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：熱風復合式排矸裝置、篩分裝置、熱解裝置、半焦余熱回收裝置、粉煤干燥裝置和粉煤氣化裝置，篩分裝置上精煤入口與熱風復合式排矸裝置上精煤出口相連；熱解裝置上塊煤入口與篩分裝置上塊煤出口相連；半焦余熱回收裝置上半焦出口與熱解裝置上半焦出口相連，半焦余熱回收裝置上熱氣出口與熱風復合式排矸裝置上熱風入口相連；粉煤干燥裝置上粉煤入口與篩分裝置上粉煤出口相連；粉煤氣化裝置上干燥粉煤入口與粉煤干燥裝置上干燥粉煤出口相連。該系統(tǒng)可以解決現(xiàn)有的復合式排矸技術(shù)對低階煤排矸率低問題，將熱解產(chǎn)生半焦余熱回收用于排矸過程，降低了能源成本，同時將粉煤進行氣化，提高了原料利用率。
【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] 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)、化學反應(yīng)性強、熱穩(wěn)定性差及發(fā)熱量低等特點。中國低階煤資源探明儲量也在 2000億t以上，低階煤的儲量占已探明煤炭儲量的55%以上。
[0003] 低階煤直接燃燒的熱效率低，且溫室氣體的排放量也很大，難以大規(guī)模開發(fā)利用。 低階煤不經(jīng)過提質(zhì)加工，難以滿足多種用戶的質(zhì)量要求，因此提質(zhì)加工成為低階煤高效開 發(fā)利用的關(guān)鍵。低階煤的提質(zhì)加工包括分選、干燥、成型、熱解、氣化等，低階煤脫灰、脫水后 熱值增加，低階煤脫硫后可以減少后續(xù)加工過程中設(shè)備的腐蝕和降低酸雨對環(huán)境的危害， 低階煤通過提質(zhì)加工可以擴大其利用范圍。
[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，分選效果 差。與低階煤燃燒發(fā)電相比，低階煤直接進行干燥、熱解和氣化技術(shù)在一定程度上提高低階 煤的利用效率，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，同時降低了熱解和氣化過程的有效處理量。因此，開發(fā)新的 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)可以解決現(xiàn)有的復合式排矸技 術(shù)對低階煤排矸率低的問題，從而可以提高后續(xù)熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率，并且 通過將熱解過程中產(chǎn)生的余熱回收用于排矸過程，可以顯著降低能源成本，同時通過將粉 煤進行氣化處理得到氣化氣，不僅可以顯著提高原料利用率，而且可以提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
[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] 熱風復合式排矸裝置，所述熱風復合式排矸裝置具有低階煤入口、熱風入口、矸石 出口、精煤出口和尾氣出口；
[0008] 篩分裝置，所述篩分裝置具有精煤入口、塊煤出口和粉煤出口，所述精煤入口與所 述精煤出口相連；
[0009] 熱解裝置，所述熱解裝置具有塊煤入口、半焦出口和熱解油氣出口，所述塊煤入口 與所述塊煤出口相連；
[0010] 半焦余熱回收裝置，所述半焦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熱風入口相連；
[0011]粉煤干燥裝置，所述粉煤干燥裝置具有粉煤入口、干燥熱氣入口、干燥粉煤出口和 干燥尾氣出口，所述粉煤入口與所述粉煤出口相連;以及
[0012]粉煤氣化裝置，所述粉煤氣化裝置具有干燥粉煤入口和氣化氣出口，所述干燥粉 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)通過采用熱風對低階煤進行處 理，不但實現(xiàn)了預干燥和排矸一體化，而且通過預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，并且解決了熱解產(chǎn)品品質(zhì)差和氣化氣的品質(zhì)差的問 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)量和氣化過程中氣化 產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行氣化處理之前進行干燥處理，可以顯著提高氣化過 程中氣體產(chǎn)率和品質(zhì)，其次通過將復合式排矸技術(shù)、干燥技術(shù)、熱解技術(shù)和氣化技術(shù)有機集 成，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)進一步包括:除塵裝置，所述除塵裝置具有尾氣入 口、氣體出口和粉塵出口，所述尾氣入口分別與所述尾氣出口和所述干燥尾氣出口相連。
[0016] 任選的，所述處理低階煤的系統(tǒng)進一步包括:廢熱鍋爐，所述廢熱鍋爐具有氣化氣 入口、煤氣出口和過熱蒸汽出口，所述氣化氣入口與所述氣化氣出口相連，所述過熱蒸汽出 口與所述干燥熱氣入口相連。由此，可以實現(xiàn)系統(tǒng)余熱的充分利用，從而降低能源成本。
[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是采用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是采用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是采用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:熱風復合式排矸裝置，所述熱風復合式排矸裝置具有低階煤 入口、熱風入口、矸石出口、精煤出口和尾氣出口；篩分裝置，所述篩分裝置具有精煤入口、 塊煤出口和粉煤出口，所述精煤入口與所述精煤出口相連;熱解裝置，所述熱解裝置具有塊 煤入口、半焦出口和熱解油氣出口，所述塊煤入口與所述塊煤出口相連;半焦余熱回收裝 置，所述半焦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熱風入口相連;粉煤干燥裝置，所述粉煤干燥裝置具有 粉煤入口、干燥熱氣入口、干燥粉煤出口和干燥尾氣出口，所述粉煤入口與所述粉煤出口相 連；以及粉煤氣化裝置，所述粉煤氣化裝置具有干燥粉煤入口和氣化氣出口，所述干燥粉煤 入口與所述干燥粉煤出口相連。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用熱風對低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了 預干燥和排矸一體化，而且通過預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，并且解決了熱解產(chǎn)品品質(zhì)差和氣化氣的品質(zhì)差的問題，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)量和氣化過程中氣化產(chǎn)品的質(zhì)量，同 時通過在對低階煤進行氣化處理之前進行干燥處理，可以顯著提高氣化過程中氣體產(chǎn)率和 品質(zhì)，其次通過將復合式排矸技術(shù)、干燥技術(shù)、熱解技術(shù)和氣化技術(shù)有機集成，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)進行詳細描述。根據(jù)本 實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括:熱風復合式排矸裝置100、篩分裝置200、熱解裝置300、半 焦余熱回收裝置400、粉煤干燥裝置500和粉煤氣化裝置600。
[0033] 根據(jù)本實用新型的實施例，熱風復合式排矸裝置100具有低階煤入口 101、熱風入 口 102、矸石出口 103、精煤出口 104和尾氣出口 105,且適于采用熱風對低階煤進行排矸和預 干燥處理，從而可以分別得到矸石、精煤和含有粉塵的尾氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用熱風對 低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了預干燥和排矸一體化，而且通過預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，并且解決了熱解產(chǎn)品品質(zhì)差的問題， 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。
[0034] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，熱風的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，熱風的溫度可以為80~130Γ。
[0035] 根據(jù)本實用新型的再一個實施例，熱風的流速并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，熱風的流速可以為8~23m/s。 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用該流速范圍的熱風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 奸石之間）的粘結(jié)概率，從而在提尚排奸效率的同時提尚后續(xù)熱解過程中熱解廣品的質(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、塊煤出口 202和粉煤出 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行篩分處理，從而可 以得到塊煤和粉煤。由此，可以避免后續(xù)熱解過程精煤的浪費，從而節(jié)約原料成本。
[0037]根據(jù)本實用新型的一個實施例，塊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)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，塊煤的粒徑可以為不低于6mm， 而粉煤的粒徑可以為小于6_。由此，通過對所得精煤進行篩分處理，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)的氣化裝置生產(chǎn)氣化氣，從而可以不 僅可以避免熱解過程中精煤的浪費，而且可以提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
[0038]根據(jù)本實用新型的實施例，熱解裝置300具有塊煤入口 301、半焦出口 302和熱解油 氣出口 303，塊煤入口 301與塊煤出口 202相連，且適于將上述篩分所得到的塊煤進行熱解處 理，從而可以得到半焦和熱解油氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將復合式排矸技術(shù)和熱解技術(shù)有機集 成，使得在對低階煤進行熱解處理之前進行排矸處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率。 [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 500-900。。。
[0040]根據(jù)本實用新型的實施例，半焦余熱回收裝置400具有半焦入口401、冷卻半焦出 口 402和熱氣出口 403,半焦入口 401與半焦出口 302相連，熱氣出口 403與熱風入口 102相連， 且適于對熱解過程所得半焦進行余熱回收處理，從而可以得到熱氣和冷卻半焦，并且控制 熱氣的溫度為80~110°C，并將熱氣返回熱風復合式排矸裝置100作為熱風使用。發(fā)明人發(fā) 現(xiàn)，通過將復合式排矸技術(shù)和熱解技術(shù)有機集成，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。
[0041]該步驟中，具體的，采用半焦余熱回收裝置對熱解過程中得到的半焦進行余熱回 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) 壓后再供給至熱風復合式排矸裝置中作為熱風使用。
[0042]根據(jù)本實用新型的實施例，粉煤干燥裝置500具有粉煤入口 501、干燥熱氣入口 502、干燥粉煤出口 503和干燥尾氣出口 504,粉煤入口 501與粉煤出口 203相連，且適于采用 干燥熱氣對粉煤進行干燥處理，從而可以得到干燥尾氣和干燥粉煤。由此，可以顯著提高后 續(xù)粉煤氣化效率。
[0043] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，干燥熱氣的溫度和流速并不受特別限制，本領(lǐng)域 技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥熱氣的溫度可 以為100~200攝氏度，干燥熱氣的流速可以為0.1~0.5m/s。具體的，所得到的干燥粉煤中 水分含量小于l〇wt%。
[0044] 根據(jù)本實用新型的實施例，粉煤氣化裝置600具有干燥粉煤入口 601和氣化氣出口 602，干燥粉煤入口 601與干燥粉煤出口 503相連，且適于將粉煤干燥裝置中所得到的干燥粉 煤進行氣化處理，從而可以得到氣化氣。由此，通過將篩分所得粉煤進行氣化處理，不僅可 以顯著提高原料利用率，而且可以提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
[0045] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，氣化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)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，氣化處理的溫度可以為800 ~1100。。。
[0046] 由此，根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)通過采用熱風對低階煤進行處 理，不但實現(xiàn)了預干燥和排矸一體化，而且通過預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，并且解決了熱解產(chǎn)品品質(zhì)差和氣化氣的品質(zhì)差的問 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)量和氣化過程中氣化 產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行氣化處理之前進行干燥處理，可以顯著提高氣化過 程中氣體產(chǎn)率和品質(zhì)，其次通過將復合式排矸技術(shù)、干燥技術(shù)、熱解技術(shù)和氣化技術(shù)有機集 成，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。 [0047]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)進一步包括:除塵裝置700。 [0048] 根據(jù)本實用新型的實施例，除塵裝置700具有尾氣入口 701、氣體出口 702和粉塵出 口 703，尾氣入口 701分別與尾氣出口 105和干燥尾氣出口 504相連，且適于將熱風復合式排 矸裝置100中所得到的含有粉塵的尾氣和粉煤干燥裝置500中得到含有粉塵的干燥尾氣進 行除塵處理，可以收集得到粉塵。由此，通過除塵處理，可以分離出尾氣中帶出的粉塵，從而 降低環(huán)境污染。具體的，除塵裝置可以為旋風式分離器。
[0049]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)進一步包括:廢熱鍋爐800。 [0050]根據(jù)本實用新型的實施例，廢熱鍋爐800具有氣化氣入口 801、煤氣出口 802和過熱 蒸汽出口 803，氣化氣入口 801與氣化氣出口 602相連，過熱蒸汽出口 803與干燥熱氣入口 502 相連，且適于將粉煤氣化裝置中得到的氣化氣供給至廢熱鍋爐中進行余熱回收處理，從而 可以得到煤氣和過熱蒸汽，并將過熱蒸汽返回至粉煤干燥裝置500作為干燥熱氣使用。由 此，可以實現(xiàn)系統(tǒng)余熱的充分利用，從而降低能源成本。具體的，將廢熱鍋爐中得到的過熱 蒸汽溫度控制在100~200攝氏度，然后經(jīng)穩(wěn)壓包穩(wěn)壓后作為粉煤干燥過程的干燥介質(zhì)。
[0051]如上所述，根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)可具有選自下列的優(yōu)點至 少之一：
[0052]根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)將低階煤的分選、干燥、熱解、氣化工 藝集成，巧妙運用塊煤熱解后半焦和粉煤氣化產(chǎn)生的余熱，采用回收熱解后半焦的余熱作 為復合式排矸的分選介質(zhì)，采用廢熱鍋爐回收氣化氣的余熱作為粉煤干燥介質(zhì)，降低了系 統(tǒng)能耗和運行成本，減少環(huán)境污染，同時，提高低階煤的有效利用率和低階煤轉(zhuǎn)化效率。 [0053]根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)實現(xiàn)了預預干燥和分選一體化，通過 干法分選脫除煤中的矸石等礦物雜質(zhì)，低階煤熱風分選脫除表面水分后，降低了分選過程 中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結(jié)概率，解決了常溫下低階煤干法分選過程中由 于顆粒之間的粘附導致分選效果差的難題；
[0054]根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)通過對原煤進行全粒級分選處理，解 決了低階煤直接作為熱解還未氣化原料時提質(zhì)產(chǎn)品的熱值低、熱利用率低等問題。
[0055]根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)在處理易選煤時效果較好。
[0056]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 方法進行詳細描述。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 復合式排矸裝置中采用熱風對所述低階煤進行排矸和預干燥處理，以便分別得到矸石、精 煤和含有粉塵的尾氣；（2)將所述精煤供給至所述篩分裝置中進行篩分處理，以便得到塊煤 和粉煤；（3)將所述塊煤供給至所述熱解裝置中進行熱解處理，以便得到半焦和熱解油氣； (4)將所述半焦供給至所述半焦余熱回收裝置中進行余熱回收處理，以便得到冷卻半焦和 熱氣，并將所述熱氣返回步驟（1)作為所述熱風使用；（5)將所述粉煤供給至所述粉煤干燥 裝置中采用干燥熱氣對所述粉煤進行干燥處理，以便得到干燥尾氣和干燥粉煤；以及(6)將 所述干燥粉煤供給至所述粉煤氣化裝置進行氣化處理，以便得到氣化氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過 采用熱風對低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了預干燥和排矸一體化，而且通過預干燥處理可以 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，并且解決了熱解產(chǎn)品品質(zhì) 差和氣化氣的品質(zhì)差的問題，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)量和氣化過程中氣化產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行氣化處理之前進行干燥處 理，可以顯著提高氣化過程中氣體產(chǎn)率和品質(zhì)，其次通過將復合式排矸技術(shù)、干燥技術(shù)、熱 解技術(shù)和氣化技術(shù)有機集成，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。
[0057]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 進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括：
[0058] S100:將低階煤供給至熱風復合式排矸裝置中采用熱風對低階煤進行排矸和預干 燥處理
[0059]根據(jù)本實用新型的實施例，將低階煤供給至熱風復合式排矸裝置中采用熱風對低 階煤進行排矸和預干燥處理，從而可以分別得到矸石、精煤和含有粉塵的尾氣。發(fā)明人發(fā) 現(xiàn)，通過采用熱風對低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了預干燥和排矸一體化，而且通過預干燥處 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，并且解決了熱解產(chǎn) 品品質(zhì)差的問題，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。
[0060] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，熱風的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，熱風的溫度可以為80~130Γ。
[0061] 根據(jù)本實用新型的再一個實施例，熱風的流速并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，熱風的流速可以為8~23m/s。 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用該流速范圍的熱風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 奸石之間）的粘結(jié)概率，從而在提尚排奸效率的同時提尚后續(xù)熱解過程中熱解廣品的質(zhì)量 和產(chǎn)率。
[0062] S200:將精煤供給至篩分裝置中進行篩分處理
[0063] 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行篩分處理， 從而可以得到塊煤和粉煤。由此，可以避免后續(xù)熱解過程精煤的浪費，從而節(jié)約原料成本。
[0064] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，塊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)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，塊煤的粒徑可以為不低于6mm， 而粉煤的粒徑可以為小于6_。由此，通過對所得精煤進行篩分處理，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)的氣化裝置生產(chǎn)氣化氣，從而可以不 僅可以避免熱解過程中精煤的浪費，而且可以提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
[0065] S300:將塊煤供給至熱解裝置中進行熱解處理
[0066]根據(jù)本實用新型的實施例，將上述篩分所得到的塊煤進行熱解處理，從而可以得 到半焦和熱解油氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將復合式排矸技術(shù)和熱解技術(shù)有機集成，使得在對低 階煤進行熱解處理之前進行排矸處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率。
[0067]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 500-900。。。
[0068] S400:將半焦供給至半焦余熱回收裝置中進行余熱回收處理，并將熱氣返回熱風 復合式排矸裝置作為熱風使用
[0069] 根據(jù)本實用新型的實施例，將熱解過程中所得半焦供給至余熱回收裝置中進行余 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為80~110°C，并將熱氣 返回熱風復合式排矸裝置作為熱風使用。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將復合式排矸技術(shù)和熱解技術(shù) 有機集成，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。
[0070] 該步驟中，具體的，采用半焦余熱回收裝置對熱解過程中得到的半焦進行余熱回 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) 壓后再供給至熱風復合式排矸裝置中作為熱風使用。
[0071] S500:將粉煤供給至粉煤干燥裝置中采用干燥熱氣對粉煤進行干燥處理
[0072] 根據(jù)本實用新型的實施例，將篩分裝置中所得到的粉煤供給至粉煤干燥裝置中采 用干燥熱氣對粉煤進行干燥處理，從而可以得到干燥尾氣和干燥粉煤。由此，可以顯著提高 后續(xù)粉煤氣化效率。
[0073]根據(jù)本實用新型的一個實施例，干燥熱氣的溫度和流速并不受特別限制，本領(lǐng)域 技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥熱氣的溫度可 以為100~200攝氏度，干燥熱氣的流速可以為0.1~0.5m/s。具體的，所得到的干燥粉煤中 水分含量小于l〇wt%。
[0074] S600:將干燥粉煤供給至粉煤氣化裝置進行氣化處理
[0075] 根據(jù)本實用新型的實施例，將粉煤干燥裝置中所得到的干燥粉煤供給至粉煤氣化 裝置中進行氣化處理，從而可以得到氣化氣。由此，通過將篩分所得粉煤進行氣化處理，不 僅可以顯著提高原料利用率，而且可以提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
[0076] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，氣化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)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，氣化處理的溫度可以為800 ~1100。。。
[0077] 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對 低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了預干燥和排矸一體化，而且通過預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，并且解決了熱解產(chǎn)品品質(zhì)差和氣化氣 的品質(zhì)差的問題，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)量和氣 化過程中氣化產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行氣化處理之前進行干燥處理，可以顯 著提高氣化過程中氣體產(chǎn)率和品質(zhì)，其次通過將復合式排矸技術(shù)、干燥技術(shù)、熱解技術(shù)和氣 化技術(shù)有機集成，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。
[0078]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一步 包括：
[0079] S700:將含有粉塵的尾氣和干燥尾氣供給至除塵裝置中進行除塵處理
[0080]根據(jù)本實用新型的實施例，將步驟S100所得到的含有粉塵的尾氣供給和步驟S500 中得到的含有粉塵的尾氣至除塵裝置中進行除塵處理，可以收集得到球團。由此，通過除塵 處理，可以分離出尾氣中帶出的粉塵，從而降低環(huán)境污染。具體的，除塵裝置可以為旋風式 分離器。
[0081]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一步 包括：
[0082] S800:將氣化氣供給至廢熱鍋爐中進行余熱回收處理，并將過熱蒸汽返回S500中 作為干燥熱風使用
[0083] 根據(jù)本實用新型的實施例，將粉煤氣化裝置中得到的氣化氣供給至廢熱鍋爐中進 行余熱回收處理，從而可以得到煤氣和過熱蒸汽，并將過熱蒸汽返回至粉煤干燥裝置500作 為干燥熱氣使用。由此，可以實現(xiàn)系統(tǒng)余熱的充分利用，從而降低能源成本。具體的，將廢熱 鍋爐中得到的過熱蒸汽溫度控制在1〇〇~200攝氏度，然后經(jīng)穩(wěn)壓包穩(wěn)壓后作為粉煤干燥過 程的干燥介質(zhì)。
[0084] 下面參考具體實施例，對本實用新型進行描述，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。
[0085] 實施例
[0086] 采用圖7所示的處理低階煤的系統(tǒng)對低階煤原煤進行處理，本實施例的原煤處理 量為30萬噸/年，處理粒度范圍為全粒度級，原煤的水分、灰分、硫分、熱值的分析結(jié)果如表1 所示。
[0087]表1原煤性質(zhì)的分析結(jié)果

【具體實施方式】 [0089] 包括以下次序的工藝步驟：
[0090] 1)、原煤首先由原煤倉通過皮帶和給煤機送入熱風復合式排矸裝置進行脫矸處 理，控制熱風溫度105°C，上升氣流速度10.76m/s，原煤經(jīng)熱風復合式排矸處理后，得到精煤 產(chǎn)品，精煤的水分、灰分、硫分分別為20.34%、14.52 %、0.77 %，剛開始時用外供熱風作為 排矸介質(zhì)；
[0091] 2)、將1)產(chǎn)生的精煤給入篩分裝置中進行篩分處理，得到塊煤(粒度不低于6mm)和 粉煤(粒度小于6mm);
[0092] 3)、將所得到的塊精煤送入熱解裝置進行熱解處理，熱解溫度為600°C，得到熱解 油氣和半焦，其中所得半焦的干基產(chǎn)率為69.02%，半焦的灰分為20.60% ;
[0093] 4)、將所得到的半焦供給至半焦余熱回收裝置中進行余回收處理，得到冷卻半焦 和熱氣，并將所得到的熱氣(80~110°C)經(jīng)穩(wěn)壓后送入熱風復合式排矸裝置中作為熱風使 用；
[0094] 5)、將粉煤送入粉煤干燥裝置進行干燥處理，得到干燥粉煤，剛開始采用的干燥介 質(zhì)為過熱蒸汽，干燥溫度為150°C，干燥粉煤的水分7.44% ;
[0095] 6)、將步驟1)所得分選尾氣和步驟5)所得干燥尾氣供給至除塵裝置進行收塵；
[0096] 7)、將干燥粉煤給入氣化裝置中進行氣化處理，得到氣化氣，氣化溫度為950°C，氣 化劑為氧氣/蒸汽，然后將氣化氣進入廢熱鍋爐中進行回收余熱，得到煤氣和過熱蒸汽，并 將過熱蒸汽供給至粉煤干燥裝置中作為干燥介質(zhì)使用，從廢熱鍋爐出來的煤氣中氫氣的體 積含量為33.97%，一氧化碳的體積含量為32.28%。
[0097]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 行結(jié)合和組合。
[0098] 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： 熱風復合式排矸裝置，所述熱風復合式排矸裝置具有低階煤入口、熱風入口、矸石出 口、精煤出口和尾氣出口； 篩分裝置，所述篩分裝置具有精煤入口、塊煤出口和粉煤出口，所述精煤入口與所述精 煤出口相連； 熱解裝置，所述熱解裝置具有塊煤入口、半焦出口和熱解油氣出口，所述塊煤入口與所 述塊煤出口相連； 半焦余熱回收裝置，所述半焦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熱風入口相連； 粉煤干燥裝置，所述粉煤干燥裝置具有粉煤入口、干燥熱氣入口、干燥粉煤出口和干燥 尾氣出口，所述粉煤入口與所述粉煤出口相連;以及 粉煤氣化裝置，所述粉煤氣化裝置具有干燥粉煤入口和氣化氣出口，所述干燥粉煤入 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，進一步包括： 除塵裝置，所述除塵裝置具有尾氣入口、氣體出口和粉塵出口，所述尾氣入口分別與所 述尾氣出口和所述干燥尾氣出口相連。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，進一步包括： 廢熱鍋爐，所述廢熱鍋爐具有氣化氣入口、煤氣出口和過熱蒸汽出口，所述氣化氣入口 與所述氣化氣出口相連，所述過熱蒸汽出口與所述干燥熱氣入口相連。
【文檔編號】C10B53/08GK205501221SQ201620226965
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】趙小楠, 丁力, 郭啟海, 劉維娜, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司