專(zhuān)利名稱(chēng)：一種褐煤全循環(huán)高效干餾提質(zhì)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤炭加工利用領(lǐng)域，涉及褐煤提質(zhì)技術(shù)，特別涉及一種褐煤全循環(huán)高效干餾提質(zhì)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)的褐煤資源豐富，有煤層厚、埋藏淺、生產(chǎn)成本較低、便于大規(guī)模開(kāi)采的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)有的褐煤提質(zhì)的方法一般是外熱法，提質(zhì)效率較低；在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了內(nèi)熱法的褐煤提質(zhì)方法，但是內(nèi)熱法的氣體流動(dòng)阻力大，導(dǎo)致熱效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有的褐煤提質(zhì)技術(shù)中存在的氣體流動(dòng)阻力大導(dǎo)致熱效率較低的問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種褐煤全循環(huán)高效干餾提質(zhì)系統(tǒng)及方法。為此，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案一種褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)系統(tǒng)，包括料倉(cāng)、立式干燥爐、螺旋加料機(jī)、流態(tài)化干餾爐、旋風(fēng)除塵器、第一 U型密封閥、第二 U型密封閥、氣固換熱器、噴淋塔、電捕焦油器、間冷器、機(jī)械化澄清池和熱風(fēng)爐；立式干燥爐的內(nèi)部設(shè)置有橫向氣流通道，立式干燥爐的頂部連接料倉(cāng)，立式干燥爐的底部出口連接螺旋加料機(jī)，螺旋加料機(jī)的出口與流態(tài)化干餾爐連接；立式干燥爐的橫向氣流通道入口與熱風(fēng)爐的煙氣出口連接，橫向氣流通道的出口與第一引風(fēng)機(jī)連接；流態(tài)化干餾爐的底部與熱風(fēng)爐的煤氣出口連接，頂部與旋風(fēng)除塵器連接；流態(tài)化干餾爐的進(jìn)料口與螺旋加料機(jī)連接，流態(tài)化干餾爐的出料口為底部側(cè)壁的溢流口，通過(guò)第
一U型密封閥與氣固換熱器連接；旋風(fēng)除塵器的出口與噴淋塔連接，旋風(fēng)除塵器的底部通過(guò)第二 U型密封閥與氣固換熱器連接；噴淋塔的出料口與電捕焦油器的入料口連接，噴淋塔底部的液體與電捕焦油器底部的液體匯集后連通到機(jī)械化澄清池中；電捕焦油器的上部出料口與間冷器的入料口連接，間冷器的出料口連接加壓風(fēng)機(jī)。一種褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)方法，包括將原料褐煤由立式干燥爐頂部下移至底部的過(guò)程中通過(guò)第一引風(fēng)機(jī)引入的熱煙氣加熱干燥，干燥后的褐煤由螺旋加料機(jī)輸送到流態(tài)化干餾爐的下部；褐煤進(jìn)入流態(tài)化干餾爐后在高速熱煤氣流作用下進(jìn)行快速干餾，獲得含焦粉和焦油的煤氣，并經(jīng)第一 U型密封閥送出，干餾過(guò)程中產(chǎn)生的熱煤氣從頂部流出，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器把熱煤氣中攜帶的焦粉分離，經(jīng)過(guò)第二 U型密封閥送出，與從液態(tài)化干餾爐送出的焦粉匯聚后進(jìn)入氣固換熱器，在氣固換熱器中降溫后作為產(chǎn)品焦粉輸出；帶有焦油的熱煤氣從旋風(fēng)除塵器頂部流出后通入噴淋塔的下部，經(jīng)過(guò)噴淋塔凈化，在電捕焦油器中捕獲的焦油和噴淋塔凈化出的焦油匯聚送入機(jī)械化澄清池中；從電捕焦油器出口流出的煤氣進(jìn)入間冷器冷卻后再經(jīng)加壓風(fēng)機(jī)加壓后作為燃料供熱風(fēng)爐燃燒或作為循環(huán)氣體供入流態(tài)化干餾爐。本發(fā)明采用內(nèi)熱法換熱，同時(shí)還提供了流態(tài)化爐體和內(nèi)置式橫向氣流通道，解決了熱效率低和氣體流動(dòng)阻力大的問(wèn)題，是一種直接接觸式換熱的工藝，具有換熱充分、熱效率高的特點(diǎn)，是褐煤提質(zhì)規(guī)模化的全循環(huán)高效干餾提質(zhì)方法。


圖I是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
提供的褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
提供了一種褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)系統(tǒng)，如圖I所示，包括料倉(cāng)I、立式干燥爐2、螺旋加料機(jī)3、流態(tài)化干餾爐4、旋風(fēng)除塵器5、第一 U型密封閥6、第
二U型密封閥7、氣固換熱器8、噴淋塔9、電捕焦油器10、間冷器11、機(jī)械化澄清池12和熱風(fēng)爐13 ；立式干燥爐2的內(nèi)部設(shè)置有橫向氣流通道，立式干燥爐2的頂部連接料倉(cāng)1，立式干燥爐2的底部出口連接螺旋加料機(jī)3，螺旋加料機(jī)3的出口與流態(tài)化干餾爐4連接；立式干燥爐2的橫向氣流通道入口與熱風(fēng)爐13的煙氣出口連接，橫向氣流通道的出口與第一引風(fēng)機(jī)16連接；流態(tài)化干餾爐4的底部與熱風(fēng)爐13的煤氣出口連接，頂部與旋風(fēng)除塵器5連接；流態(tài)化干餾爐4的進(jìn)料口與螺旋加料機(jī)3連接，流態(tài)化干餾爐4的出料口為底部側(cè)壁的溢流口，通過(guò)第一 U型密封閥6與氣固換熱器8連接；旋風(fēng)除塵器5的出口與噴淋塔9連接，旋風(fēng)除塵器5的底部通過(guò)第二 U型密封閥7與氣固換熱器8連接；噴淋塔9的出料口與電捕焦油器10的入料口連接，噴淋塔9底部的液體與電捕焦油器10底部的液體匯集后連通到機(jī)械化澄清池12中；電捕焦油器10的上部出料口與間冷器11的入料口連接，間冷器11的出料口連接加壓風(fēng)機(jī)15?！?br> 優(yōu)選的，立式干燥爐2中設(shè)置的橫向氣流通道的結(jié)構(gòu)為多層變截面金屬管橫梁，單個(gè)通道的截面呈等邊三角形。優(yōu)選的，流態(tài)化干餾爐4的上部直徑大于下部直徑，過(guò)渡區(qū)的直徑連續(xù)變化。優(yōu)選的，在流態(tài)化干餾爐4的頂部設(shè)置有用于折擋粉塵的帽型折流筒。優(yōu)選的，機(jī)械化澄清池12由粗油池和輕油池構(gòu)成，所述粗油池和輕油池之間通過(guò)溢流壩隔開(kāi)，所述輕油池內(nèi)設(shè)置有冷卻盤(pán)管，所述輕油池內(nèi)的液體可通過(guò)泵14抽送到噴淋塔9的頂部作為噴淋液使用。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
還提供了一種基于上述褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)系統(tǒng)的干餾提質(zhì)方法，該方法包括干燥、干餾和凈化三個(gè)過(guò)程干燥過(guò)程和干餾過(guò)程都采用氣體熱載體與物料直接接觸的內(nèi)熱法；干燥過(guò)程采用氣體熱載體橫向流動(dòng)；干餾過(guò)程采用流態(tài)化干餾的方式；具體過(guò)程包括首先，原料褐煤由立式干燥爐頂部的料倉(cāng)I加入立式干燥爐2內(nèi)，再?gòu)牧⑹礁稍餇t2的頂部緩慢下移至底部，在此過(guò)程中褐煤被第一引風(fēng)機(jī)16從熱風(fēng)爐13引來(lái)的熱煙氣加熱干燥，干燥后的褐煤由螺旋加料機(jī)3輸送到流態(tài)化干餾爐4的下部；其次，褐煤進(jìn)入流態(tài)化干餾爐4后在高速熱煤氣流作用下進(jìn)行快速干餾，干餾出含焦粉和焦油的煤氣，由于流態(tài)化干餾爐4的濃相區(qū)富集焦粉，粉體堆積到超出濃相區(qū)的高度后從溢流口輸出，經(jīng)第一 U型密封閥6送出；流態(tài)化干餾爐4頂部的帽型折流筒使?fàn)t頂煤氣中的焦粉含量減少，熱煤氣中的部分焦粉落入流態(tài)化干餾爐4底部的濃相區(qū)，熱煤氣從流態(tài)化干餾爐4的頂部流出，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器5把熱煤氣中攜帶的焦粉分離，經(jīng)過(guò)第二 U型密封閥7送出，與從液態(tài)化干餾爐4送出的焦粉匯聚后進(jìn)入氣固換熱器8，在氣固換熱器 8中降溫后作為產(chǎn)品焦粉輸出； 再次，帶有焦油的熱煤氣從旋風(fēng)除塵器5頂部流出后通入噴淋塔9的下部，經(jīng)過(guò)噴淋塔9凈化；噴淋塔9上部煤氣出口連接電捕焦油器10的煤氣入口，在電捕焦油器10中捕獲的焦油和噴淋塔9凈化出的焦油匯聚送入機(jī)械化澄清池12中；最后，從電捕焦油器10出口流出的煤氣進(jìn)入間冷器11冷卻后再經(jīng)加壓風(fēng)機(jī)15加壓，一部分作為燃料用過(guò)第二引風(fēng)機(jī)17提供給熱風(fēng)爐13燃燒，一部分供熱風(fēng)爐13被加熱后作為循環(huán)氣體供入流態(tài)化干餾爐4，其余部分作為產(chǎn)品外供。褐煤經(jīng)流態(tài)化干餾和分離凈化后，可得到焦粉、高品質(zhì)焦油和高熱值煤氣三種產(chǎn)品O優(yōu)選的，立式干燥爐2中設(shè)置有式橫向氣流通道，使氣體熱載體橫向均勻流動(dòng)，氣體與固體充分換熱的前提下，減小了氣體的流動(dòng)阻力。優(yōu)選的，噴淋塔9循環(huán)噴淋介質(zhì)為系統(tǒng)內(nèi)部自產(chǎn)焦油中的輕質(zhì)部分(即輕油)，使系統(tǒng)達(dá)到全循環(huán)無(wú)污染的效果。優(yōu)選的，熱風(fēng)爐13燃燒的是系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余煤氣，所產(chǎn)煙氣間接加熱循環(huán)煤氣，被加熱后的煤氣作為干餾熱源供給流態(tài)化干餾爐4，降溫后的煙氣作為干燥熱源供給立式干燥爐2，整個(gè)系統(tǒng)的熱量自給自足，資源全循環(huán)無(wú)浪費(fèi)。料倉(cāng)I采用雙層密封閥的方式進(jìn)料，起到密封的作用。下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的技術(shù)方案作詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I :一種粉狀褐煤全循環(huán)高效干餾提質(zhì)的方法。粉狀褐煤經(jīng)立式干燥爐干燥后進(jìn)入流態(tài)化干餾爐，流態(tài)化干餾爐爐底通入的熱煤氣溫度為520°C，在隔絕空氣的情況下，褐煤粉與熱煤氣進(jìn)行接觸式流態(tài)化的充分換熱，干餾出的焦粉大部分留在流態(tài)化干餾爐內(nèi)，從溢流口排出。帶有焦油和少量焦粉的熱煤氣流入旋風(fēng)除塵器，旋風(fēng)除塵器分離出的焦粉和流態(tài)化干餾爐輸出的焦粉匯聚送入氣固換熱器，降溫后作為焦粉產(chǎn)品。旋風(fēng)除塵器出口流出的煤氣依次經(jīng)過(guò)噴淋塔、電捕焦油器和間冷器后部分送入熱風(fēng)爐，其余部分外供。送入高效熱風(fēng)爐中的煤氣，一部分燃燒，所產(chǎn)煙氣用來(lái)加熱另一部分的煤氣。熱風(fēng)爐爐膛溫度為900°C，煙氣排出溫度為300°C，排出后送入立式干燥爐提供干燥熱源；被加熱的煤氣從常溫被加熱到700°C，然后送入流態(tài)化干餾爐提供干餾熱源。實(shí)施例2:一種粉狀褐煤全循環(huán)高效干餾提質(zhì)的方法。粉狀褐煤經(jīng)立式干燥爐干燥后進(jìn)入流態(tài)化干餾爐，流態(tài)化干餾爐爐底通入的熱煤氣溫度為550°C，在隔絕空氣的情況下，褐煤粉與熱煤氣進(jìn)行接觸式流態(tài)化的充分換熱，干餾出的焦粉大部分留在流態(tài)化干餾爐內(nèi)，從溢流口排出。帶有焦油和少量焦粉的熱煤氣流入旋風(fēng)除塵器，旋風(fēng)除塵器分離出的焦粉和流態(tài)化干餾爐輸出的焦粉匯聚送入氣固換熱器，降溫后作為焦粉產(chǎn)品。旋風(fēng)除塵器出口流出的煤氣依次經(jīng)過(guò)噴淋塔、電捕焦油器和間冷器后部分送入熱風(fēng)爐，其余部分外供。送入高效熱風(fēng)爐中的煤氣，一部分燃燒，所產(chǎn)煙氣用來(lái)加熱另一部分的煤氣。熱風(fēng)爐爐膛溫度為940°C，煙氣排出溫度為330°C，排出后送入立式干燥爐提供干燥熱源；被加熱的煤氣從常溫被加熱到720V，然后送入流態(tài)化干餾爐提供干餾熱源。采用本具體實(shí)施方式
提供的技術(shù)方案，通過(guò)采用內(nèi)熱法換熱，同時(shí)還提供了流態(tài) 化爐體和內(nèi)置式橫向氣流通道，解決了熱效率低和氣體流動(dòng)阻力大的問(wèn)題，是一種直接接觸式換熱的工藝，具有換熱充分、熱效率高的特點(diǎn)，是褐煤提質(zhì)規(guī)?；娜h(huán)高效干餾提質(zhì)方法。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明實(shí)施例揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)系統(tǒng)，包括料倉(cāng)(I)、立式干燥爐(2)、螺旋加料機(jī)(3)、流態(tài)化干餾爐(4)、旋風(fēng)除塵器(5)、第一 U型密封閥￠)、第二 U型密封閥(7)、氣固換熱器(8)、噴淋塔(9)、電捕焦油器(10)、間冷器(11)、機(jī)械化澄清池(12)和熱風(fēng)爐(13)，其特征在于立式干燥爐(2)的內(nèi)部設(shè)置有橫向氣流通道，立式干燥爐(2)的頂部連接料倉(cāng)(1)，立式干燥爐(2)的底部出口連接螺旋加料機(jī)(3)，螺旋加料機(jī)(3)的出口與流態(tài)化干餾爐(4)連接；立式干燥爐(2)的橫向氣流通道入口與熱風(fēng)爐(13)的煙氣出口連接，橫向氣流通道的出口與第一引風(fēng)機(jī)(16)連接；流態(tài)化干餾爐(4)的底部與熱風(fēng)爐(13)的煤氣出口連接，頂部與旋風(fēng)除塵器(5)連接；流態(tài)化干餾爐(4)的進(jìn)料口與螺旋加料機(jī)(3)連接，流態(tài)化干餾爐(4)的出料口為底部側(cè)壁的溢流口，通過(guò)第一 U型密封閥(6)與氣固換熱器(8)連接；旋風(fēng)除塵器(5)的出口與噴淋塔(9)連接，旋風(fēng)除塵器(5)的底部通過(guò)第二 U型密封閥⑵與氣固換熱器⑶連接；噴淋塔(9)的出料口與電捕焦油器(10)的入料口連接，噴淋塔(9)底部的液體與電捕焦油器(10)底部的液體匯集后連通到機(jī)械化澄清池(12)中；電捕焦油器(10)的上部出料口與間冷器(11)的入料口連接，間冷器(11)的出料口連接加壓風(fēng)機(jī)(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，立式干燥爐(2)中設(shè)置的橫向氣流通道的結(jié)構(gòu)為多層變截面金屬管橫梁，單個(gè)通道的截面呈等邊三角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，流態(tài)化干餾爐(4)的上部直徑大于下部直直徑，過(guò)渡區(qū)的直徑連續(xù)變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，在流態(tài)化干餾爐(4)的頂部設(shè)置有用于折擋粉塵的帽型折流筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，機(jī)械化澄清池(12)由粗油池和輕油池構(gòu)成，所述粗油池和輕油池之間通過(guò)溢流壩隔開(kāi)，所述輕油池內(nèi)設(shè)置有冷卻盤(pán)管。
6.一種基于權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)系統(tǒng)的干餾提質(zhì)方法，其特征在于，包括將原料褐煤由立式干燥爐頂部下移至底部的過(guò)程中通過(guò)第一引風(fēng)機(jī)引入的熱煙氣加熱干燥，干燥后的褐煤由螺旋加料機(jī)輸送到流態(tài)化干餾爐的下部；褐煤進(jìn)入流態(tài)化干餾爐后在高速熱煤氣流作用下進(jìn)行快速干餾，獲得含焦粉和焦油的煤氣，并經(jīng)第一 U型密封閥送出，干餾過(guò)程中產(chǎn)生的熱煤氣從頂部流出，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器把熱煤氣中攜帶的焦粉分離，經(jīng)過(guò)第二 U型密封閥送出，與從液態(tài)化干餾爐送出的焦粉匯聚后進(jìn)入氣固換熱器，在氣固換熱器中降溫后作為產(chǎn)品焦粉輸出；帶有焦油的熱煤氣從旋風(fēng)除塵器頂部流出后通入噴淋塔的下部，經(jīng)過(guò)噴淋塔凈化，在電捕焦油器中捕獲的焦油和噴淋塔凈化出的焦油匯聚送入機(jī)械化澄清池中；從電捕焦油器出口流出的煤氣進(jìn)入間冷器冷卻后再經(jīng)加壓風(fēng)機(jī)加壓后作為燃料供熱風(fēng)爐燃燒或作為循環(huán)氣體供入流態(tài)化干餾爐。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的干餾提質(zhì)方法，其特征在于，在立式干燥爐的內(nèi)部設(shè)置有橫向氣流通道，用于使氣體熱載體橫向均勻流動(dòng)，氣體與固體充分換熱的前提下，減小了氣體的流動(dòng)阻力。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的干餾提質(zhì)方法，其特征在于，噴淋塔循環(huán)噴淋介質(zhì)為系統(tǒng)內(nèi)部自產(chǎn)焦油中的輕質(zhì)部分，用于使系統(tǒng)達(dá)到全循環(huán)無(wú)污染的效果。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的干餾提質(zhì)方法，其特征在于，熱風(fēng)爐燃燒的是系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余煤氣，所產(chǎn)煙氣間接加熱循環(huán)煤氣，被加熱后的煤氣作為干餾熱源供給流態(tài)化干餾爐，降溫后的煙氣作為干燥熱源供給立式干燥爐。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的干餾提質(zhì)方法，其特征在于，料倉(cāng)采用雙層密封閥的方式進(jìn)料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種褐煤全循環(huán)干餾提質(zhì)系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)的立式干燥爐的底部出口連接螺旋加料機(jī)，螺旋加料機(jī)的出口與流態(tài)化干餾爐連接；流態(tài)化干餾爐的底部與熱風(fēng)爐的煤氣出口相連，頂部與旋風(fēng)除塵器連接；流態(tài)化干餾爐的進(jìn)料口與螺旋加料機(jī)連接，出料口為底部側(cè)壁的溢流口，通過(guò)第一U型密封閥與氣固換熱器連接；旋風(fēng)除塵器的出口與噴淋塔連接，底部通過(guò)第二U型密封閥與氣固換熱器連接；噴淋塔的出料口與電捕焦油器的入料口連接，底部的液體與電捕焦油器底部的液體匯集后連通到機(jī)械化澄清池中；電捕焦油器的上部出料口與間冷器的入料口連接，間冷器的出料口連接加壓風(fēng)機(jī)。本發(fā)明是一種直接接觸式換熱的工藝，具有換熱充分、熱效率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10K1/02GK102925179SQ20121048783
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者雷曉平, 夏德宏, 文鈺, 郭梁, 趙栗, 王旭佳 申請(qǐng)人:北京碧瑞能科技發(fā)展有限公司