專利名稱：一種步進式褐煤改性提質系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于內熱式氣體熱載體褐煤提質技術領域，具體涉及一種步進式褐煤改性提質系統。
背景技術：
褐煤是煤化程度最低的煤種。具有水分含量高，達30% 60%;氧含量高，達18 25% ;固定碳含量低，發熱量低，般為3000kcal/kg左右；易風化破碎等顯著特征。因煤質差又不易經濟地長途外運，使得褐煤的工業應用以煤產地為主，而我國的主要褐煤產地又多遠離城市和大工業用戶，其資源優勢難以轉化為經濟優勢。 影響褐煤發熱量的原因有二 第一，非發熱物質減少單位重量褐煤中有效發熱量物質的量，導致褐煤發熱量降低；第二，全水在褐煤燃燒過程中要吸收發熱物質熱量相變為水蒸汽。導致褐煤發熱量降低最顯著的是全水，其次為氧和灰，所以對褐煤而言，脫水和脫
氧非常重要。在工業上較為成功的煤炭提質方法主要有以下幾種。按爐的加熱方式可分為外熱式、內熱式和內熱外熱混合式。內熱式氣體熱載體法的代表是，魯奇式爐，此法是采用氣體熱載體內熱式垂直連續爐，我國稱三段爐，即從上而下包括干燥段、干餾段和冷卻段三部分。該工藝的缺點對褐煤的粒度及煤質要求高，適用于中老年褐煤；單臺處理能力小，廢水量大，污染嚴重，環保性差。內熱式固體熱載體法，它的代表是魯奇魯爾蓋斯低溫干餾法(簡稱L-R法)，該工藝的缺點半焦產量小，液態產品多，雜質多，產出煤氣多，只適用于城市煤氣；單臺處理能力小，廢水量大，污染嚴重，環保性差。LFC工藝，是ENCOAL輕度氣化技術，雖然各項工藝技術較好，它們都采用化學方法，投資大，成本高，生產出的產品品位低，投資回收周期長。其它工藝方法和設備參見王永軍在《化學工業》2009年第9期23 26頁的論文介紹。目前，國內外褐煤提質的技術仍不太成熟，為實現大規模生產和低污染的環保指標，針對性地開發褐煤提質技術，將是褐煤資源綜合利用的研究方向。因此，本領域迫切需要開發出一種年產半焦或提質煤300萬/噸以上，經濟便捷、低污染的設備。
發明內容
為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種步進式褐煤改性提質系統，改性后的煤具有熱值高、穩定性好、吸水性弱等特點，采用“雙零水工藝”不需要工業用水，亦不產生廢水，也無有害氣體排放。為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為一種步進式褐煤改性提質系統，包括殼體15，殼體15分為彼此相通的干燥段、提質段和冷卻段，殼體15前端裝有進料裝置6，煤料9通過進料裝置6進入殼體15內部，落至干燥段輸送組件8上面；干燥段內配置有干燥段輸送組件8，干燥段輸送組件8上設有布料裝置5和料高控制裝置7，干燥段輸送組件8通過第一導軌4和第一滾輪3裝配于第一底座I上面，干燥段輸送組件8下端聯接干燥進風系統27，干燥段液壓系統2 —端裝配于第一底座I上面，另一端與干燥段輸送組件8聯接；提質段內配置有提質段輸送組件10，提質段輸送組件10通過第二導軌26和第二滾輪25裝配于第一底座I上面，干燥輸送組件8和提質輸送組件10中相應模塊聯接在一起，保持一致的水平運動，提質段輸送組件10下端聯接提質進風系統24，提質段液壓系統23 一端裝配于第一底座I上面，另一端與提質段輸送組件10聯接；
冷卻段內配置有冷卻段輸送組件13，冷卻段輸送組件13通過第三導軌21和第三滾輪19裝配于第二底座22上面，冷卻段輸送組件13下端聯接冷卻進風系統20，冷卻段液壓系統18 —端裝配于第二底座22上面，另一端與冷卻段輸送組件13聯接；經冷卻后的煤料9通過出料裝置17排出干燥提質系統，進入儲料倉。提質段和冷卻段之間設置擋料密封裝置12。干燥段和提質段上部設置煙氣排出裝置11。冷卻段上部設置冷卻排氣裝置14。本發明的優點該系統通過氣體熱載體(熱風爐煙氣)，在隔絕空氣情況下將煤炭加熱到180°C 300°C，脫除影響煤熱值的90%以上的全水、結晶水和部分含氧官能團，使煤發熱組分富集，熱值提升到5000kcal/kg以上，水分含量低于8%，達到中高熱值動力用煤指標。改性后的煤具有熱值高、穩定性好、吸水性弱等特點。本系統采用“雙零水工藝”不需要工業用水，亦不產生廢水，也無有害氣體排放。整個系統采用模塊化設計，可根據產能要求進行匹配，單臺設備年產半焦或提質煤100萬/噸以上，是一種處理大宗煤料的高自動化煤炭加工設備。
附圖為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步說明。參照附圖，一種步進式褐煤改性提質系統，包括殼體15，殼體15內部分為彼此相通的干燥段、提質段和冷卻段，殼體15前端裝有進料裝置6，煤料9通過進料裝置6進入系統內部，落至干燥段輸送組件8上面；可以調節進料裝置6中的氣動系統來調節進料量，同時進料裝置6還具有進料密封功能，可以避免殼體15內部的氣體外溢和外部空氣的進入。干燥段內配置有干燥段輸送組件8，干燥段輸送組件8上設有布料裝置5和料高控制裝置7，進入系統的煤料9通過布料裝置5均勻平鋪在干燥段輸送組件8上，同時通過料高控制裝置7來控制料層的高度，達到產量和工藝的要求。干燥段輸送組件8通過第一導軌4和第一滾輪3裝配于第一底座I上面。每一個輸送組件模塊下面配置四組滾輪和導軌進行支撐和移動。干燥段輸送組件8下端聯接干燥進風系統27，工作時經熱風爐產生的熱煙氣經干燥進風系統27通入干燥段輸送組件8，用于烘干干燥輸送組件8上部的煤料9。干燥段液壓系統2 —端裝配于第一底座I上面，另一端與干燥段輸送組件8聯接。工作中干燥段輸送組件8中各模塊間歇水平運動，其動力由干燥段液壓系統2提供。干燥段液壓系統2可實現無級調速。提質段內配置有提質段輸送組件10，提質段輸送組件10通過第二導軌26和第二滾輪25裝配于第一底座I上面。每一個輸送組件模塊下面配置四組滾輪和導軌進行支撐和移動。干燥輸送組件8和提質輸送組件10中相應模塊聯接在一起，保持一致的水平運動。提質段輸送組件10下端聯接提質進風系統24，工作時經熱風爐產生的熱煙氣經提質進風系統24通入提質段輸送組件10，用于脫出提質段輸送組件10上部的煤料9中的含氧官能團。提質段液壓系統23 —端裝配于第一底座I上面，另一端與提質段輸送組件10聯接。工作中提質段輸送組件10中各模塊間歇水平運動，其動力由提質段液壓系統23提供，可實現無級調速。冷卻段配置有冷卻段輸送組件13，冷卻段輸送組件13通過第三導軌21和第三滾輪19裝配于第二底座22上面。每一個輸送組件模塊下面配置四組滾輪和導軌進行支撐和移動。冷卻段輸送組件13下端聯接冷卻進風系統20，工作時經風機吹入的冷空氣經冷卻進風系統20通入冷卻段輸送組件13，用于冷卻輸送組件13上部的熱煤料9。經冷卻后的煤料溫度低于60°C。冷卻段液壓系統18 —端裝配于第二底座22上面，另一端與冷卻段輸送組件13聯接。工作中冷卻段輸送組件13中各模塊間歇水平運動，其動力由冷卻段液壓系統18提供，可實現無級調速。 經冷卻后的煤料9通過出料裝置17排出干燥提質系統，進入儲料倉。出料裝置17還具有氣體密封功能，可以避免殼體15內部的氣體外溢和外部空氣的進入。提質段和冷卻段之間設置擋料密封裝置12，用于阻隔提質段和冷卻段間的氣體流動。以保證兩段間爐體內的溫度恒定和防止冷卻段尾氣影響煤料的干燥提質。干燥段和提質段上部設置煙氣排出裝置11，用于排除干燥和提質所產生的廢煙氣，同時回收費煙氣中的水蒸氣用于工業生產。該段廢氣無有害氣分，可直接外排大氣。冷卻段上部設置冷卻排氣裝置14，用于排除冷卻高溫煤料9所產生的廢氣。該段廢氣無有害氣分，可直接外排大氣。步進式褐煤改性提質系統工作原理是煤料9經進料裝置6進入系統內部，經布料裝置5和料高控制裝置7按一定料層高度均布于干燥輸送組件8上。輸送組件中各模塊按照設定方式分組間歇性運動，同時帶動煤料9沿水平方向移動。移動中煤料9被來自輸送組件下部熱煙氣加熱，脫出水分和含氧官能團，達到中高熱值動力煤指標。干燥煤料所產生的費煙氣經殼體15上部煙氣排出裝置11排出，經冷卻系統冷卻回收水蒸氣后排放。高溫煤料9進入冷卻段，被來自冷卻段輸送組件13下部的冷空氣冷卻，經出料裝置17排出干燥提質系統。生產中控制系統16對系統內的溫度、壓力、氣氛、流量等主要工況參數進行實時監測及控制。
權利要求
1.一種步進式褐煤改性提質系統，包括殼體(15)，其特征在于殼體(15)內分為彼此相通的干燥段、提質段和冷卻段，殼體(15)前端裝有進料裝置(6)，煤料(9)通過進料裝置(6)進入系統內部，落至干燥段輸送組件(8)上面； 干燥段內配置有干燥段輸送組件(8 )，干燥段輸送組件(8 )上設有布料裝置(5 )和料高控制裝置(7)，干燥段輸送組件(8)通過第一導軌(4)和第一滾輪(3)裝配于第一底座(I)上面，干燥段輸送組件(8 )下端聯接干燥進風系統(27 )，干燥段液壓系統(2 ) 一端裝配于第一底座(I)上面，另一端與干燥段輸送組件(8)聯接； 提質段內配置有提質段輸送組件(10)，提質段輸送組件(10)通過第二導軌(26)和第二滾輪(25 )裝配于第一底座(I)上面，干燥輸送組件(8 )和提質輸送組件(10 )中相應模塊聯接在一起，保持一致的水平運動，提質段輸送組件(10)下端聯接提質進風系統(24)，提質段液壓系統(23) —端裝配于第一底座(I)上面，另一端與提質段輸送組件(10)聯接； 冷卻段內配置有冷卻段輸送組件(13)，冷卻段輸送組件(13)通過第三導軌(21)和第三滾輪(19)裝配于第二底座(22)上面，冷卻段輸送組件(13)下端聯接冷卻進風系統(20)，冷卻段液壓系統(18)—端裝配于第二底座(22)上面，另一端與冷卻段輸送組件(13)聯接； 經冷卻后的煤料(9)通過出料裝置(17)排出干燥提質系統，進入儲料倉。
2.根據權利要求I所述的一種步進式褐煤改性提質系統，其特征在于提質段和冷卻段之間設置擋料密封裝置(12)。
3.根據權利要求I所述的一種步進式褐煤改性提質系統，其特征在于干燥段和提質段上部設置煙氣排出裝置(11)。
4.根據權利要求I所述的一種步進式褐煤改性提質系統，其特征在于冷卻段上部設置冷卻排氣裝置(14)。
全文摘要
一種步進式褐煤改性提質系統，分為干燥段、提質段和冷卻段，通過氣體熱載體，在隔絕空氣情況下將煤炭加熱到180℃～300℃，脫除影響煤熱值的90%以上的全水、結晶水和部分含氧官能團，使煤發熱組分富集，熱值提升到5000kca1/kg以上，水分含量低于8％，達到中高熱值動力用煤指標，改性后的煤具有熱值高、穩定性好、吸水性弱等特點，采用“雙零水工藝”不需要工業用水，亦不產生廢水，也無有害氣體排放。各部件采用模塊化設計，可根據產能要求進行匹配，是一種處理大宗煤料的高自動化煤炭加工系統。
文檔編號C10L9/08GK102965173SQ201210441309
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月7日 優先權日2012年11月7日
發明者姜永濤, 趙玉良, 徐鴻鈞, 王有飛, 李國莉, 葛延 申請人:中國重型機械研究院股份公司