一種低階煤流化床提質(zhì)利用系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】一種低階煤流化床提質(zhì)利用系統(tǒng)及方法，屬于低階煤提質(zhì)利用【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明是將低階煤的洗選系統(tǒng)、熱解系統(tǒng)和煉鐵系統(tǒng)耦合起來(lái)。低階煤首先進(jìn)行洗選處理，在排矸的同時(shí)完成了煤炭的粒度分級(jí)。對(duì)不同粒徑的煤粉，用于焦化系統(tǒng)制取焦炭，并參與中低溫?zé)峤庵迫“虢?。熱解得到的半焦分別用于燒結(jié)用煤和噴吹配煤，熱解副產(chǎn)品煤氣送入熱風(fēng)爐供應(yīng)燃燒，其中燒結(jié)和焦化工藝系統(tǒng)產(chǎn)生的余熱被回收用于洗選系統(tǒng)和熱解系統(tǒng)，最終燒結(jié)礦、熱風(fēng)、噴吹煤和焦炭送入高爐進(jìn)行煉鐵。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了低階煤分選、分級(jí)、干燥和熱解，低階煤的提質(zhì)利用替代了部分高階煤，可有效降低噸鐵成本，并可減緩鋼鐵工業(yè)對(duì)高階煤需求的壓力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種低階煤流化床提質(zhì)利用系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低階煤提質(zhì)及產(chǎn)品利用工藝系統(tǒng)，特別涉及低階煤分選、分級(jí)、干燥和干餾的提質(zhì)產(chǎn)品供鋼鐵工業(yè)燒結(jié)、焦化和高爐工序利用系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)富煤、貧油、少氣的能源結(jié)構(gòu)十分鮮明，煤炭?jī)?chǔ)量?jī)H次于美國(guó)、俄羅斯排名世界第三。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局提供數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)可開(kāi)采的煤炭?jī)?chǔ)量達(dá)到1148.28億噸，低階煤約占45%，低階煤的高效加工利用已成為我國(guó)煤炭能源領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
[0003]由于低階煤具有水份含量高、氧含量高、易風(fēng)化自燃、發(fā)熱量低、難以洗選和儲(chǔ)存、單位能量的運(yùn)輸成本高和長(zhǎng)距離輸送經(jīng)濟(jì)性差等特點(diǎn)，使得低階煤的開(kāi)發(fā)和利用受到很大限制，一般被作為一種低級(jí)燃料，在產(chǎn)地附近將其燃燒發(fā)電。所以盡管低階煤儲(chǔ)量很大，但是其直接燃燒效率低，經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)不如高階煤，一直很少被利用。因此，低階煤提質(zhì)利用是解決能源合理開(kāi)發(fā)和利用的關(guān)鍵。
[0004]隨著我國(guó)工業(yè)的飛速發(fā)展，鋼鐵企業(yè)不僅對(duì)煤炭需求量大而且對(duì)煤炭質(zhì)量要求高，為滿(mǎn)足高爐要求，在燒結(jié)工序以及焦化工序中需要大消耗大量高階煤。我國(guó)低階煤儲(chǔ)量很大，因此如何將低階煤提質(zhì)并將其在鋼鐵企業(yè)中合理利用成為解決低階煤提質(zhì)利用的一條重要途徑。
[0005]中國(guó)發(fā)明專(zhuān) 利(申請(qǐng)?zhí)?201210527862.0)公開(kāi)了一種低階煤多級(jí)流化床煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其方法，其低階煤經(jīng)過(guò)干燥、干餾后送入循環(huán)流化床鍋爐燃燒，但是該專(zhuān)利中僅考慮低階煤提質(zhì)后送入流化床鍋爐燃燒，而未對(duì)煤顆粒進(jìn)行分選、分級(jí)處理，這種利用方式不僅不利于提高鍋爐效率，而且對(duì)于煤質(zhì)也未做到按質(zhì)利用，因?yàn)槊嘿|(zhì)的成分也會(huì)隨粒徑的變化而發(fā)生不同程度的改變。
[0006]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)?200910153522.4)公開(kāi)了一種循環(huán)流化床煤分級(jí)轉(zhuǎn)化煤氣焦油半焦多聯(lián)產(chǎn)裝置及方法，該裝置將循環(huán)流化床氣化爐和流化床干餾爐緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)煤氣、焦油和半焦聯(lián)合生產(chǎn)，但維持系統(tǒng)運(yùn)行的能耗較高，同時(shí)該系統(tǒng)中的高溫工藝的對(duì)象主要是高階煤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)低階煤利用的不足和缺陷，為了進(jìn)一步提高低階煤的利用率并降低鋼鐵企業(yè)能耗，本發(fā)明提出一種低階煤流化床提質(zhì)利用系統(tǒng)及方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種流化床低階煤提質(zhì)利用系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括:
[0010](a)、流化床干選裝置，將煤顆粒進(jìn)行干選；
[0011](b)、流化床分級(jí)裝置，將來(lái)自流化床干選裝置干選后的初選煤進(jìn)行分級(jí)處理，得到兩種粗細(xì)粒徑范圍的煤粉，其中粗煤顆粒進(jìn)入粗煤流化床熱解裝置進(jìn)行熱解，細(xì)煤顆粒進(jìn)入焦煤配煤系統(tǒng)參與配煤；[0012](C)、旋風(fēng)分離器，將流化床干選裝置上方排出的氣體進(jìn)行氣固分離，得到細(xì)煤粉；
[0013](d)、細(xì)煤流化床熱解裝置，將旋風(fēng)分離器分離后得到的細(xì)煤粉經(jīng)成型處理后進(jìn)行熱解；熱解后的半焦通過(guò)管道輸送到燒結(jié)系統(tǒng)；
[0014](e)、粗煤流化床熱解裝置，將流化床分級(jí)裝置得到的粗煤粉進(jìn)行熱解處理，得到的半焦進(jìn)入噴吹配煤系統(tǒng)；
[0015](f)、熱廢氣余熱回收裝置，將來(lái)在細(xì)煤流化床熱解裝置和粗煤流化床熱解裝置的熱廢氣的余熱進(jìn)行回收； [0016](g)、焦化系統(tǒng)，將焦煤配煤系統(tǒng)制得的配煤進(jìn)行焦化處理；
[0017](h)、氮?dú)庥酂峄厥昭b置，對(duì)焦化系統(tǒng)產(chǎn)生的熄焦氮?dú)夂蜔Y(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱廢氣進(jìn)行熱交換；
[0018](i)、熱風(fēng)爐，將流化床熱解裝置和粗煤流化床熱解裝置產(chǎn)生的煤氣燃燒后用于加熱空氣。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的燒結(jié)系統(tǒng)和氮?dú)庥酂峄厥昭b置之間設(shè)有煙氣凈化裝置；所述的燒結(jié)系統(tǒng)包括燒結(jié)機(jī)、環(huán)冷機(jī)和余熱鍋爐；燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)礦出口與環(huán)冷機(jī)的入口連接，環(huán)冷機(jī)的燒結(jié)礦出口與高爐相連接，燒結(jié)機(jī)和環(huán)冷機(jī)的熱廢氣出口均與煙氣凈化裝置的入口相連接，同時(shí)環(huán)冷機(jī)的熱廢氣出口還與余熱鍋爐相連接。
[0020]本發(fā)明所述的焦化系統(tǒng)包括煤塔、焦?fàn)t、干熄焦裝置和篩焦樓；煤塔的焦煤出口連接焦?fàn)t的入口，焦?fàn)t的出口與干熄焦裝置的入口相連接，干熄焦裝置的氮?dú)獬隹谶B接氮?dú)庥酂峄厥昭b置的入口，干熄焦裝置的焦炭出口與篩焦樓的入口相連接，篩焦樓的出口與高爐相連接。
[0021]本發(fā)明提供的一種流化床低階煤提質(zhì)利用方法，其特征在于所述方法包括如下步驟:
[0022]I)煤顆粒首先進(jìn)入流化床干選裝置，熱風(fēng)自底部進(jìn)入流化床，控制溫度在120~150°C，沉矸由流化床干選裝置下方的排矸口排出，流化床干選裝置上方排出的氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離后，得到的細(xì)煤粉經(jīng)成型加工后進(jìn)入細(xì)煤流化床熱解裝置熱解，熱解溫度控制在400~600°C ；
[0023]2)細(xì)煤流化床熱解裝置產(chǎn)生的煤氣進(jìn)入熱風(fēng)爐燃燒預(yù)熱空氣，產(chǎn)生的半焦進(jìn)入燒結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行燒結(jié)，熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)進(jìn)入高爐，燒結(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱廢氣進(jìn)入煙氣凈化裝置；
[0024]3)經(jīng)過(guò)煙氣凈化裝置凈化后溫度為120~150°C的熱風(fēng)，一部分進(jìn)入流化床干選裝置以提高干選過(guò)程中的干燥效果，另一部分熱風(fēng)進(jìn)入氮?dú)庥酂峄厥昭b置中與溫度為700~800°C的部分熄焦氮?dú)膺M(jìn)行換熱，換熱后的熱風(fēng)為溫度為400~600°C，該熱風(fēng)分別進(jìn)入細(xì)煤流化床熱解裝置和粗煤流化床熱解裝置(10)參與熱解，其中熄焦氮?dú)馔瓿蓳Q熱后又返回焦化系統(tǒng)；
[0025]4)經(jīng)過(guò)流化床干選裝置干選后得到初選煤進(jìn)入流化床分級(jí)裝置，經(jīng)過(guò)分級(jí)處理后得到粒徑d ( 3mm細(xì)煤粉顆粒和d>3_的粗煤粉顆粒，其中，細(xì)煤顆粒進(jìn)入焦煤配煤系統(tǒng)，隨后得到焦煤進(jìn)入焦化系統(tǒng)煉焦；
[0026]5)經(jīng)過(guò)流化床分級(jí)裝置分級(jí)處理后得到的d > 3_的粗煤粉顆粒進(jìn)入粗煤流化床熱解裝置進(jìn)行熱解，熱解溫度控制在400~600°C，得到的煤氣進(jìn)入熱風(fēng)爐參與燃燒過(guò)程，得到的半焦進(jìn)入噴吹配煤系統(tǒng)配置噴吹煤；
[0027]6)細(xì)煤流化床熱解裝置和粗煤流化床熱解裝置產(chǎn)生的溫度為400~600°C熱廢氣進(jìn)入熱廢氣余熱回收裝置，與空氣進(jìn)行熱交換，降溫后的熱廢氣經(jīng)凈化后排放，空氣升溫后得到的溫度為150~200°C熱風(fēng)進(jìn)入流化床分級(jí)裝置；
[0028]7)焦化系統(tǒng)產(chǎn)生的焦炭、配煤系統(tǒng)配制的噴吹煤、熱風(fēng)爐制得的熱風(fēng)以及燒結(jié)系統(tǒng)生產(chǎn)的燒結(jié)礦都進(jìn)入高爐進(jìn)行還原煉鐵。
[0029]本發(fā)明所述方法，其特征在于:步驟2)中燒結(jié)系統(tǒng)內(nèi)部的具體流程為:半焦首先進(jìn)入燒結(jié)機(jī)進(jìn)行燒結(jié)，得到的燒結(jié)礦隨后進(jìn)入環(huán)冷機(jī)進(jìn)行冷卻，環(huán)冷機(jī)產(chǎn)生的部分熱廢氣進(jìn)入余熱鍋爐，而其余由燒結(jié)機(jī)和環(huán)冷機(jī)產(chǎn)生的熱廢氣進(jìn)入煙氣凈化裝置。
[0030]本發(fā)明所述方法，其特征在于:步驟4)中焦化系統(tǒng)內(nèi)部的具體流程為:焦煤首先進(jìn)入煤塔，隨后進(jìn)入焦?fàn)t制取焦炭，制得的焦炭再進(jìn)入干熄焦裝置冷卻，其中熄焦氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)庥酂峄厥昭b置，隨后焦炭再進(jìn)入篩焦樓篩選。
[0031]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性的技術(shù)效果:本發(fā)明通過(guò)采用多級(jí)流化床集成工藝對(duì)低階煤分選、分級(jí)、干燥和熱解等過(guò)程的控制，完成低階煤(如部分煙煤、褐煤)成分含量的改變，從而達(dá)到燒結(jié)和焦化用煤指標(biāo)；在完成煤粉回收的同時(shí)，又實(shí)現(xiàn)了以低階煤代替部分高階煤的目標(biāo)。根據(jù)粒徑指標(biāo)劃分用途，不僅能夠按質(zhì)用煤，保證工藝質(zhì)量，同時(shí)也能夠避免現(xiàn)階段低階煤的“粗放利用”情況；系統(tǒng)間余熱的交叉回收不僅能提高能量利用率，而且還能提高分級(jí)過(guò)程中的干燥效果；既有利于系統(tǒng)間的余熱交叉互補(bǔ)利用，又能利于實(shí)現(xiàn)煤炭的按質(zhì)利用，綜合利用。該方法采用多級(jí)流化床集成工藝對(duì)低階煤分選、分級(jí)、干燥和熱解等工藝，并將其產(chǎn)品與煉鐵系統(tǒng)耦合起來(lái)，使其提質(zhì)利用替代了部分高階煤，可有效降低噸鐵成本，并可減緩鋼鐵工業(yè)對(duì)高階煤需求的壓力。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】·
[0032]圖1為本發(fā)明提供的一種低階煤流化床提質(zhì)利用系統(tǒng)及工藝流程圖。
[0033]圖2為燒結(jié)系統(tǒng)工藝流程圖。
[0034]圖3為焦化系統(tǒng)工藝流程圖。
[0035]圖中:1_流化床干選裝置；2_流化床分級(jí)裝置；3_旋風(fēng)分離器；4_細(xì)煤流化床熱解裝置；5_燒結(jié)系統(tǒng)；6_高爐；7_煙氣凈化裝置；8_氮?dú)庥酂峄厥昭b置；9_焦煤配煤系統(tǒng)；10-粗煤流化床熱解裝置；11-焦化系統(tǒng)；12-熱廢氣余熱回收裝置；13-熱風(fēng)爐；14_噴吹配煤系統(tǒng)；15_燒結(jié)機(jī)；16_環(huán)冷機(jī)；17_余熱鍋爐；18_煤塔；19_焦?fàn)t；20_干熄焦裝置；21-篩焦樓。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0037]圖1為本發(fā)明提供的一種低階煤流化床提質(zhì)利用系統(tǒng)及工藝流程圖，該系統(tǒng)包括:
[0038](a)、流化床干選裝置I，將煤顆粒進(jìn)行干選；
[0039](b)、流化床分級(jí)裝置2，將來(lái)自流化床干選裝置干選后的初選煤進(jìn)行分級(jí)處理，得到兩種粗細(xì)粒徑范圍的煤粉，其中粗煤顆粒進(jìn)入粗煤流化床熱解裝置10進(jìn)行熱解，細(xì)煤顆粒進(jìn)入焦煤配煤系統(tǒng)9參與配煤；
[0040](C)、旋風(fēng)分離器3，將流化床干選裝置I上方排出的氣體進(jìn)行氣固分離，得到細(xì)煤粉；
[0041](d)、細(xì)煤流化床熱解裝置4，將旋風(fēng)分離器3分離后得到的細(xì)煤粉經(jīng)成型處理后進(jìn)行熱解；熱解后的半焦通過(guò)管道輸送到燒結(jié)系統(tǒng)5 ；
[0042](e)、粗煤流化床熱解裝置10，將流化床分級(jí)裝置2得到的粗煤粉進(jìn)行熱解處理，得到的半焦進(jìn)入噴吹配煤系統(tǒng)14 ；
[0043](f)、熱廢氣余熱回收裝置12，將來(lái)在細(xì)煤流化床熱解裝置4和粗煤流化床熱解裝置10的熱廢氣的余熱進(jìn)行回收；
[0044](g)、焦化系統(tǒng)11，將焦煤配煤系統(tǒng)9制得的配煤進(jìn)行焦化處理；
[0045](h)、氮?dú)庥酂峄厥昭b置8，對(duì)焦化系統(tǒng)11產(chǎn)生的熄焦氮?dú)夂蜔Y(jié)系統(tǒng)5產(chǎn)生的熱廢氣進(jìn)行熱交換；
[0046](i)、熱風(fēng)爐13，將流化床熱解裝置4和粗煤流化床熱解裝置10產(chǎn)生的煤氣燃燒后用于加熱空氣。[0047]所述的流化床干選裝置1、流化床分級(jí)裝置2、旋風(fēng)分離器3、細(xì)煤流化床熱解裝置
4、燒結(jié)系統(tǒng)5、高爐6、煙氣凈化裝置7、氮?dú)庥酂峄厥昭b置8、焦煤配煤系統(tǒng)9、粗煤流化床熱解裝置10、焦化系統(tǒng)11、熱廢氣余熱回收裝置12、熱風(fēng)爐13和噴吹配煤系統(tǒng)14等部件的具體連接關(guān)系為:流化床干選裝置I的廢氣出口與旋風(fēng)分離器3的入口相連接，旋風(fēng)分離器3的出口連接細(xì)煤流化床熱解裝置4的煤粉入口，細(xì)煤流化床熱解裝置4的半焦出口與燒結(jié)系統(tǒng)5連接，其中燒結(jié)系統(tǒng)5包括燒結(jié)機(jī)15、環(huán)冷機(jī)16和余熱鍋爐17，具體連接關(guān)系如下:細(xì)煤流化床熱解裝置4的半焦出口連接燒結(jié)機(jī)15的進(jìn)口，燒結(jié)機(jī)15的燒結(jié)礦出口與環(huán)冷機(jī)16的入口連接，環(huán)冷機(jī)16的燒結(jié)礦出口與高爐6相連接，燒結(jié)機(jī)15和環(huán)冷機(jī)16的熱廢氣出口均與煙氣凈化裝置7的入口相連接，同時(shí)環(huán)冷機(jī)16的熱廢氣出口還與余熱鍋爐17相連接。煙氣凈化裝置7的出口與流化床干選裝置I的流化風(fēng)入口、氮?dú)庥酂峄厥昭b置8的入口相連接(如圖2所示)。
[0048]流化床干選裝置I的煤粉出口與流化床分級(jí)裝置2的煤粉入口相連接，流化床分級(jí)裝置2的兩個(gè)煤粉出口分別連接焦煤配煤系統(tǒng)9的入口和粗煤流化床熱解裝置10的煤粉入口，焦煤配煤系統(tǒng)9的出口與焦化系統(tǒng)11相連接，焦化系統(tǒng)11包括煤塔18、焦?fàn)t19、干熄焦裝置20和篩焦樓21，具體連接關(guān)系如下:焦煤配煤系統(tǒng)9的出口與煤塔18的入口相連接，煤塔18的焦煤出口連接焦?fàn)t19的入口，焦?fàn)t19的出口與干熄焦裝置20的入口相連接，干熄焦裝置20的氮?dú)獬隹谶B接氮?dú)庥酂峄厥昭b置8的入口，干熄焦裝置20的焦炭出口與篩焦樓21的入口相連接，篩焦樓21的出口與高爐6相連接。氮?dú)庥酂峄厥昭b置8的熱風(fēng)出口與粗煤流化床熱解裝置10的流化風(fēng)入口相連接，氮?dú)庥酂峄厥昭b置8的氮?dú)獬隹谂c焦化系統(tǒng)11相連接(如圖3所示)。
[0049]粗煤流化床熱解裝置10的熱廢氣出口和細(xì)煤流化床熱解裝置4的熱廢氣出口都與熱廢氣余熱回收裝置12的入口相連接，熱廢氣余熱回收裝置12的出口連接流化床分級(jí)裝置2的流化風(fēng)入口，粗煤流化床熱解裝置10的煤氣出口和細(xì)煤流化床熱解裝置4的煤氣出口都與熱風(fēng)爐13的入口相連接，粗煤流化床熱解裝置10的半焦出口連接噴吹配煤系統(tǒng)14的入口，噴吹配煤系統(tǒng)14的出口和熱風(fēng)爐13的出口都與高爐6相連接。
[0050]本發(fā)明的工藝過(guò)程如下:
[0051]I)煤顆粒首先進(jìn)入流化床干選裝置I，熱風(fēng)自底部進(jìn)入流化床，控制溫度在120~150°C，沉矸由流化床干選裝置I下方的排矸口排出，流化床干選裝置上方排出的氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器3進(jìn)行氣固分離后，得到的細(xì)煤粉經(jīng)成型加工后進(jìn)入細(xì)煤流化床熱解裝置4熱解，熱解溫度控制在400~600°C ；
[0052]2)細(xì)煤流化床熱解裝置4產(chǎn)生的煤氣進(jìn)入熱風(fēng)爐13燃燒預(yù)熱空氣，產(chǎn)生的半焦進(jìn)入燒結(jié)系統(tǒng)5進(jìn)行燒結(jié)，熱風(fēng)爐13產(chǎn)生的熱風(fēng)進(jìn)入高爐6，燒結(jié)系統(tǒng)5產(chǎn)生的熱廢氣進(jìn)入煙氣凈化裝置7 ;燒結(jié)系統(tǒng)內(nèi)部的具體流程為:半焦首先進(jìn)入燒結(jié)機(jī)進(jìn)行燒結(jié)，得到的燒結(jié)礦隨后進(jìn)入環(huán)冷機(jī)進(jìn)行冷卻，環(huán)冷機(jī)產(chǎn)生的部分熱廢氣進(jìn)入余熱鍋爐，而其余由燒結(jié)機(jī)和環(huán)冷機(jī)產(chǎn)生的熱廢氣進(jìn)入煙氣凈化裝置；
[0053]3)經(jīng)過(guò)煙氣凈化裝置7凈化后溫度為120~150°C的熱風(fēng)，一部分進(jìn)入流化床干選裝置I以提高干選過(guò)程中的干燥效果，另一部分熱風(fēng)進(jìn)入氮?dú)庥酂峄厥昭b置8中與溫度為700~800°C的部分熄焦氮?dú)膺M(jìn)行換熱，換熱后的熱風(fēng)為溫度為400~600°C，該熱風(fēng)分別進(jìn)入細(xì)煤流化床熱解裝置4和粗煤流化床熱解裝置10參與熱解，其中熄焦氮?dú)馔瓿蓳Q熱后又返回焦化系統(tǒng)11;
[0054]4)經(jīng)過(guò)流化床干選裝置干選后得到初選煤進(jìn)入流化床分級(jí)裝置，經(jīng)過(guò)分級(jí)處理后得到粒徑d ( 3mm細(xì)煤粉顆粒和d>3_的粗煤粉顆粒，其中，細(xì)煤顆粒進(jìn)入焦煤配煤系統(tǒng)9，隨后得到焦煤進(jìn)入焦化系統(tǒng) 11煉焦；焦化系統(tǒng)內(nèi)部的具體流程為:焦煤首先進(jìn)入煤塔18，隨后進(jìn)入焦?fàn)t19制取焦炭，制得的焦炭再進(jìn)入干熄焦裝置20冷卻，其中熄焦氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)庥酂峄厥昭b置8，隨后焦炭再進(jìn)入篩焦樓21篩選。
[0055]5)經(jīng)過(guò)流化床分級(jí)裝置2分級(jí)處理后得到的d > 3mm的粗煤粉顆粒進(jìn)入粗煤流化床熱解裝置10進(jìn)行熱解，熱解溫度控制在400~600°C，得到的煤氣進(jìn)入熱風(fēng)爐13參與燃燒過(guò)程，得到的半焦進(jìn)入噴吹配煤系統(tǒng)14配置噴吹煤；
[0056]6)細(xì)煤流化床熱解裝置4和粗煤流化床熱解裝置10產(chǎn)生的溫度為400~600°C熱廢氣進(jìn)入熱廢氣余熱回收裝置12，與空氣進(jìn)行熱交換，降溫后的熱廢氣經(jīng)凈化后排放，空氣升溫后得到的溫度為150~200°C熱風(fēng)進(jìn)入流化床分級(jí)裝置2 ；
[0057]7)焦化系統(tǒng)11產(chǎn)生的焦炭、配煤系統(tǒng)14配制的噴吹煤、熱風(fēng)爐13制得的熱風(fēng)以及燒結(jié)系統(tǒng)5生產(chǎn)的燒結(jié)礦都進(jìn)入高爐6進(jìn)行還原煉鐵。
【權(quán)利要求】
1.一種流化床低階煤提質(zhì)利用系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括: (a)、流化床干選裝置(I)，將煤顆粒進(jìn)行干選； (b)、流化床分級(jí)裝置(2)，將來(lái)自流化床干選裝置干選后的初選煤進(jìn)行分級(jí)處理，得到兩種粗細(xì)粒徑范圍的煤粉，其中粗煤顆粒進(jìn)入粗煤流化床熱解裝置(10)進(jìn)行熱解，細(xì)煤顆粒進(jìn)入焦煤配煤系統(tǒng)(9)參與配煤； (C)、旋風(fēng)分離器(3)，將流化床干選裝置(I)上方排出的氣體進(jìn)行氣固分離，得到細(xì)煤粉； (d)、細(xì)煤流化床熱解裝置(4)，將旋風(fēng)分離器(3)分離后得到的細(xì)煤粉經(jīng)成型處理后進(jìn)行熱解；熱解后的半焦通過(guò)管道輸送到燒結(jié)系統(tǒng)(5)； (e)、粗煤流化床熱解裝置(10)，將流化床分級(jí)裝置(2)得到的粗煤粉進(jìn)行熱解處理，得到的半焦進(jìn)入噴吹配煤系統(tǒng)(14)； (f)、熱廢氣余熱回收裝置(12)，將來(lái)在細(xì)煤流化床熱解裝置(4)和粗煤流化床熱解裝置(10)的熱廢氣的余熱進(jìn)行回收； (g)、焦化系統(tǒng)(11)，將焦煤配煤系統(tǒng)(9)制得的配煤進(jìn)行焦化處理； (h)、氮?dú)庥酂峄厥昭b置(8)，對(duì)焦化系統(tǒng)(11)產(chǎn)生的熄焦氮?dú)夂蜔Y(jié)系統(tǒng)(5)產(chǎn)生的熱廢氣進(jìn)行熱交換； (i )、熱風(fēng)爐(13)，將流化床熱解裝置(4)和粗煤流化床熱解裝置(10)產(chǎn)生的煤氣燃燒后用于加熱空氣。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種流化床低階煤提質(zhì)利用系統(tǒng)，其特征在于:在燒結(jié)系統(tǒng)(5)和氮?dú)庥酂峄厥昭b置(8)之間設(shè)有煙氣凈化裝置(J)。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種流化床低階煤提質(zhì)利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的燒結(jié)系統(tǒng)(5)包括燒結(jié)機(jī)(15)、環(huán)冷機(jī)(16)和余熱鍋爐(17);燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)礦出口與環(huán)冷機(jī)的入口連接，環(huán)冷機(jī)的燒結(jié)礦出口與高爐(6)相連接，燒結(jié)機(jī)和環(huán)冷機(jī)的熱廢氣出口均與煙氣凈化裝置(7 )的入口相連接，同時(shí)環(huán)冷機(jī)的熱廢氣出口還與余熱鍋爐(17 )相連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種流化床低階煤提質(zhì)利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的焦化系統(tǒng)(11)包括煤塔(18 )、焦?fàn)t(19 )、干熄焦裝置(20 )和篩焦樓(21);煤塔的焦煤出口連接焦?fàn)t的入口，焦?fàn)t的出口與干熄焦裝置的入口相連接，干熄焦裝置的氮?dú)獬隹谶B接氮?dú)庥酂峄厥昭b置(8)的入口，干熄焦裝置(20)的焦炭出口與篩焦樓(21)的入口相連接，篩焦樓(21)的出口與高爐(6)相連接。
5.采用如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的一種流化床低階煤提質(zhì)利用方法，其特征在于所述方法包括如下步驟: 1)煤顆粒首先進(jìn)入流化床干選裝置(I)，熱風(fēng)自底部進(jìn)入流化床，控制溫度在120~150°C，沉矸由流化床干選裝置(I)下方的排矸口排出，流化床干選裝置(I)上方排出的氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器(3)進(jìn)行氣固分離后，得到的細(xì)煤粉經(jīng)成型加工后進(jìn)入細(xì)煤流化床熱解裝置(4)熱解，熱解溫度控制在400~600°C ； 2)細(xì)煤流化床熱解裝置(4)產(chǎn)生的煤氣進(jìn)入熱風(fēng)爐(13)燃燒預(yù)熱空氣，產(chǎn)生的半焦進(jìn)入燒結(jié)系統(tǒng)(5)進(jìn)行燒結(jié)，熱風(fēng)爐(13)產(chǎn)生的熱風(fēng)進(jìn)入高爐(6)，燒結(jié)系統(tǒng)(5)產(chǎn)生的熱廢氣進(jìn)入煙氣凈化裝置(7); 3)經(jīng)過(guò)煙氣凈化裝置(7)凈化后溫度為120~150°C的熱風(fēng)，一部分進(jìn)入流化床干選裝置(I)以提高干選過(guò)程中的干燥效果，另一部分熱風(fēng)進(jìn)入氮?dú)庥酂峄厥昭b置(8)中與溫度為700~800°C的部分熄焦氮?dú)膺M(jìn)行換熱，換熱后的熱風(fēng)為溫度為400~600°C，該熱風(fēng)分別進(jìn)入細(xì)煤流化床熱解裝置(4)和粗煤流化床熱解裝置(10)參與熱解，其中熄焦氮?dú)馔瓿蓳Q熱后又返回焦化系統(tǒng)(11); 4)經(jīng)過(guò)流化床干選裝置(I)干選后得到初選煤進(jìn)入流化床分級(jí)裝置(2)，經(jīng)過(guò)分級(jí)處理后得到粒徑d < 3_細(xì)煤粉顆粒和d>3_的粗煤粉顆粒，其中，細(xì)煤顆粒進(jìn)入焦煤配煤系統(tǒng)(9)，隨后得到焦煤進(jìn)入焦化系統(tǒng)(11)煉焦； 5)經(jīng)過(guò)流化床分級(jí)裝置(2)分級(jí)處理后得到的d> 3_的粗煤粉顆粒進(jìn)入粗煤流化床熱解裝置(10)進(jìn)行熱解，熱解溫度控制在400~600°C，得到的煤氣進(jìn)入熱風(fēng)爐(13)參與燃燒過(guò)程，得到的半焦進(jìn)入噴吹配煤系統(tǒng)(14)配置噴吹煤； 6)細(xì)煤流化床熱解裝置(4)和粗煤流化床熱解裝置(10)產(chǎn)生的溫度為400~600°C熱廢氣進(jìn)入熱廢氣余熱回收裝置(12)，與空氣進(jìn)行熱交換，降溫后的熱廢氣經(jīng)凈化后排放，空氣升溫后得到的溫度為150~200°C熱風(fēng)進(jìn)入流化床分級(jí)裝置(2)； 7)焦化系統(tǒng)(11)產(chǎn)生的焦炭、配煤系統(tǒng)(14)配制的噴吹煤、熱風(fēng)爐(13)制得的熱風(fēng)以及燒結(jié)系統(tǒng)(5)生產(chǎn)的燒結(jié)礦都進(jìn)入高爐(6)進(jìn)行還原煉鐵。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種流化床低階煤提質(zhì)利用方法，其特征在于:步驟2)中燒結(jié)系統(tǒng)(5)內(nèi)部的具體流程為:半焦首先進(jìn)入燒結(jié)機(jī)(15)進(jìn)行燒結(jié)，得到的燒結(jié)礦隨后進(jìn)入環(huán)冷機(jī)(16)進(jìn)行冷卻，環(huán)冷機(jī)(16)產(chǎn)生的部分熱廢氣進(jìn)入余熱鍋爐，而其余由燒結(jié)機(jī)(15)和環(huán)冷機(jī)(16)產(chǎn)生的熱廢氣進(jìn)入煙氣凈化裝置(7)。
7.按照權(quán)利要求5所述 的一種流化床低階煤提質(zhì)利用方法，其特征在于:步驟4)中焦化系統(tǒng)(11)內(nèi)部的具體流程為:焦煤首先進(jìn)入煤塔(18)，隨后進(jìn)入焦?fàn)t(19)制取焦炭，制得的焦炭再進(jìn)入干熄焦裝置(20)冷卻，其中熄焦氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)庥酂峄厥昭b置(8)，隨后焦炭再進(jìn)入篩焦樓(21)篩選。
【文檔編號(hào)】C10B57/00GK103710037SQ201310711805
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】趙斌, 趙利杰, 王慶功, 么強(qiáng), 屈婷婷, 呂俊復(fù), 岳光溪 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 河北聯(lián)合大學(xué)