本發明涉及能源技術領域，且更具體地涉及一種煤泥膏體的制備方法及制備裝置。

背景技術：

作為煤炭在洗選過程中產生的副產品，煤泥是一種由煤炭細顆粒(特指粒度在0.5mm以下)組成，同時含有多種雜質的高水分燃料。但由于其具有粘度高、含水率高(多在20％以上)、熱值低(一般在12.55mj/kg左右)等特性，導致利用率低下，常作為廢料遺棄。我國煤泥產量很大，隨著原煤洗選率提高，煤泥產量將進一步增大。大量煤泥堆放與低效利用，不僅浪費大量寶貴資源而且容易帶來環境污染問題，也會妨礙煤廠的清潔生產。因此，如何資源化高效利用洗煤泥率備受科研工作者重視。

就目前的技術條件來看，煤泥循環流化床燃燒處理技術有很大發展前景，是實現煤泥高效利用的現實途徑。將煤泥制成膏體燃料，投入循環流化床鍋爐進行燃燒處理，不僅回收了煤泥燃料中的熱量，而且解決了大量煤泥堆放而引起的制約煤炭安全清潔生產的問題，可取得資源再利用和保護環境的雙重效益。從現場實際應用情況來看，煤泥膏體燃料的利用具有重要的環境效益和經濟價值。

但是，現有技術中，將煤泥制備成膏體燃料的工藝研究甚少，因此，需要一種煤泥制備成膏體燃料的工藝，以至少部分地解決現有技術中存在的問題。

技術實現要素：

為了克服現有技術存在的缺陷，本發明了提供一種煤泥膏體的制備方法和制備裝置，使得煤泥能夠轉化為可燃燃料。

根據本發明的第一方面，提供了一種煤泥膏體的制備方法，所述方法包括如下步驟：

除雜步驟：將煤泥在輸送的過程中進行除雜；

噴淋步驟：將除雜后的煤泥在輸送的過程中噴淋預設的噴淋劑，噴淋劑包括水；以及

成型步驟：將煤泥和噴淋劑在輸送的過程中通過攪拌、擠壓處理后形成為可燃的煤泥膏體。

根據本方案，通過將煤泥制成膏體，實現了煤泥的管道泵送運輸，配合流化床焚燒技術或其他鍋爐焚燒技術，實現煤泥資源化利益使煤泥變廢為寶。可充分利用低質能源，并且解決了因煤泥堆放制約煤炭的生產問題，可實現資源再利用和環境保護的雙重效益。對于大范圍高效合理利用煤泥具有廣闊的前景。

優選地，在噴淋步驟中的噴淋劑還包括添加劑。

優選地，在除雜步驟和噴淋步驟之間還包括控制步驟，以根據煤泥量控制噴淋劑的量。

優選地，水的噴淋量為煤泥量的重量的20％～40％，和/或添加劑的噴淋量為煤泥量的重量的1％～2％。

優選地，煤泥為顆粒狀，其的粒徑范圍為0～10mm。

優選地，除雜步驟除去的雜質為fe3o4、fe2o3或feo中的一種或多種。

根據本發明的第二方面，提供了一種煤泥膏體的制備裝置包括輸送機構，輸送機構用于輸送煤泥；除雜機構，除雜機構用于在煤泥的輸送過程中除去煤泥中的雜質；噴淋機構，噴淋機構用于在煤泥的輸送過程中向經過除雜機構處理的煤泥中添加噴淋劑；以及攪拌機構，攪拌機構用于攪拌煤泥和噴淋劑，并進行擠壓，以形成煤泥膏體。

根據本方案，能夠將煤泥顆粒制成膏體，實現了煤泥的管道泵送運輸。而且，可以最大程度使得所制備的煤泥膏體均勻混合，并且提升了煤泥膏體的可燃性。

優選地，輸送機構中設置有稱重系統，用于對經過除雜機構處理的煤泥進行稱重。

優選地，還包括控制機構，控制機構與稱重系統和噴淋機構連接。

優選地，輸送機構包括三個傳送部件，三個傳送部件布置為連續傳送，除雜機構、稱重系統和噴淋機構分別設置在三個傳送部件處。

優選地，輸送機構包括刮板機。

優選地，還包括膏體儲罐，膏體儲罐內設置有存儲攪拌機構。

優選地，還包括預處理機構，預處理機構用于在煤泥進入輸送機構之前篩選出合適粒徑的煤泥。

附圖說明

本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的裝置及原理。在附圖中，

圖1為根據本發明的優選實施方式的制備裝置的結構示意圖。

附圖標識

10-輸送機構；11-皮帶傳送機；111-下料斗；12-稱重皮帶機；121-下料斗；13-皮帶傳送機；131-加藥池；14-刮板機；141-下料斗；15-刮板機；20-除雜機構；30-噴淋機構；40-控制機構；50-攪拌機構；60-預處理機構；61-受煤斗；62-振篩機；63-閥門；70-膏體儲罐；71-存儲攪拌機構。

具體實施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。

應當理解的是，在此使用的術語的目的僅在于描述具體實施例并且不作為本發明的限制，單數形式的“一”“一個”和“所述/該”也意圖包括復數形式，除非上下文清楚指出另外的方式。當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。本發明中所使用的術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并非限制。

本發明中所引用的諸如“第一”和“第二”的序數詞僅僅是標識，而不具有任何其他含義，例如特定的順序等。而且，例如，術語“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，術語“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。

按照本發明的一種優選實施方式，煤泥膏體的制備方法包括如下步驟：

除雜步驟：將煤泥在輸送的過程中進行除雜。

控制步驟，以根據煤泥量控制水和/或添加劑的量。

噴淋步驟：將除雜后的煤泥在輸送的過程中噴淋水和/或添加劑。

成型步驟：將煤泥、水和/或添加劑在輸送的過程中通過攪拌、擠壓處理后形成為可燃的煤泥膏體。

本發明提供的制備方法為連續過程，使得在進行上述步驟時，煤泥的連續除雜效果好，通過煤泥量以控制水和/或添加劑的量的控制水平高，以及后期的攪拌、擠壓處理能夠最大程度提高煤泥膏體的均勻混合度，并且提升了煤泥膏體可燃性。再者，該連續過程使得處理量大，自動化水平高。由于上述步驟均是煤泥在輸送過程中進行的，因此，不需要現場操作人員手動運輸煤泥和手動控制裝置，節省了大量的人力。

由于煤泥原料來自于煤泥堆放場，某些煤泥是已經干化的煤泥，因此，優選地，在進行除雜步驟之前，還包括預處理步驟，將煤泥原料進行分散、打散，挑選出合適粒徑的煤泥顆粒。優選地，煤泥顆粒的粒徑范圍為0～10mm。

進一步地，煤泥中影響煤泥膏體可燃性的主要的雜質為含鐵雜質，因此，需要將含鐵雜質去除。含鐵雜質優選為fe3o4、fe2o3或feo中的一種或多種。

在上述的四個步驟中，控制步驟是優選步驟，用于提高所制備的最終煤泥膏體產品的可燃性。優選地，實施該控制步驟時，需要控制水的噴淋量為煤泥量的重量的20％～40％，優選為30％。添加劑的噴淋量為煤泥量的重量的1％～2％。通過控制水和/或添加劑與煤泥的重量關系，使得煤泥膏體成型效果更好、穩定性更高，得到的膏體產品的可燃性更高。

本發明的噴淋步驟中，需要指出的是本發明的噴淋劑可以是水，也可以是水和添加劑，添加劑可以是本領域技術人員熟知的穩定劑和/或分散劑。本發明的添加劑可根據需要添加。

需要說明的是，在該方法中，優選地，當噴淋劑為水和添加劑時，水和添加劑的加入過程是將所控制的相應量的水和添加劑形成為互溶的均一混合液，然后，將該混合液通過噴淋過程均勻的噴淋至該輸送過程中的煤泥。

本發明的噴淋步驟的水和/或添加劑能夠與固體顆粒狀的煤泥通過后序的攪拌、擠壓工藝形成為膏狀的煤泥，使得采用本方法制備的煤泥膏體穩定性、分散性優于現有的煤泥。

在成型步驟中，將煤泥、水和/或添加劑充分攪拌、混合和擠壓，這樣可以使最終的煤泥膏體產品成型效果好。便于后序過程中，將煤泥膏體采用管道運輸，作為膏體燃料直接投入到循環流化床等其它技術領域的鍋爐內，可明顯改善焚燒鍋爐房的運行環境，便于設備的自動化運行。當然，本發明的最終煤泥膏體產品也可以用管道輸送至膏體儲罐，以備用，從而解決了低質能源煤泥利用率低下和煤泥堆放制約煤廠生產的問題。

本發明可以應用在循環流化床鍋爐中，煤泥膏體燃料通過管道輸送直接投入到爐膛內，將制備好的膏體與循環流化床鍋爐有機地結合起來，實現了低質能源煤泥的資源化、減量化、無害化利用。而且，可明顯改善焚燒鍋爐房的運行環境，便于設備的自動化運行。

下面結合圖1對本發明的優選實施方式的制備裝置進行描述。

如圖1所示，本發明的煤泥膏體的制備裝置包括輸送機構10、除雜機構20、噴淋機構30、控制機構40和攪拌機構50。輸送機構10用于輸送煤泥和煤泥膏體。除雜機構20用于在煤泥的輸送過程中除去煤泥中的雜質。噴淋機構30用于在煤泥的輸送過程中向經過除雜機構20處理的煤泥中添加水和/或添加劑。控制機構40用于控制水和/或添加劑的添加量。攪拌機構50用于攪拌煤泥、水和/或添加劑，并進行擠壓，以形成煤泥膏體。

優選地，在煤泥進入輸送機構10之前，設置了挑選出合適粒徑的煤泥顆粒的裝置。本優選設施方式，在煤泥進入輸送機構10之前，位于輸送機構10的入口處的上方設置了預處理機構60，該預處理機構60包括受煤斗61和振篩機62，受煤斗61內的煤泥顆粒經振篩機62的作用，粒徑范圍為0～10mm的煤泥顆粒落入至輸送機構10的入口。進一步地，在受煤斗61的出口處設置有閥門63，以控制進入振篩機62的煤泥量。本優選實施方式的閥門63可以是閘閥、球閥、截止閥等本領域技術人員熟知的任一閥門，本發明優選為閘板閥。

輸送機構10包括三個傳送部件，該三個傳送部件布置為水平且連續傳送。具體地，本優選實施方式中，該三個傳送部件按工藝順序分別為皮帶傳送機11、稱重皮帶機12和皮帶傳送機13，并且彼此的煤泥進出口以工藝順序相連和/相對應布置。其中，稱重皮帶機12具有稱重系統(未示出)，以在線稱取該稱重皮帶機12上的煤泥量。皮帶傳送機13設置在加料池內，以防止煤泥在噴淋的過程中噴淋液體的噴濺。

優選地，皮帶傳送機11、稱重皮帶機12和皮帶傳送機13布置為在高度方向上彼此具有預設的間隔距離，即彼此之間設置有預設高度差。皮帶傳送機11的出口設置在稱重皮帶機12的入口處的上方，稱重皮帶機12的出口設置在皮帶傳送機13的入口的上方。進一步地，在皮帶傳送機11的出口和稱重皮帶機12的出口處分別設置有下料斗111和121，用以收集煤泥顆粒至下一裝置。同時，用以減緩煤泥顆粒在因自身重力作用下產生的沖擊力和避免了煤泥的固體飛揚帶來的環境污染。

進一步地，除雜機構20設置在皮帶傳送機11上，本優選設施方式中，除雜機構20為除鐵器，通過使用除鐵器20可以去除煤泥中諸如fe3o4、fe2o3或feo中的一種或多種的廢鐵雜質。

進一步地，噴淋機構30設置在皮帶傳送機13的上方，噴淋機構30設置有控制開關(未示出)，能夠控制噴淋機構30內水和/或添加劑的噴淋開度。此處，添加劑可根據需要添加或不添加。例如，當預計生產出的煤泥膏體在膏體儲罐70放置時間較長時，則需要添加預設量的添加劑，以防止煤泥膏體因長時間聚集而沉底。

進一步地，本發明的水和/或添加劑的量需要根據煤泥量進行調節，因此，將稱重皮帶機12的稱重系統和噴淋機構30的控制開關與控制機構40連接。本優選實施方式的控制機構40為plc控制系統。plc控制系統40根據稱重皮帶機12的稱重系統測量進入加藥池131的煤泥量，以控制噴淋機構30的控制開關的開度進行水和/或添加劑量的調節。具體地，控制水的噴淋量為煤泥量的重量的20％～40％，控制添加劑的噴淋量為煤泥量的重量的1％～2％。

進一步地，輸送機構10還包括刮板機14、15。刮板機14、15布置為連續傳送。其中，刮板機14傾斜布置，傾斜的角度可根據實際需要設置。刮板機14的入口與加藥池131內的皮帶傳送機13的出口連通，出口處設置有下料斗141，以使煤泥經刮板機11輸送至攪拌機構50。刮板機12位于攪拌機構50的出口處，用以將攪拌、擠壓后的煤泥膏體輸送至膏體儲罐70或通過管道輸送至鍋爐(未示出)。

本發明采用刮板機14、15作為后序輸送工藝的輸送裝置是因為當煤泥中添加水和/或添加劑后，煤泥的粘度增大，在輸送的過程中會粘附在輸送裝置上，因而不能采用普通的皮帶傳送機。刮板機14、15能夠利用刮板鏈的作用帶動煤泥移動，避免了煤泥粘附的現象發生。而且，刮板機14、15在刮板鏈(未示出)的作用下，還能夠對煤泥不斷地進行攪拌。刮板機14使煤泥、水和/或添加劑在進入攪拌機構50之前已進行初步的混合，方便煤泥、水和/或添加劑在攪拌機構50內更好地實現邊攪拌、邊擠壓的過程。刮板機15使成型后的煤泥膏體在輸送的過程中再次進行攪拌混合，以得到混合均勻的煤泥膏體。

本發明的攪拌機構50不僅僅是將煤泥、水和/或添加劑進行攪拌，更進一步地是將煤泥、水和/或添加劑進行擠壓，通過邊攪拌、邊擠壓的過程得到最終的煤泥膏體燃料產品。優選地，優選為雙軸攪拌器。

優選地，本發明的制備裝置還包括膏體儲罐70，以將煤泥膏體儲存備用。為了防止膏體儲罐70內煤泥膏體板結，在煤泥膏體儲罐70下方裝配存儲攪拌機構71。

本優選實施方式的制備裝置的工作過程如下：

開啟受煤斗61出口處的閥門63，受煤斗61內的煤泥原料落入振篩機62中。振篩機62不斷的對煤泥原料進行分散、打散，挑選出合適粒徑的煤泥顆粒落入皮帶傳送機11。皮帶傳送機11將煤泥顆粒經出口處的下料斗111輸送至稱重皮帶機12。并且在輸送的過程中除鐵器20運行，將經過除鐵器20的煤泥顆粒去除廢鐵雜質。

除鐵后的煤泥進入稱重皮帶機12，利用稱重系統在線測量煤泥的累積量。然后，煤泥經稱重皮帶機12出口處的下料斗121輸送至加料池，并通過加料池內的皮帶傳送機13輸送至刮板機14。煤泥在皮帶傳送機13的輸送過程中噴淋機構30運行，將水和/或添加劑噴淋到煤泥上。同時，plc控制系統40根據稱重皮帶測量結果來控制噴淋機構30的水和/或添加劑的控制開關的開度，使得水的噴淋量為煤泥量的重量的30％，添加劑的噴淋量為煤泥量的重量的1％～2％。

將攜帶有該水和添加劑的煤泥通過刮板機14輸送至攪拌機構50，攪拌機構50通過將煤泥、水/或添加劑物理攪拌、擠壓，實現混合均勻，最終由刮板機15輸送至膏體儲罐70。并且膏體儲罐70內的存儲攪拌機構71保持運轉，以防止煤泥膏體板結。

除非另有定義，本文中所使用的技術和科學術語與本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中使用的術語只是為了描述具體的實施目的，不是旨在限制本發明。本文中出現的諸如“部”、“件”等術語既可以表示單個的零件，也可以表示多個零件的組合。本文中出現的諸如“安裝”、“設置”等術語既可以表示一個部件直接附接至另一個部件，也可以表示一個部件通過中間件附接至另一個部件。本文中在一個實施方式中描述的特征可以單獨地或與其他特征結合地應用于另一個實施方式，除非該特征在該另一個實施方式中不適用或是另有說明。

本發明已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發明限制于所描述的實施例范圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本發明并不局限于上述實施例，根據本發明的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發明所要求保護的范圍以內。本發明的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。