一種低階煤粉的提質(zhì)方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低階粉煤的提質(zhì)方法及其裝置，可以高效低耗地對(duì)低階粉煤進(jìn)行提質(zhì)。該方法包括：將低階粉煤破碎，裝入環(huán)形爐的干燥段內(nèi)，向爐內(nèi)噴入熱煙氣，對(duì)煤粉進(jìn)行干燥。煤粉在干燥段脫出水份后，進(jìn)入環(huán)形爐的干餾段熱解，熱解完成后，析出煤氣和焦油，生成半焦。采用的裝置包括：原煤料倉、裝料機(jī)、布料器、環(huán)形爐、出料機(jī)、輸送皮帶、半焦料倉、煤氣發(fā)生爐、熱風(fēng)爐、煤氣罐、除塵和分離系統(tǒng)、焦油收集系統(tǒng)、環(huán)形爐不動(dòng)部分、轉(zhuǎn)動(dòng)爐底、翻料和噴吹系統(tǒng)、固定梁、調(diào)整機(jī)構(gòu)、犁形翻料板和熱煙氣、熱煤氣噴口。本發(fā)明可以直接提質(zhì)低階煤，半焦轉(zhuǎn)化率為低階粉煤的60-70％，焦油轉(zhuǎn)化率為低階粉煤的5-8％。實(shí)現(xiàn)低階煤規(guī)?；焖侃p低能耗的提質(zhì)生產(chǎn)。
【專利說明】一種低階煤粉的提質(zhì)方法及其裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低階能源利用的方法及其裝置，特別是一種低階煤粉的提質(zhì)方法及其
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]低階煤粉最典型的是褐煤，褐煤是較為年輕的煤種，具有含水量高(20-50% )、揮發(fā)份高、熱值低和易自燃等特點(diǎn)。因此，褐煤的開采和利用受到很大限制。褐煤的高含水量造成其燃燒效率低，而且其溫室氣體排放量同比增大，從而降低了使用褐煤作為能源或原料的電力或化工項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。研究成果表明，對(duì)褐煤提質(zhì)，是提高其經(jīng)濟(jì)性重要途徑。目前，低階粉煤提質(zhì)采用低溫干餾工藝，分為氣體熱載體和固體熱載體兩種方式。大多以固體熱載體加熱方式居多，由于工藝系統(tǒng)在處理氣、固體和液體的加熱和分離及長期穩(wěn)定運(yùn)行等方面還存在問題，所以還在試驗(yàn)階段。固體熱載體技術(shù)的缺點(diǎn)是系統(tǒng)內(nèi)存在微量的粉塵和焦油，易堵塞系統(tǒng)，影響系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行；系統(tǒng)內(nèi)存在流態(tài)化輸送和加熱對(duì)系統(tǒng)設(shè)備有磨損和腐蝕。公開(公告)號(hào):CN 102453489 Α，名稱為“低階煤震動(dòng)床固體熱載體熱解多聯(lián)產(chǎn)工藝”的公開專利文獻(xiàn)屬于這類技術(shù)。關(guān)于氣體熱載體方法，其干燥和干餾分別在干燥塔和干餾塔兩個(gè)設(shè)備中完成，不僅增加設(shè)備費(fèi)用，而且粉塵難于處理。公開(公告)號(hào):CN 101812310 Α，名稱為“以干餾煤氣為載熱質(zhì)的高效褐煤低溫干餾提質(zhì)工藝”的公開專利文獻(xiàn)屬于這類技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種低階粉煤的提質(zhì)方法及其裝置，可以高效低耗地對(duì)低階粉煤進(jìn)行提質(zhì)。
[0004]本發(fā)明提供的一種低階粉煤的提質(zhì)方法包括以下內(nèi)容:
[0005]將低階粉煤破碎，破碎成粒度< 50mm的煤粉，煤粉通過皮帶送入到原煤料倉內(nèi)，由螺旋裝料機(jī)或鎖式料斗經(jīng)板式布料器或擺動(dòng)溜槽裝入環(huán)形爐的干燥段內(nèi)環(huán)形爐的轉(zhuǎn)動(dòng)爐底轉(zhuǎn)速為800-1000mm/min，干燥段中的翻料板對(duì)粉煤進(jìn)行反復(fù)的翻動(dòng)，同時(shí)，翻料板背面的熱煙氣噴口向爐內(nèi)噴入100°C?300°C的熱煙氣，噴入熱煙氣量為5000?20000Nm3/h，對(duì)煤粉進(jìn)行干燥，蒸發(fā)的水分和煙氣通過環(huán)形爐的干燥段爐頂上的廢氣排出口排出，蒸發(fā)的水分和煙汽排放量為5000?20000Nm3/h，用引風(fēng)機(jī)抽走，進(jìn)入原煤料倉和皮帶走廊，對(duì)入環(huán)形爐的煤粉預(yù)熱，然后煙氣排空，水汽冷卻進(jìn)入沉淀池；
[0006]煤粉在環(huán)形爐干燥段脫出水份后，進(jìn)入環(huán)形爐的干餾段熱解，設(shè)在干餾段的翻料板繼續(xù)對(duì)干燥后的煤粉進(jìn)行反復(fù)地翻動(dòng)，同時(shí)，翻料板背面的熱煤氣噴口向煤粉噴入550°C?750°C被加熱的熱煤氣，噴入熱煤氣量為5000?20000Nm3/h，熱解煤粉，煤粉熱解過程完成后，析出煤氣和焦油，生成的半焦由螺旋出料機(jī)或擋料器排出，通過輸送皮帶送至半焦料倉，冷卻后用皮帶機(jī)運(yùn)至產(chǎn)品倉；熱解析出煤氣和焦油從環(huán)形爐干餾段爐頂上排出，經(jīng)除塵及分離系統(tǒng)，將焦油、水、塵與煤氣分離，然后進(jìn)入焦油收集系統(tǒng)進(jìn)行凈化處理，焦油進(jìn)入成品油罐；從焦油收集系統(tǒng)出來的煤氣進(jìn)入煤氣罐，煤氣罐中的煤氣一部分進(jìn)入熱風(fēng)爐燃料系統(tǒng)，為熱風(fēng)爐提供燃料，從熱風(fēng)爐排出的燃燒廢氣，成為熱煙氣，進(jìn)入環(huán)形爐干燥段的翻料板背面的熱煙氣噴口，加熱其中的粉煤；另外一部分干餾煤氣作為被加熱的循環(huán)熱載體，進(jìn)入熱風(fēng)爐中，被加熱至550°C?750°C，然后送至轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形爐干餾段的翻料板背面的熱煤氣噴口，加熱轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形爐干餾段中的煤粉，剩余煤氣作為產(chǎn)品出售；低階粉煤在環(huán)形爐中，經(jīng)過干燥和熱解后，得到半焦、煤氣和焦油產(chǎn)品。
[0007]—種低階粉煤提質(zhì)方法采用的裝置，該裝置包括:原煤料倉(I)、裝料機(jī)(2)、布料器(3)、環(huán)形爐(4)、出料機(jī)(5)、輸送皮帶(6)、半焦料倉(7)、煤氣發(fā)生爐(8)、熱風(fēng)爐(9)、煤氣罐(10)、除塵和分離系統(tǒng)(11)、焦油收集系統(tǒng)(12)、環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)、轉(zhuǎn)動(dòng)爐底
(14)、翻料和噴吹系統(tǒng)(15)、固定梁(16)、調(diào)整機(jī)構(gòu)(17)、犁形翻料板(18)和熱煙氣、熱煤氣噴口(19)，所述原煤料倉(I)經(jīng)漏斗連接裝料機(jī)(2)，裝料機(jī)(2)安裝在環(huán)形爐不動(dòng)部分
(13)的上面，布料器(3)安裝在環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)與裝料機(jī)(2)之間；轉(zhuǎn)動(dòng)爐底(14)安放在環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)的下部，翻料和噴吹系統(tǒng)(15)設(shè)置在環(huán)形爐(4)的爐膛內(nèi)，并固定在固定梁(16)上，固定梁(16)在環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)的上方，調(diào)整機(jī)構(gòu)(17)在固定梁(16)下邊，犁形翻料板(18)在轉(zhuǎn)動(dòng)爐底(14)上方，通過調(diào)整機(jī)構(gòu)(17)調(diào)整犁形翻料板
(18)與轉(zhuǎn)動(dòng)爐底(14)之間的間隙，熱煙氣、熱煤氣噴口(19)設(shè)置在犁形翻料板(18)背面；出料機(jī)(5)固定在環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)的側(cè)面，輸送皮帶(6)連接半焦料倉(7);煤氣發(fā)生爐(8)連接熱風(fēng)爐(9);環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)的爐頂通過管道連接除塵和分離系統(tǒng)(11)，焦油收集系統(tǒng)(12)通過焦油管道連接除塵和分離系統(tǒng)(11)，煤氣罐(10)通過煤氣管道連接焦油收集系統(tǒng)(12)。
[0008]所述翻料和噴吹系統(tǒng)(15)沿爐膛橫向間隔設(shè)置，數(shù)量為3?5組，其作用是翻動(dòng)被提質(zhì)的煤粉。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有同類方法及其裝置相比，其顯著的有益效果體現(xiàn)在:
[0010]1.本發(fā)明對(duì)進(jìn)入環(huán)形爐粉煤粒度要求寬泛，對(duì)可加工性能極差的褐煤非常適應(yīng)。噴入爐內(nèi)氣體流速可控，以入爐最小煤粒流態(tài)化極限速度為控制點(diǎn)，防止工藝過程中產(chǎn)生揚(yáng)塵。并有利于設(shè)備的正常運(yùn)行和干餾產(chǎn)品的后部處理。在環(huán)保安全方面優(yōu)勢(shì)明顯。
[0011]2.本發(fā)明采用的環(huán)形爐換熱面積大(翻料系統(tǒng)交錯(cuò)布置，換熱面積相當(dāng)于20-30m2/t粉煤)，噴出氣流破壞換熱面上的附面層，爐頂引風(fēng)機(jī)可隨時(shí)根據(jù)爐內(nèi)各部位分壓調(diào)整抽力，破壞形成的氣體蒸氣分壓，爐體轉(zhuǎn)速、噴入熱量和排除廢氣量，操作靈活，使設(shè)備換熱效率和產(chǎn)能保持在較高水平。
[0012]3.環(huán)形爐密封簡潔可靠，環(huán)形爐不動(dòng)部分頂部的進(jìn)料口由原煤料倉和螺旋給料機(jī)密封，出料口由螺旋出料機(jī)密封，方式簡單，容易實(shí)現(xiàn)。
[0013]4.設(shè)備動(dòng)力消耗小，由于驅(qū)動(dòng)設(shè)備在水平推動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力消耗相對(duì)回轉(zhuǎn)式干燥設(shè)備和氣流床等消耗要小很多。
[0014]5.處理能力大，按爐膛寬度4m，料層厚度250mm考慮，直徑12m環(huán)形爐就可達(dá)到30-50t/h的處理能力。
[0015]采用本發(fā)明可以直接提質(zhì)粒徑范圍很大的低階煤，半焦轉(zhuǎn)化率為低階粉煤的60-70%，焦油轉(zhuǎn)化率為低階粉煤的5-8%。實(shí)現(xiàn)低階煤規(guī)?；焖佟⒌湍芎牡奶豳|(zhì)生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是一種低階粉煤的提質(zhì)方法的工藝流程圖。
[0017]圖2是一種低階粉煤的提質(zhì)方法采用的裝置平面布置圖。
[0018]圖3是一種低階粉煤的提質(zhì)方法采用的裝置中裝料及布料系統(tǒng)示意圖。
[0019]圖4是一種低階粉煤的提質(zhì)方法采用的裝置中循環(huán)熱載體供入系統(tǒng)示意圖。
[0020]圖5是一種低階粉煤的提質(zhì)方法采用的裝置中廢氣和干餾產(chǎn)品排出系統(tǒng)示意圖。
[0021]圖6是一種低階粉煤的提質(zhì)方法采用的裝置中翻料和噴吹系統(tǒng)示意圖。
[0022]圖7是一種低階粉煤的提質(zhì)方法采用的裝置中出料系統(tǒng)示意圖。
[0023]圖中編號(hào):
[0024]1、原煤料倉；2、裝料機(jī)；3、布料器；4、環(huán)形爐；5、出料機(jī)；6、輸送皮帶；7、半焦料倉；8、煤氣發(fā)生爐；9、熱風(fēng)爐；10、煤氣罐；11、除塵及分離系統(tǒng)；12、焦油收集系統(tǒng)；13、環(huán)形爐不動(dòng)部分；14、轉(zhuǎn)動(dòng)爐底；15、翻料和噴吹系統(tǒng)；16、固定梁；17、調(diào)整機(jī)構(gòu)；18、犁形翻料板；19、熱煙氣、熱煤氣噴口。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026]一種低階粉煤的提質(zhì)方法及其裝置，如圖1、2、3、4、5、6和7所示，將低階粉煤破碎，破碎成粒度< 50_的煤粉，煤粉通過皮帶送入到原煤料倉I內(nèi)，由螺旋裝料機(jī)或鎖式料斗2經(jīng)板式布料器或擺動(dòng)溜槽3裝入環(huán)形爐4的干燥段內(nèi)，環(huán)形爐4的轉(zhuǎn)動(dòng)爐底14轉(zhuǎn)速為800-1000mm/min，干燥段中的梨形翻料板18對(duì)粉煤進(jìn)行反復(fù)的翻動(dòng)，同時(shí)，翻料板背面的熱煙氣噴口 19向爐內(nèi)噴入100°C?300°C的熱煙氣，噴入熱煙氣量為5000?20000Nm3/h，對(duì)煤粉進(jìn)行干燥，蒸發(fā)的水分和煙氣通過環(huán)形爐4的干燥段爐頂上的廢氣排出口排出，蒸發(fā)水分和煙汽排放量為5000?20000Nm3/h，用引風(fēng)機(jī)抽走，進(jìn)入原煤料倉I和皮帶走廊，對(duì)入環(huán)形爐的煤粉預(yù)熱，然后煙氣排空，水汽冷卻進(jìn)入沉淀池；
[0027]煤粉在環(huán)形爐4干燥段脫出水份后，進(jìn)入環(huán)形爐4的干餾段熱解，設(shè)在干餾段的梨形翻料板18繼續(xù)對(duì)干燥后的煤粉進(jìn)行反復(fù)地翻動(dòng)，同時(shí)，梨形翻料板18背面的熱煤氣噴口19向煤粉噴入550°C?750°C被加熱的熱煤氣，噴入的熱煤氣量為5000?20000Nm3/h，對(duì)煤粉進(jìn)行熱解，煤粉熱解過程完成后，析出煤氣和焦油，生成的半焦由出料機(jī)5排出，通過輸送皮帶6送至半焦料倉7，冷卻后用皮帶機(jī)運(yùn)至產(chǎn)品倉；熱解析出的煤氣和焦油從環(huán)形爐干餾段爐頂上排出，經(jīng)除塵及分離系統(tǒng)11，將焦油、水、塵與煤氣分離，然后進(jìn)入焦油收集系統(tǒng)12進(jìn)行凈化處理，焦油進(jìn)入成品油罐；從焦油收集系統(tǒng)出來的煤氣進(jìn)入煤氣罐10，煤氣罐10中的煤氣一部分進(jìn)入熱風(fēng)爐9的燃料系統(tǒng)，為熱風(fēng)爐9提供燃料，從熱風(fēng)爐9排出的燃燒廢氣，成為熱煙氣，進(jìn)入環(huán)形爐4干燥段的梨形翻料板背面的熱煙氣噴口 19，加熱干燥段的粉煤；另外一部分煤氣作為循環(huán)熱載體，進(jìn)入熱風(fēng)爐中，被加熱至550°C?750°C，然后送至環(huán)形爐干餾段的翻料板背面的熱煤氣噴口 19，加熱環(huán)形爐干餾段中的煤粉，剩余煤氣作為產(chǎn)品出售。低階粉煤在環(huán)形爐中4，經(jīng)過干燥和熱解后，得到半焦、煤氣和焦油產(chǎn)品，半焦轉(zhuǎn)化率為低階粉煤的60-70%，焦油轉(zhuǎn)化率為低階粉煤的5-8%。
[0028]需要說明的是本發(fā)明提供的一種低階粉煤的提質(zhì)方法及其裝置同樣適用于頁巖的提質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.一種低階粉煤的提質(zhì)方法，其特征是該方法包括以下內(nèi)容: 將低階粉煤破碎，破碎成粒度< 50_的煤粉，煤粉通過皮帶送入到原煤料倉內(nèi)，由螺旋裝料機(jī)或鎖式料斗經(jīng)板式布料器或擺動(dòng)溜槽裝入環(huán)形爐的干燥段內(nèi)環(huán)形爐的轉(zhuǎn)動(dòng)爐底轉(zhuǎn)速為800-1000mm/min，干燥段中的梨形翻料板對(duì)粉煤進(jìn)行反復(fù)的翻動(dòng)，同時(shí)，梨形翻料板背面的熱煙氣噴口向爐內(nèi)噴入100°C?300°C的熱煙氣，噴入熱煙氣量為5000?20000Nm3/h，對(duì)煤粉進(jìn)行干燥，蒸發(fā)的水分和煙氣通過環(huán)形爐的干燥段爐頂上的廢氣排出口排出，蒸發(fā)的水分和煙汽排放量為5000?20000Nm3/h，用引風(fēng)機(jī)抽走，進(jìn)入原煤料倉和皮帶走廊，對(duì)入環(huán)形爐的煤粉預(yù)熱，然后煙氣排空，水汽冷卻進(jìn)入沉淀池； 煤粉在環(huán)形爐干燥段脫出水份后，進(jìn)入環(huán)形爐的干餾段熱解，設(shè)在干餾段的梨形翻料板繼續(xù)對(duì)干燥后的煤粉進(jìn)行反復(fù)地翻動(dòng)，同時(shí)，梨形翻料板背面的熱煤氣噴口向煤粉噴入550°C?750°C被加熱的熱煤氣，噴入熱煤氣量為5000?20000Nm3/h，熱解煤粉，煤粉熱解過程完成后，析出煤氣和焦油，生成的半焦由螺旋出料機(jī)或擋料器排出，通過輸送皮帶送至半焦料倉，冷卻后用皮帶機(jī)運(yùn)至產(chǎn)品倉；熱解析出煤氣和焦油從環(huán)形爐干餾段爐頂上排出，經(jīng)除塵及分離系統(tǒng)，將焦油、水、塵與煤氣分離，然后進(jìn)入焦油收集系統(tǒng)進(jìn)行凈化處理，焦油進(jìn)入成品油罐；從焦油收集系統(tǒng)出來的煤氣進(jìn)入煤氣罐，煤氣罐中的煤氣一部分進(jìn)入熱風(fēng)爐燃料系統(tǒng)，為熱風(fēng)爐提供燃料，從熱風(fēng)爐排出的燃燒廢氣，成為熱煙氣，進(jìn)入環(huán)形爐干燥段的翻料板背面的熱煙氣噴口，加熱其中的粉煤；另外一部分干餾煤氣作為被加熱的循環(huán)熱載體，進(jìn)入熱風(fēng)爐中，被加熱至550 V?750 V，然后送至轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形爐干餾段的翻料板背面的熱煤氣噴口，加熱轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形爐干餾段中的煤粉，剩余煤氣作為產(chǎn)品出售；低階粉煤在環(huán)形爐中，經(jīng)過干燥和熱解后，得到半焦、煤氣和焦油產(chǎn)品。
2.權(quán)利要求1所述一種低階粉煤提質(zhì)方法采用的裝置，其特征是該裝置包括:原煤料倉(I)、裝料機(jī)(2)、布料器(3)、環(huán)形爐(4)、出料機(jī)(5)、輸送皮帶￠)、半焦料倉(7)、煤氣發(fā)生爐(8)、熱風(fēng)爐(9)、煤氣罐(10)、除塵和分離系統(tǒng)(11)、焦油收集系統(tǒng)(12)、環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)、轉(zhuǎn)動(dòng)爐底(14)、翻料和噴吹系統(tǒng)(15)、固定梁(16)、調(diào)整機(jī)構(gòu)(17)、犁形翻料板(18)和熱煙氣、熱煤氣噴口(19)，所述原煤料倉(I)經(jīng)漏斗連接裝料機(jī)(2)，裝料機(jī)(2)安裝在環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)的上面，布料器(3)安裝在環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)與裝料機(jī)(2)之間；轉(zhuǎn)動(dòng)爐底(14)安放在環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)的下部，翻料和噴吹系統(tǒng)(15)設(shè)置在環(huán)形爐(4)的爐膛內(nèi)，并固定在固定梁(16)上，固定梁(16)在環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)的上方，調(diào)整機(jī)構(gòu)(17)在固定梁(16)下邊，犁形翻料板(18)在轉(zhuǎn)動(dòng)爐底(14)上方，通過調(diào)整機(jī)構(gòu)(17)調(diào)整犁形翻料板(18)與轉(zhuǎn)動(dòng)爐底(14)之間的間隙，熱煙氣、熱煤氣噴口(19)設(shè)置在犁形翻料板(18)背面；出料機(jī)(5)固定在環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)的側(cè)面，輸送皮帶(6)連接半焦料倉(7);煤氣發(fā)生爐(8)連接熱風(fēng)爐(9);環(huán)形爐不動(dòng)部分(13)的爐頂通過管道連接除塵和分離系統(tǒng)(11)，焦油收集系統(tǒng)(12)通過焦油管道連接除塵和分離系統(tǒng)(11)，煤氣罐(10)通過煤氣管道連接焦油收集系統(tǒng)(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種低階粉煤提質(zhì)方法采用的裝置，其特征是所說的翻料和噴吹系統(tǒng)(15)沿爐膛橫向間隔設(shè)置，數(shù)量為3?5組。
【文檔編號(hào)】C10B57/10GK104449773SQ201410557304
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】王驥, 王為鋼, 汪琦, 楊金鼎, 戚丙申 申請(qǐng)人:遼寧科技大學(xué)