處理低階煤的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了處理低階煤的系統(tǒng)，包括：熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置，具有低階煤入口、分選熱風(fēng)入口、矸石出口和精煤出口；篩分裝置，具有精煤入口、篩上精煤出口和篩下精煤出口；熱解裝置，具有入料口、半焦出口、熱解油氣出口，入料口與篩上精煤出口相連；干燥裝置，具有干燥熱風(fēng)入口、篩下精煤入口和干燥粉煤出口，篩下精煤入口與篩下精煤出口相連；余熱回收裝置，具有半焦入口、冷卻半焦出口和熱氣出口，熱氣出口與分選熱風(fēng)入口和干燥熱風(fēng)出口相連；粉煤燃燒發(fā)電裝置，具有粉煤入口，粉煤入口與干燥粉煤出口相連。該系統(tǒng)通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑。
【專利說明】
處理低階煤的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實用新型涉及一種處理低階煤的 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 據(jù)國際地質(zhì)學(xué)家預(yù)測，低階煤是未來可以利用的主要能源之一，約占世界煤炭總 資源量的50%，主要分布于澳大利亞、美國、俄羅斯、中國、印尼、德國與東歐諸國等。低階煤 主要包括不黏煤、弱黏煤、長焰煤和褐煤等，具有水分高、密度小、揮發(fā)分高、不黏結(jié)、化學(xué)反 應(yīng)性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性差及發(fā)熱量低等特點。
[0003] 中國低階煤資源探明儲量也在2000億噸以上，低階煤的儲量占我國已探明煤炭儲 量的55 %以上，其中褐煤資源保有儲量達(dá)1300億噸，占全國煤炭探明保有資源量的 12.69 %，主要分布在華北和西南地區(qū)，其中西南地區(qū)的褐煤幾乎全部是新生代第三世紀(jì)較 年輕的褐煤，而華北區(qū)的褐煤則絕大多數(shù)為中世紀(jì)侏羅紀(jì)的年老褐煤，水分高，含矸量大， 且矸石成分多為泥質(zhì)頁巖或泥巖，遇水易泥化。
[0004] 雖然通過分選可以脫除低階煤中的礦物雜質(zhì)，但濕法分選過程中煤與水充分接 觸，造成選煤產(chǎn)品水分增大，降低了產(chǎn)品發(fā)熱量，部分抵消了洗煤效果，也與提質(zhì)脫水的目 標(biāo)相矛盾，而常溫的干法分選過程中煤的表面水分使得顆粒之間的粘附幾率大，排矸效果 差。單獨(dú)的干燥和低溫干餾技術(shù)在一定程度上提高低階煤的熱值，但提質(zhì)煤中的灰、硫等礦 物雜質(zhì)影響后續(xù)加工產(chǎn)品的質(zhì)量，且含硫、氮等化合物造成污染環(huán)境和設(shè)備腐蝕。因此，開 發(fā)新的高灰低階煤利用途徑成為低階煤深加工新的研究方向。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實 用新型的一個目的在于提出一種處理低階煤的系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過將低階煤的排矸、干燥、熱 解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑。
[0006] 在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種處理低階煤的系統(tǒng)。根據(jù)本實 用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：
[0007] 熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置，所述熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置具有低階煤入口、分選熱風(fēng)入口、 矸石出口、精煤出口和排矸尾氣出口；
[0008] 篩分裝置，所述篩分裝置具有精煤入口、篩上精煤出口和篩下精煤出口，所述精煤 入口與所述精煤出口相連；
[0009] 熱解裝置，所述熱解裝置具有入料口、半焦出口、熱解油氣出口，所述入料口與所 述篩上精煤出口相連；
[0010] 干燥裝置，所述干燥裝置具有干燥熱風(fēng)入口、篩下精煤入口、干燥粉煤出口和干燥 尾氣出口，所述篩下精煤入口與所述篩下精煤出口相連；
[0011] 余熱回收裝置，所述余熱回收裝置具有半焦入口、冷卻半焦出口和熱氣出口，所述 半焦入口與所述半焦出口相連，所述熱氣出口與所述分選熱風(fēng)入口和所述干燥熱風(fēng)出口相 連；以及
[0012]粉煤燃燒發(fā)電裝置，所述粉煤燃燒發(fā)電裝置具有粉煤入口，所述粉煤入口與所述 干燥粉煤出口相連。
[0013]由此，根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)通過采用熱風(fēng)對低階煤進(jìn)行處 理，不但實現(xiàn)了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，從而降 低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結(jié)概率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸 技術(shù)對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的半焦熱值低、灰分高和硫分高的問題， 即采用本實用新型的系統(tǒng)可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤 進(jìn)行熱解處理之前進(jìn)行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，另外通過將低階煤 的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電燃料時的熱值 低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑，并且巧妙的 將熱解過程中產(chǎn)生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成本。
[0014] 另外，根據(jù)本實用新型上述實施例的處理低階煤的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技 術(shù)特征：
[0015] 任選的，所述處理低階煤的系統(tǒng)進(jìn)一步包括:半焦破碎裝置，所述半焦破碎裝置具 有冷卻半焦入口和半焦顆粒出口，所述冷卻半焦入口與所述冷卻半焦出口相連，所述半焦 顆粒出口與所述粉煤入口相連。由此，可以顯著提高粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。
[0016] 任選的，所述處理低階煤的系統(tǒng)進(jìn)一步包括:除塵裝置，所述除塵裝置具有尾氣入 口、氣體出口與粉塵出口，所述尾氣入口與所述排矸尾氣出口和所述干燥尾氣出口相連。
[0017] 本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0018] 本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將 變得明顯和容易理解，其中：
[0019] 圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的處理低階煤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是根據(jù)本實用新型再一個實施例的處理低階煤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3是根據(jù)本實用新型又一個實施例的處理低階煤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是根據(jù)本實用新型一個實施例的處理低階煤的系統(tǒng)處理低階煤的方法流程示 意圖；
[0023]圖5是根據(jù)本實用新型再一個實施例的處理低階煤的系統(tǒng)處理低階煤的方法流程 示意圖；
[0024]圖6是根據(jù)本實用新型又一個實施例的處理低階煤的系統(tǒng)處理低階煤的方法流程 示意圖；
[0025]圖7是根據(jù)本實用新型又一個實施例的處理低階煤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型 的限制。
[0027]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬 度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"、 "順時針"、"逆時針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的 方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝 置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型 的限制。
[0028]此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者 隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，"多個"的含義是至少兩個，例如兩 個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0029] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"、"固 定"等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是 機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個 元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0030] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下" 可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特 征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅 表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以 是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0031] 在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種處理低階煤的系統(tǒng)。根據(jù)本實 用新型的實施例，該系統(tǒng)包括:熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置，所述熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置具有低階煤 入口、分選熱風(fēng)入口、矸石出口、精煤出口和排矸尾氣出口；篩分裝置，所述篩分裝置具有精 煤入口、篩上精煤出口和篩下精煤出口，所述精煤入口與所述精煤出口相連;熱解裝置，所 述熱解裝置具有入料口、半焦出口、熱解油氣出口，所述入料口與所述篩上精煤出口相連； 干燥裝置，所述干燥裝置具有干燥熱風(fēng)入口、篩下精煤入口、干燥粉煤出口和干燥尾氣出 口，所述篩下精煤入口與所述篩下精煤出口相連;余熱回收裝置，所述余熱回收裝置具有半 焦入口、冷卻半焦出口和熱氣出口，所述半焦入口與所述半焦出口相連，所述熱氣出口與所 述分選熱風(fēng)入口和所述干燥熱風(fēng)出口相連；以及粉煤燃燒發(fā)電裝置，所述粉煤燃燒發(fā)電裝 置具有粉煤入口，所述粉煤入口與所述干燥粉煤出口相連。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用熱風(fēng)對低 階煤進(jìn)行處理，不但實現(xiàn)了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除低階煤表面的 水分，從而降低了排矸過程中顆粒之間（尤其是精煤與矸石之間）的粘結(jié)概率，解決了現(xiàn)有 的復(fù)合式排矸技術(shù)對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的半焦熱值低、灰分高和 硫分高的問題，即采用本實用新型的系統(tǒng)可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時 通過在對低階煤進(jìn)行熱解處理之前進(jìn)行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，另 外通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電 燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途 徑，并且巧妙的將熱解過程中產(chǎn)生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成本。
[0032] 下面參考圖1-3對本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本 實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括:熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置100、篩分裝置200、熱解裝置300、干 燥裝置400、余熱回收裝置500和粉煤燃燒發(fā)電裝置600。
[0033] 根據(jù)本實用新型的實施例，熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置100具有低階煤入口 101、分選熱 風(fēng)入口 102、矸石出口 103、精煤出口 104和排矸尾氣出口 105,且適于采用熱風(fēng)對低階煤進(jìn)行 排矸和干燥處理，從而可以分別得到矸石、精煤和含有粉塵的排矸尾氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過 采用熱風(fēng)對低階煤進(jìn)行處理，不但實現(xiàn)了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除 低階煤表面的水分，從而降低了排矸過程中顆粒之間（尤其是精煤與矸石之間）的粘結(jié)概 率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù)對低階煤排矸率低的問題，并且解決了后續(xù)熱解后的半 焦熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實用新型的系統(tǒng)可以顯著提高熱解過程中熱 解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進(jìn)行熱解處理之前進(jìn)行干燥處理，可以顯著提高熱解 過程中油氣產(chǎn)率。
[0034] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，分選熱風(fēng)的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，分選熱風(fēng)的溫度可以為90 ~12(TC〇
[0035] 根據(jù)本實用新型的再一個實施例，分選熱風(fēng)的流速并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，分選熱風(fēng)的流速可以為9 ~18m/s。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用該流速范圍的熱風(fēng)可以使得低階煤中精煤和矸石在浮力和各自 重力作用下明顯分離，并且可以帶走低階煤表面的水分，降低了排矸過程中顆粒之間(尤其 是精煤與矸石之間）的粘結(jié)概率，從而在提高排矸效率的同時提高后續(xù)熱解過程中熱解產(chǎn) 品的質(zhì)量和產(chǎn)率。
[0036]根據(jù)本實用新型的實施例，篩分裝置200具有精煤入口 201、篩上精煤出口 202和篩 下精煤出口 203,精煤入口 201與精煤出口 104相連，且適于將上述得到的精煤進(jìn)行篩分處 理，從而可以得到篩上精煤和篩下精煤。由此，通過篩分處理可以分離得到粒徑較低的篩下 精煤，從而可以顯著提高后續(xù)過程中粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。
[0037]根據(jù)本實用新型的一個實施例，篩上精煤的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，篩上精煤的粒徑可以為不 高于6mm，而篩下精煤的粒徑可以為小于6mm。由此，通過對所得精煤進(jìn)行篩分處理，將較大 粒徑的精煤供給至后續(xù)熱解過程，而將較小粒徑的精煤供給至后續(xù)的燃燒發(fā)電過程，從而 不僅可以顯著提高后續(xù)煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率，而且可以實現(xiàn)低階煤的梯級利 用，減少環(huán)境污染。
[0038]根據(jù)本實用新型的實施例，熱解裝置300具有入料口 301、半焦出口 302和熱解油氣 出口 303，入料口 301與篩上精煤出口 202，且適于將上述篩分所得到的篩上精煤進(jìn)行熱解處 理，從而可以得到半焦和熱解油氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將復(fù)合式排矸技術(shù)和熱解技術(shù)有機(jī)集 成，使得在對低階煤進(jìn)行熱解處理之前進(jìn)行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率， 并且通過熱解處理可以顯著降低半焦的抗碎強(qiáng)度，從而降低后續(xù)破碎過程中的破碎能耗。 具體的，此處熱解裝置為塊煤熱解裝置。
[0039]根據(jù)本實用新型的一個實施例，熱解處理的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，熱解處理的溫度可以為550 ~70(TC〇
[0040]根據(jù)本實用新型的實施例，干燥裝置400具有干燥熱風(fēng)入口401、篩下精煤入口 402、干燥粉煤出口 403和干燥尾氣出口 404，篩下精煤入口 402與篩下精煤出口 203相連，且 適于采用干燥熱風(fēng)對篩分所得篩下精煤進(jìn)行干燥處理，從而可以得到干燥粉煤和含有粉塵 的干燥尾氣。由此，通過干燥處理，可以進(jìn)一步脫除篩下精煤中的水分，從而進(jìn)一步提高后 續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。
[0041] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，干燥熱風(fēng)的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥熱風(fēng)的溫度可以為150 ~20(TC 〇
[0042] 根據(jù)本實用新型的再一個實施例，干燥熱風(fēng)的流速并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥熱風(fēng)的流速可以為 0.1~lm/s。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用該流速范圍的熱風(fēng)可以明顯優(yōu)于其他流速帶走篩下精煤中的 水分，從而進(jìn)一步提高后續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。
[0043] 根據(jù)本實用新型的又一個實施例，干燥粉煤中水分含量并不受特別限制，本領(lǐng)域 技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥粉煤中水分含 量可以低于l〇wt%。由此，可以進(jìn)一步提高后續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。
[0044]根據(jù)本實用新型的實施例，余熱回收裝置500具有半焦入口 501、冷卻半焦出口 502 和熱氣出口 503，半焦入口 501與半焦出口 302相連，熱氣出口 503與分選熱風(fēng)入口 102和干燥 熱風(fēng)入口 401相連，且適于對熱解過程所得半焦進(jìn)行余熱回收處理，從而可以得到熱氣和冷 卻半焦，并且控制熱氣的溫度，并將熱氣的一部分返回?zé)犸L(fēng)復(fù)合式排矸裝置100作為分選熱 風(fēng)使用，將熱風(fēng)的另一部分返回干燥裝置400作為干燥熱風(fēng)使用。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將復(fù)合 式排矸技術(shù)、干燥技術(shù)和熱解技術(shù)有機(jī)集成，巧妙的將熱解過程中產(chǎn)生的余熱用于排矸和 干燥過程，可以顯著降低處理過程能源成本。
[0045] 該步驟中，具體的，采用余熱回收裝置對熱解過程中得到的半焦進(jìn)行余熱回收，半 焦的余熱在余熱回收裝置中通過轉(zhuǎn)換可以得到熱氣，并且所得到的熱氣經(jīng)穩(wěn)壓包穩(wěn)壓后再 分別供給至熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置和干燥裝置中作為熱風(fēng)使用。
[0046] 根據(jù)本實用新型的實施例，粉煤燃燒發(fā)電裝置600具有粉煤入口 601，粉煤入口 601 與干燥粉煤出口403相連，且適于將干燥過程所得到的干燥粉煤進(jìn)行燃燒發(fā)電。發(fā)明人發(fā) 現(xiàn)，通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā) 電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的 途徑。
[0047]根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)通過采用熱風(fēng)對低階煤進(jìn)行處理，不 但實現(xiàn)了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，從而降低了 排矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結(jié)概率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù) 對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的半焦熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采 用本實用新型的系統(tǒng)可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進(jìn)行 熱解處理之前進(jìn)行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，另外通過將低階煤的排 矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電燃料時的熱值低、灰 分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑，并且巧妙的將熱 解過程中產(chǎn)生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成本。
[0048]參考圖2,根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)進(jìn)一步包括:半焦破碎裝置 700 〇
[0049]根據(jù)本實用新型的實施例，半焦破碎裝置700具有冷卻半焦入口 701和半焦顆粒出 口 702,冷卻半焦入口 701與冷卻半焦出口 502相連，半焦顆粒出口 702與粉煤入口 601相連， 且適于將余熱回收裝置中得到的冷卻半焦進(jìn)行破碎處理，從而可以得到半焦顆粒，并將半 焦顆粒供給至粉煤發(fā)電燃燒裝置與干燥粉煤混合進(jìn)行燃燒發(fā)電。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將篩上 精煤依次進(jìn)行熱解、余熱回收后再進(jìn)行破碎處理，較直接將篩上精煤破碎相比，可以顯著降 低半焦的抗破碎強(qiáng)度，從而降低半焦的破碎能耗，并將半焦顆粒和粉煤混合供給至粉煤發(fā) 電煤裝置中，可以明顯提高燃燒熱效率。
[0050]參考圖3,根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)進(jìn)一步包括:除塵裝置800。 [00511 根據(jù)本實用新型的實施例，除塵裝置800具有尾氣入口 801、氣體出口 802和粉塵出 口 803,尾氣入口 801與排矸尾氣出口 105和干燥尾氣出口 404相連，且適于將熱風(fēng)復(fù)合式排 矸裝置100中所得到的含有粉塵的排矸尾氣和干燥裝置中所得到的干燥尾氣進(jìn)行除塵處 理，可以收集得到粉塵。由此，通過除塵處理，可以收集尾氣中帶出的粉塵，從而避免物料的 浪費(fèi)。具體的，除塵裝置可以為旋風(fēng)式分離器。
[0052]為了方便理解，下面對采用本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)處理低階煤的 方法進(jìn)行描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括：（1)將低階煤供給至所述熱風(fēng)復(fù)合 式排矸裝置中采用分選熱風(fēng)對所述低階煤進(jìn)行排矸和干燥處理，以便分別得到矸石、精煤 和含有粉塵的排矸尾氣；（2)將所述精煤供給至所述篩分裝置中進(jìn)行篩分處理，以便得到篩 上精煤和篩下精煤；（3)將所述篩上精煤供給至所述熱解裝置中進(jìn)行熱解處理，以便得到半 焦和熱解油氣；（4)將所述篩下精煤供給至所述干燥裝置中采用干燥熱風(fēng)對所述篩下精煤 進(jìn)行干燥處理，以便得到干燥粉煤和含有粉塵的干燥尾氣；（5)將所述半焦供給至所述余熱 回收裝置進(jìn)行余熱回收處理，以便得到冷卻半焦和熱氣，并將所述熱氣的一部分返回步驟 (1)作為所述分選熱風(fēng)使用，將所述熱氣的另一部分返回步驟(4)作為所述干燥熱風(fēng)使用； 以及(6)將所述干燥粉煤供給至所述粉煤燃燒發(fā)電裝置中進(jìn)行燃燒發(fā)電。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過 采用熱風(fēng)對低階煤進(jìn)行處理，不但實現(xiàn)了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除 低階煤表面的水分，從而降低了排矸過程中顆粒之間（尤其是精煤與矸石之間）的粘結(jié)概 率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù)對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的半焦熱 值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實用新型的方法可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn) 品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進(jìn)行熱解處理之前進(jìn)行干燥處理，可以顯著提高熱解過程 中油氣產(chǎn)率，另外通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直 接作為火力發(fā)電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利 用提供了新的途徑，并且巧妙的將熱解過程中產(chǎn)生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處 理過程能源成本。需要說明的是，上述針對處理低階煤的系統(tǒng)所描述的特征和優(yōu)點同樣適 用于該處理低階煤的方法，此處不再贅述。
[0053]下面參考圖4-6對采用本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)處理低階煤的方法 進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括：
[0054] S100:將低階煤供給至熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置中采用分選熱風(fēng)對低階煤進(jìn)行排矸和 干燥處理
[0055] 根據(jù)本實用新型的實施例，將低階煤供給至熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置中采用分選熱風(fēng) 對低階煤進(jìn)行排矸和干燥處理，從而分別得到矸石、精煤和含有粉塵的排矸尾氣。發(fā)明人發(fā) 現(xiàn)，通過采用熱風(fēng)對低階煤進(jìn)行處理，不但實現(xiàn)了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可 以脫除低階煤表面的水分，從而降低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘 結(jié)概率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù)對低階煤排矸率低的問題，并且解決了后續(xù)熱解后 的半焦熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實用新型的系統(tǒng)可以顯著提高熱解過程 中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進(jìn)行熱解處理之前進(jìn)行干燥處理，可以顯著提高 熱解過程中油氣產(chǎn)率。
[0056] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，分選熱風(fēng)的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，分選熱風(fēng)的溫度可以為90 ~12(TC〇
[0057] 根據(jù)本實用新型的再一個實施例，分選熱風(fēng)的流速并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，分選熱風(fēng)的流速可以為9 ~18m/s。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用該流速范圍的熱風(fēng)可以使得低階煤中精煤和矸石在浮力和各自 重力作用下明顯分離，并且可以帶走低階煤表面的水分，降低了排矸過程中顆粒之間(尤其 是精煤與矸石之間）的粘結(jié)概率，從而在提高排矸效率的同時提高后續(xù)熱解過程中熱解產(chǎn) 品的質(zhì)量和產(chǎn)率。
[0058] S200:將精煤供給至篩分裝置中進(jìn)行篩分處理
[0059]根據(jù)本實用新型的實施例，將上述得到的精煤供給至篩分裝置中進(jìn)行篩分處理， 從而可以得到篩上精煤和篩下精煤。由此，通過篩分處理可以分離得到粒徑較低的篩下精 煤，從而可以顯著提高后續(xù)過程中粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。
[0060]根據(jù)本實用新型的一個實施例，篩上精煤的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，篩上精煤的粒徑可以為不 高于6mm，而篩下精煤的粒徑可以為小于6mm。由此，通過對所得精煤進(jìn)行篩分處理，將較大 粒徑的精煤供給至后續(xù)熱解過程，而將較小粒徑的精煤供給至后續(xù)的燃燒發(fā)電過程，從而 不僅可以顯著提高后續(xù)煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率，而且可以實現(xiàn)低階煤的梯級利 用，減少環(huán)境污染。
[0061] S300:將篩上精煤供給至熱解裝置中進(jìn)行熱解處理
[0062]根據(jù)本實用新型的實施例，將上述篩分所得到的篩上精煤進(jìn)行熱解處理，從而可 以得到半焦和熱解油氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將復(fù)合式排矸技術(shù)和熱解技術(shù)有機(jī)集成，使得在 對低階煤進(jìn)行熱解處理之前進(jìn)行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，并且通過 熱解處理可以顯著降低半焦的抗碎強(qiáng)度，從而降低后續(xù)破碎過程中的破碎能耗。具體的，此 處熱解裝置為塊煤熱解裝置。
[0063]根據(jù)本實用新型的一個實施例，熱解處理的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，熱解處理的溫度可以為550 ~70(TC〇
[0064] S400:將篩下精煤供給至干燥裝置中采用干燥熱風(fēng)對篩下精煤進(jìn)行干燥處理
[0065] 根據(jù)本實用新型的實施例，將篩下精煤供給至干燥裝置中采用干燥熱風(fēng)對篩下精 煤進(jìn)行干燥處理，從而可以得到干燥粉煤和含有粉塵的干燥尾氣。由此，通過干燥處理，可 以進(jìn)一步脫除篩下精煤中的水分，從而進(jìn)一步提高后續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效 率。
[0066] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，干燥熱風(fēng)的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥熱風(fēng)的溫度可以為150 ~20(TC 〇
[0067] 根據(jù)本實用新型的再一個實施例，干燥熱風(fēng)的流速并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥熱風(fēng)的流速可以為 0.1~lm/s。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用該流速范圍的熱風(fēng)可以明顯優(yōu)于其他流速帶走篩下精煤中的 水分，從而進(jìn)一步提高后續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。
[0068] 根據(jù)本實用新型的又一個實施例，干燥粉煤中水分含量并不受特別限制，本領(lǐng)域 技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥粉煤中水分含 量可以低于l〇wt%。由此，可以進(jìn)一步提高后續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。
[0069] S500:將半焦供給至余熱回收裝置進(jìn)行余熱回收處理，并將熱氣的一部分返回 S100作為分選熱風(fēng)使用，將熱氣的另一部分返回步驟S400作為干燥熱風(fēng)使用
[0070] 根據(jù)本實用新型的實施例，將熱解處理過程所得半焦供給至余熱回收裝置進(jìn)行余 熱回收處理，從而可以得到冷卻半焦和熱氣，并將熱氣的一部分返回S100作為分選熱風(fēng)使 用，將熱氣的另一部分返回步驟S400作為干燥熱風(fēng)使用。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將復(fù)合式排矸技 術(shù)、干燥技術(shù)和熱解技術(shù)有機(jī)集成，巧妙的將熱解過程中產(chǎn)生的余熱用于排矸和干燥過程， 可以顯著降低處理過程能源成本。
[0071] 該步驟中，具體的，采用余熱回收裝置對熱解過程中得到的半焦進(jìn)行余熱回收，半 焦的余熱在余熱回收裝置中通過轉(zhuǎn)換可以得到熱氣，并且所得到的熱氣經(jīng)穩(wěn)壓包穩(wěn)壓后再 分別供給至熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置和干燥裝置中作為熱風(fēng)使用。
[0072] S600:將干燥粉煤供給至粉煤燃燒發(fā)電裝置中進(jìn)行燃燒發(fā)電
[0073] 根據(jù)本實用新型的實施例，將干燥處理過程所得到的干燥粉煤供給至粉煤燃燒發(fā) 電裝置中進(jìn)行燃燒發(fā)電。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集 成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低 階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑。
[0074]根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)處理低階煤的方法通過采用熱風(fēng)對 低階煤進(jìn)行處理，不但實現(xiàn)了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除低階煤表面 的水分，從而降低了排矸過程中顆粒之間（尤其是精煤與矸石之間）的粘結(jié)概率，解決了現(xiàn) 有的復(fù)合式排矸技術(shù)對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的半焦熱值低、灰分高 和硫分高的問題，即采用本實用新型的方法可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同 時通過在對低階煤進(jìn)行熱解處理之前進(jìn)行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率， 另外通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā) 電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的 途徑，并且巧妙的將熱解過程中產(chǎn)生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成 本。
[0075]參考圖5,根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)處理低階煤的方法進(jìn)一步 包括：
[0076] S700:將冷卻半焦供給至半焦破碎裝置中進(jìn)行破碎處理，并將半焦顆粒供給至粉 煤發(fā)電燃燒裝置
[0077]根據(jù)本實用新型的實施例，將余熱回收裝置所得到的冷卻半焦供給至半焦破碎裝 置中進(jìn)行破碎處理，從而可以得到半焦顆粒，并將半焦顆粒供給至粉煤發(fā)電燃燒裝置與干 燥粉煤混合進(jìn)行燃燒發(fā)電。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將篩上精煤依次進(jìn)行熱解、余熱回收后再進(jìn)行 破碎處理，較直接將篩上精煤破碎相比，可以顯著降低半焦的抗破碎強(qiáng)度，從而降低半焦的 破碎能耗，并將半焦顆粒和粉煤混合供給至粉煤發(fā)電煤裝置中，可以明顯提高燃燒熱效率。 [0078]參考圖6,根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)處理低階煤的方法進(jìn)一步 包括：
[0079] S800:將含有粉塵的排矸尾氣和含有粉塵的干燥尾氣供給至除塵裝置
[0080] 根據(jù)本實用新型的實施例，將熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置得到的含有粉塵的排矸尾氣和 干燥裝置得到的含有粉塵的干燥尾氣供給至除塵裝置，從而可以收集粉塵。由此，通過除塵 處理，可以收集尾氣中帶出的粉塵，從而避免物料的浪費(fèi)。具體的，除塵裝置可以為旋風(fēng)式 分離器。
[0081] 下面參考具體實施例，對本實用新型進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是 描述性的，而不以任何方式限制本實用新型。
[0082] 實施例
[0083]采用圖7所示的處理低階煤(分析結(jié)果如表1所示）的系統(tǒng)對低階煤原煤進(jìn)行處理， 本實施例的原煤處理量為50萬噸/年，處理粒度范圍為全粒度級，低階煤收到基水分 28.84wt %，【具體實施方式】包括以下次序的工藝步驟：
[0084] 1 )、低階煤原煤首先由原煤倉給入熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置，分選熱風(fēng)溫度100°C，氣 流速度為12m/s，分選熱風(fēng)自底部進(jìn)入熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置，低階煤原煤在熱風(fēng)復(fù)合式排矸 裝置內(nèi)進(jìn)行分離，矸石從熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置的排矸口排出，夾帶粉塵的分選尾氣從熱風(fēng) 復(fù)合式排矸裝置的除塵罩的出口進(jìn)入除塵裝置，精煤從熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置的精煤出口排 出，其中，所得精煤的灰分為17.73wt %，水分含量為23.82wt %，熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置產(chǎn)生 的精煤進(jìn)入篩分裝置被篩分成篩上精煤(粒徑不低于6mm)和篩下精煤(粒徑低于6mm)兩部 分，剛開始時用外供熱風(fēng)作為復(fù)合式干法分選的干燥和分選介質(zhì)；
[0085] 2)、將1)產(chǎn)生的篩下精煤供給至干燥裝置中采用干燥熱風(fēng)對篩下精煤進(jìn)行干燥處 理，干燥熱風(fēng)的溫度為160 °C，氣流速度為0.4m/s，得到干燥粉煤(水分為8.06wt % )和含有 粉塵的干燥尾氣，得到的含有粉塵的干燥尾氣進(jìn)入除塵裝置收集粉塵，剛開始時用外供熱 風(fēng)作為干燥裝置的干燥熱風(fēng)；
[0086] 3)、將1)所得篩上精煤供給到熱解裝置中進(jìn)行熱解處理，通過600°C熱解、熄焦、 油/氣除塵、油/氣冷卻和油/水分離等處理，得到半焦、焦油和熱解氣，并回收熄焦過程產(chǎn)生 的余熱，得到熱氣，將熱氣的一部分作為熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置的分選熱風(fēng)使用，將熱氣的另 一部分作為干燥裝置的干燥熱風(fēng)使用，并且將半焦供給至半焦破碎裝置中進(jìn)行破碎處理， 得到半焦顆粒(粒徑低于6mm);
[0087] 4)、將2)所得干燥粉煤和3)所得到的半焦顆粒供給至粉煤燃燒發(fā)電裝置中進(jìn)行燃 燒發(fā)電，熱效率為95 %。
[0088]經(jīng)實施例處理工藝進(jìn)行燃燒發(fā)電用煤性質(zhì)的分析結(jié)果如表2所示。
[0089]表1低階煤性質(zhì)的分析結(jié)果
[0091]表2實施例燃燒發(fā)電用煤性質(zhì)的分析結(jié)果
[0093]在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表 述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以 在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn) 行結(jié)合和組合。
[0094] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是 示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍 內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1. 一種處理低階煤的系統(tǒng)，其特征在于，包括： 熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置，所述熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置具有低階煤入口、分選熱風(fēng)入口、矸石 出口、精煤出口和排矸尾氣出口； 篩分裝置，所述篩分裝置具有精煤入口、篩上精煤出口和篩下精煤出口，所述精煤入口 與所述精煤出口相連； 熱解裝置，所述熱解裝置具有入料口、半焦出口、熱解油氣出口，所述入料口與所述篩 上精煤出口相連； 干燥裝置，所述干燥裝置具有干燥熱風(fēng)入口、篩下精煤入口、干燥粉煤出口和干燥尾氣 出口，所述篩下精煤入口與所述篩下精煤出口相連； 余熱回收裝置，所述余熱回收裝置具有半焦入口、冷卻半焦出口和熱氣出口，所述半焦 入口與所述半焦出口相連，所述熱氣出口與所述分選熱風(fēng)入口和所述干燥熱風(fēng)出口相連； 以及 粉煤燃燒發(fā)電裝置，所述粉煤燃燒發(fā)電裝置具有粉煤入口，所述粉煤入口與所述干燥 粉煤出口相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低階煤的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括： 半焦破碎裝置，所述半焦破碎裝置具有冷卻半焦入口和半焦顆粒出口，所述冷卻半焦 入口與所述冷卻半焦出口相連，所述半焦顆粒出口與所述粉煤入口相連。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處理低階煤的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括： 除塵裝置，所述除塵裝置具有尾氣入口、氣體出口與粉塵出口，所述尾氣入口與所述排 矸尾氣出口和所述干燥尾氣出口相連。
【文檔編號】B07B9/00GK205463195SQ201620080921
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】趙小楠, 丁力, 張佼陽, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司