處理低階煤的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種處理低階煤的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國能源的特點(diǎn)是"富煤，少油，貧氣"，煤炭資源在我國一次性能源生產(chǎn)和消費(fèi)中 所占比重一直維持在70%左右，我國的能源結(jié)構(gòu)在未來幾十年內(nèi)不會發(fā)生根本性改變。作 為煤炭的重要組成部分的低階煤是處于低變質(zhì)階段的煤，主要包括褐煤和低變質(zhì)煙煤。其 中，低變質(zhì)煙煤包括不黏煤、弱黏煤和長焰煤。低階煤的典型特點(diǎn)：灰分低、硫分低;揮發(fā)分 高;活性強(qiáng);水分含量高;發(fā)熱量低;氨氧含量低，易自燃。目前，低階煤的儲量占我國已探明 煤炭儲量的50% W上，如何提高低階煤綜合利用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)低階煤的合理優(yōu)化利用，是實(shí)現(xiàn) 國家能源戰(zhàn)略目標(biāo)一系列工作中值得研究和關(guān)注的核屯、領(lǐng)域。
[0003] 低階煤由于水分高、易泥化，采用傳統(tǒng)的濕法分選和干法分選效果都較差?，F(xiàn)階段 主要利用方式是燃燒發(fā)電、干燥、干饋、氣化、液化等，而在進(jìn)行燃燒發(fā)電、干燥、干饋、氣化、 液化等之前未經(jīng)過分選脫除礦物雜質(zhì)處理，導(dǎo)致桿石等礦物雜質(zhì)在發(fā)電、干燥、干饋、氣化、 液化等過程中消耗大量的能量，產(chǎn)生污染物，能源利用率低，經(jīng)濟(jì)效益差、且造成環(huán)境污染。
[0004] 通過干法分選可W脫除部分礦物雜質(zhì)，但所選工藝系統(tǒng)不同，分選效果也存在差 異。重介質(zhì)分選的分選精度高，可W脫除70%的灰分和大部分無機(jī)硫及其他礦物雜質(zhì)，褐煤 通過重介質(zhì)分選后精煤中的礦物雜質(zhì)被有效脫除，將分選后的精煤進(jìn)行氣化，煤氣中的灰、 氮、硫等雜質(zhì)含量減少，可作為質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的化工原料和燃料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明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，本發(fā)明的 一個目的在于提出一種處理低階煤的系統(tǒng)和方法。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出一種處理低階煤的系統(tǒng)，包括：
[0007] 低階煤破碎裝置，所述低階煤破碎裝置具有低階煤入口和破碎煤出口，
[000引篩分裝置，所述篩分裝置具有破碎煤入口、塊煤出口和粉煤出口，所述破碎煤入口 與所述破碎煤出口相連；
[0009] 塊煤熱風(fēng)重介質(zhì)分選裝置，所述塊煤熱風(fēng)重介質(zhì)分選裝置具有塊煤入口、塊精煤 出口、第一熱風(fēng)入口、第一重介質(zhì)入口和第一尾氣出口，所述塊煤入口與所述塊煤出口相 連；
[0010] 粉煤熱風(fēng)重介質(zhì)分選裝置，所述粉煤熱風(fēng)重介質(zhì)分選裝置具有粉煤入口、第一粉 精煤出口、第二熱風(fēng)入口、第二重介質(zhì)入口和第二尾氣出口，所述粉煤入口與所述粉煤出口 相連；
[0011] 塊精煤破碎裝置，所述塊精煤破碎裝置具有塊精煤入口和第二粉精煤出口，所述 塊精煤入口與所述塊精煤出口相連；
[0012] 粉煤干燥裝置，所述粉煤干燥裝置具有粉精煤入口、干燥粉精煤出口、第Ξ熱風(fēng)入 口和第Ξ尾氣出口，所述粉精煤入口分別與所述第一粉精煤出口和所述第二粉精煤出口相 連；
[0013] 粉煤氣化爐，所述粉煤氣化爐具有入料口和氣化氣出口，所述入料口與所述干燥 粉精煤出口相連;W及
[0014] 余熱回收裝置，所述余熱回收裝置具有氣化氣入口、冷卻氣化氣出口和熱氣出口， 所述氣化氣入口與所述氣化氣出口相連，所述熱氣出口分別與所述第一熱風(fēng)入口、所述第 二熱風(fēng)入口和所述第Ξ熱風(fēng)入口相連。
[0015] 本發(fā)明上述實(shí)施例的處理低階煤的系統(tǒng)將低階煤進(jìn)行破碎、分級、分選、干燥、氣 化等處理，能有效脫除低階煤中的硫、灰等礦物雜質(zhì)和水分，提高氣化爐處理量和煤氣品 質(zhì)。采用將分級分選和粉煤氣化技術(shù)禪合，通過原煤的熱氣流塊/粉煤分級分選能提高塊 煤、粉煤的分選效率和脫水率;塊煤經(jīng)分選處理后再進(jìn)行破碎能降低破碎能耗;塊煤經(jīng)破碎 后粉煤與干燥介質(zhì)的接觸面積增大，干燥效率提高;原煤經(jīng)分選排桿后，減少了氣化過程的 單位能耗和煤氣雜質(zhì)；采用廢熱鍋爐回收氣化氣的余熱作為分選和干燥介質(zhì)，降低了系統(tǒng) 能耗和運(yùn)行成本，減少環(huán)境污染，同時，提高低階煤的有效利用率。
[0016] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理低階煤的系統(tǒng)還可W具有如下附加的技術(shù)特 征：
[0017] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述處理低階煤的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：
[0018] 除塵裝置，所述除塵裝置具有尾氣入口、粉塵出口和氣體出口，所述尾氣入口分別 與所述第一尾氣出口、第二尾氣出口和第Ξ尾氣出口相連。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種采用前面所述的處理低階煤的系統(tǒng)處 理低階煤的方法，包括：
[0020] (1)將所述低階煤供給至低階煤破碎裝置中進(jìn)行破碎處理，W便得到破碎煤；
[0021] (2)將所述破碎煤供給至所述篩分裝置中進(jìn)行篩分處理，W便分別得到塊煤和粉 煤；
[0022] (3)將所述塊煤供給至所述塊煤熱風(fēng)重介質(zhì)分選裝置中，并采用熱風(fēng)和第一固體 重介質(zhì)對所述塊煤進(jìn)行第一分選處理，W便得到塊精煤和第一尾氣；
[0023] (4)將所述粉煤供給至所述粉煤熱風(fēng)重介質(zhì)分選裝置中，并采用熱風(fēng)和第二固體 重介質(zhì)對所述粉煤進(jìn)行第二分選處理，W便得到第一粉精煤和第二尾氣；
[0024] (5)將所述塊精煤供給至所述塊精煤破碎裝置中進(jìn)行破碎處理，W便得到第二粉 精煤；
[0025] (6)將所述第一粉精煤和所述第二粉精煤供給至所述粉煤干燥裝置中，并采用熱 風(fēng)進(jìn)行干燥處理，W便得到干燥粉精煤和第Ξ尾氣；
[0026] (7)將所述干燥粉精煤供給至所述粉煤氣化爐中進(jìn)行氣化，W便得到氣化氣；
[0027] (8)將所述氣化氣供給至所述余熱回收裝置中進(jìn)行余熱回收處理，W便產(chǎn)生熱氣， 并將所述熱氣，分別返回步驟(3)、步驟(4)和步驟(6)作為所述熱風(fēng)使用。
[0028] 本發(fā)明上述實(shí)施例的處理低階煤的方法將低階煤進(jìn)行破碎、分級、分選、干燥、氣 化等處理，能有效脫除低階煤中的硫、灰等礦物雜質(zhì)和水分，提高氣化爐處理量和煤氣品 質(zhì)。采用將分級分選和粉煤氣化技術(shù)禪合，通過原煤的重介質(zhì)塊/粉煤分級分選能提高塊 煤、粉煤的分選效率和脫水率;塊煤經(jīng)分選處理后再進(jìn)行破碎能降低破碎能耗;塊煤經(jīng)破碎 后粉煤與干燥介質(zhì)的接觸面積增大，干燥效率提高;原煤經(jīng)分選排桿后，減少了氣化過程的 單位能耗和煤氣雜質(zhì)；采用廢熱鍋爐回收氣化氣的余熱作為分選和干燥介質(zhì)，降低了系統(tǒng) 能耗和運(yùn)行成本，減少環(huán)境污染，同時，提高低階煤的有效利用率。
[0029] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理低階煤的方法還可W具有如下附加的技術(shù)特 征：
[0030] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述處理低階煤的方法進(jìn)一步包括：
[0031] (9)將步驟(3)中產(chǎn)生的第一尾氣、步驟(4)中產(chǎn)生的第二尾氣和步驟(6)中產(chǎn)生的 第Ξ尾氣供給至所述除塵裝置中進(jìn)行除塵處理。
[0032] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述破碎煤的粒度低于80毫米。
[0033] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述塊煤的粒度為不低于6毫米，所述粉煤的粒度低于 6毫米。
[0034] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述干燥粉精煤的粒度低于6毫米。
[0035] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述干燥粉精煤的含水率低于10重量％。
[0036] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述第一分選處理采用的熱風(fēng)流溫度為 100-120°C，重介質(zhì)流化速度為0.8-1.7m/s，分選密度1.3-1.9g/cm3，
[0037] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(4)中，所述第二分選處理采用的熱風(fēng)流溫度為 100-120°C，重介質(zhì)流化速度為0.7-1.6m/s，分選密度1.2-1.8g/cm3。
[003引在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(6)中，采用溫度為100-200攝氏度和氣流速度 0.1-0.5m/s熱風(fēng)進(jìn)行所述干燥處理。
[0039] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(7)中，所述氣化的溫度為900-1100攝氏度。
【附圖說明】
[0040] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的處理低階煤的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041] 圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的處理低階煤的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的處理低階煤的方法的流程