爾濃度為0.1~2 mol/L。

進(jìn)一步的，所述醋酸和雙氧水混合溶液中醋酸和雙氧水的摩爾比為0.1~10:1。

進(jìn)一步的，所述的干燥設(shè)備6采用工業(yè)微波干燥或者鍋爐尾部煙氣干燥，所用微波功率為100~2000W。

綜上所述，本設(shè)備與傳統(tǒng)水浴水洗/酸洗脫Na等設(shè)備相比，不但可脫除準(zhǔn)東煤中大部分的堿金屬和堿土金屬元素，還可脫除一定量的鐵和硫元素，且用時(shí)短、能耗低、易于控制。抽濾后的濾液經(jīng)反滲透凈化器處理后水溶液可以循環(huán)利用，降低了燃煤預(yù)處理的水消耗率，產(chǎn)生的Na/K/Ca/Mg/Fe濃溶液用于提純高值化利用。該設(shè)備操作簡單、高效經(jīng)濟(jì)、易于控制，該發(fā)明的應(yīng)用可以有效克服燃準(zhǔn)東煤鍋爐燃燒結(jié)渣、粘污問題，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)東煤的大規(guī)模安全燃燒。