處理低階煤的系統的制作方法

處理低階煤的系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了處理低階煤的系統，包括：分級裝置、塊煤熱風復合式分選裝置、粉煤熱風分選裝置、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，分級裝置上塊煤出口與塊煤熱風復合式分選裝置上塊煤入口相連；熱解裝置上精煤入口與塊煤熱風復合式分選裝置上精煤出口相連；粉煤熱風分選裝置上的粉煤入口與分級裝置上的粉煤出口相連；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分別與塊煤熱風復合式分選裝置和粉煤熱風分選裝置上熱風入口相連；粉煤干燥裝置上粉煤入口與粉煤熱風分選裝置上精煤出口相連；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。
【專利說明】
處理低階煤的系統
技術領域
[0001] 本實用新型屬于煤化工技術領域，具體而言，本實用新型涉及一種處理低階煤的 系統。
【背景技術】
[0002] 低階煤主要是指黏結性差、煤化度低的煤，常見的有褐煤、泥炭、長焰煤、風化煤 等。我國低階煤資源豐富，占我國已探明煤炭總量的55%以上。現階段低階煤的主要利用方 式是直接燃燒發電，這種利用方式雖然在操作上簡單易行，但是造成了能源、設備等的極大 浪費。另外，低階煤直接燃燒的熱效率低，且低階煤燃燒后會產生SOx、⑶和NOx等對大氣造 成嚴重污染。低階煤提質加工將成為低階煤高效開發利用的關鍵。低階煤的提質加工包括 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 加工過程中設備的腐蝕和降低酸雨對環境的危害，低階煤通過提質加工可以擴大其利用范 圍。
[0003] 雖然通過分選可以脫除低階煤中的礦物雜質，但濕法分選過程中煤與水充分接 觸，造成選煤產品水分增大，降低了產品發熱量，部分抵消了洗煤效果，也與提質脫水的目 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，排矸效果 差。單獨的干燥和氣化技術在一定程度上提高低階煤的熱值，但提質煤中的灰、硫等礦物雜 質影響后續加工產品的質量，且含硫、氮等化合物造成污染環境和設備腐蝕。
[0004] 因此，現有的處理低階煤的技術有待進一步改進。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。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，該系統可以解決現有的復合式排矸技 術對低階煤排矸率低的問題，從而可以提高后續熱解過程中熱解產品的質量和產率，并且 通過將熱解過程中產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，而且可以提高企業經濟效益。
[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。根據本實 用新型的實施例，該系統包括：
[0007] 分級裝置，所述分級裝置具有低階煤入口、塊煤出口和粉煤出口；
[0008] 塊煤熱風復合式分選裝置，所述塊煤熱風復合式分選裝置具有塊煤入口、第一熱 風入口、第一矸石出口、第一精煤出口和第一尾氣出口，所述塊煤入口與所述塊煤出口相 連；
[0009] 粉煤熱風分選裝置，所述粉煤熱風分選裝置具有粉煤入口、第二熱風入口、第二矸 石出口、第二精煤出口和第二尾氣出口，所述粉煤入口與所述粉煤出口相連；
[0010] 熱解裝置，所述熱解裝置具有第一精煤入口、半焦出口和熱解油氣出口，所述第一 精煤入口與所述第一精煤出口相連；
[0011] 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，所述熱氣出口分別與所述第一熱風入口和所述 第二熱風入口相連；
[0012] 粉煤干燥裝置，所述粉煤干燥裝置具有第二精煤入口、干燥熱氣入口、干燥粉煤出 口和干燥尾氣出口，所述第二精煤入口與所述第二精煤出口相連;以及
[0013] 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。
[0014] 由此，根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統通過對低階煤進行分級處理， 得到塊煤和粉煤，然后采用熱風分別對所得塊煤和粉煤進行分選處理，不但實現了預干燥 和排矸一體化，而且通過預干燥處理可以脫除塊煤和粉煤表面的水分，從而降低了排矸過 程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結概率，解決了現有的復合式排矸技術對低階 煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的半焦熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實 用新型的系統可以顯著提高熱解過程中熱解產品的質量，其次通過將復合式排矸技術和熱 解技術有機集成，巧妙的將熱解過程中產生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程 能源成本，另外通過在對粉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 氣體產率，并且將分級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 高企業經濟效益。
[0015] 另外，根據本實用新型上述實施例的處理低階煤的系統還可以具有如下附加的技 術特征：
[0016] 任選的，所述處理低階煤的系統進一步包括: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第一尾氣出口、所述第二尾氣出口和所 述干燥尾氣出口相連。
[0017] 任選的，所述處理低階煤的系統進一步包括:廢熱回收裝置，所述廢熱回收裝置具 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，可以實現系統余熱的充分利用，從而降低能源 成本。
[0018] 本實用新型的附加方面和優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】
[0019] 本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結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：
[0020] 圖1是根據本實用新型一個實施例的處理低階煤的系統結構示意圖；
[0021] 圖2是根據本實用新型再一個實施例的處理低階煤的系統結構示意圖；
[0022] 圖3是根據本實用新型又一個實施例的處理低階煤的系統結構示意圖；
[0023]圖4是采用本實用新型一個實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的方法流程示 意圖；
[0024]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處理低階煤的方法流程 示意圖；
[0025]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處理低階煤的方法流程 示意圖；
[0026]圖7是根據本實用新型又一個實施例的處理低階煤的系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]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。
[0028]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語"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"、"外"、 "順時針"、"逆時針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的 方位或位置關系，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型 的限制。
[0029]此外，術語"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特征的數量。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。
[0030] 在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語"安裝"、"相連"、"連接"、"固 定"等術語應做廣義理解，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 元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技 術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0031] 在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，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。 [0032]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。根據本實 用新型的實施例，該系統包括:分級裝置，所述分級裝置具有低階煤入口、塊煤出口和粉煤 出口；塊煤熱風復合式分選裝置，所述塊煤熱風復合式分選裝置具有塊煤入口、第一熱風入 口、第一矸石出口、第一精煤出口和第一尾氣出口，所述塊煤入口與所述塊煤出口相連;粉 煤熱風分選裝置，所述粉煤熱風分選裝置具有粉煤入口、第二熱風入口、第二矸石出口、第 二精煤出口和第二尾氣出口，所述粉煤入口與所述粉煤出口相連;熱解裝置，所述熱解裝置 具有第一精煤入口、半焦出口和熱解油氣出口，所述第一精煤入口與所述第一精煤出口相 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，所述熱氣出口分別與所述第一熱風入口和所述第二熱 風入口相連;粉煤干燥裝置，所述粉煤干燥裝置具有第二精煤入口、干燥熱氣入口、干燥粉 煤出口和干燥尾氣出口，所述第二精煤入口與所述第二精煤出口相連；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。發明人發現，通過對低階煤進行分級處理，得到塊煤和粉煤，然后采用熱風分別對 所得塊煤和粉煤進行分選處理，不但實現了預干燥和排矸一體化，而且通過預干燥處理可 以脫除塊煤和粉煤表面的水分，從而降低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間） 的粘結概率，解決了現有的復合式排矸技術對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后 的半焦熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實用新型的系統可以顯著提高熱解過程 中熱解產品的質量，其次通過將復合式排矸技術和熱解技術有機集成，巧妙的將熱解過程 中產生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成本，另外通過在對粉煤進行氣 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率，并且將分級所得粉煤進行 氣化處理，不僅可以顯著提高原料利用率，而且可以提高企業經濟效益。
[0033] 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進行詳細描述。根據本 實用新型的實施例，該系統包括:分級裝置100、塊煤熱風復合式分選裝置200、粉煤熱風分 選裝置300、熱解裝置400、半焦余熱回收裝置500、粉煤干燥裝置600和粉煤氣化裝置700。
[0034] 根據本實用新型的實施例，分級裝置100具有低階煤入口 101、塊煤出口 102和粉煤 出口 103,且適于將低階煤進行分級處理，從而可以得到塊煤和粉煤。由此，不僅可以顯著降 低后續分選過程中的粉塵，而且可以避免后續熱解過程原料的浪費，從而節約原料成本。
[0035] 根據本實用新型的一個實施例，塊煤的粒徑并不受特別限制，本領域技術人員可 以根據實際需要進行選擇，根據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，通過對所得低階煤進行分級處理，然后采用熱風分別 對塊煤和粉煤進行分選處理，可以顯著提高塊煤和粉煤的分選效率，從而提高熱解油氣產 率和氣化氣收率。
[0036]根據本實用新型的實施例，塊煤熱風復合式分選裝置200具有塊煤入口 201、第一 熱風入口 202、第一矸石出口 203、第一精煤出口 204和第一尾氣出口 205，塊煤入口 201與塊 煤出口 102相連，且適于采用熱風對上述分級所得到的塊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。發明人發現，通過采用熱風對塊煤進行處理，不 但實現了預干燥和排矸一體化，而且通過預干燥處理可以脫除塊煤表面的水分，從而降低 了排矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結概率，解決了現有的復合式排矸技 術對低階煤排矸率低的問題，并且解決了后續熱解后的半焦熱值低、灰分高和硫分高的問 題，即采用本實用新型的系統可以顯著提高熱解過程中熱解產品的質量。
[0037] 根據本實用新型的一個實施例，第一熱風的溫度并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第一熱風的溫度可以為80 ~13(TC〇
[0038] 根據本實用新型的再一個實施例，第一熱風的流速并不受特別限制，本領域技術 人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第一熱風的流速可以為9 ~24m/s。發明人發現，使用該流速范圍的熱風可以使得塊煤中精煤和矸石在浮力和各自重 力作用下明顯分離，并且可以帶走塊煤表面的水分，降低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精 煤與矸石之間）的粘結概率，從而在提高排矸效率的同時提高后續熱解過程中熱解產品的 質量和產率。
[0039] 根據本實用新型的實施例，粉煤熱風分選裝置300具有粉煤入口 301、第二熱風入 口 302、第二矸石出口 303、第二精煤出口 304和第二尾氣出口 305,粉煤入口 301與粉煤出口 103相連，且適于采用第二熱風對粉煤進行排矸和預干燥處理，從而可以分別得到第二矸 石、第二精煤和含有粉塵的第二尾氣。發明人發現，通過將分級分選技術與分級預干燥技術 耦合，將低階煤預先分級處理后再分別進行分選和預干燥，可以顯著降低后續過程中處理 負荷，并顯著降低處理過程中霧霾的產生，同時采用熱風對分級所得粉煤進行處理，不但實 現了預干燥和排矸一體化，而且通過預干燥處理可以脫除粉煤表面的水分，從而降低了分 選過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結概率，進而經分選所得精煤經后續干燥 和氣化處理可以顯著提高所得氣化氣品質。
[0040] 根據本實用新型的一個實施例，第二熱風的溫度并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第二熱風的溫度可以為80 ~13(TC〇
[0041] 根據本實用新型的再一個實施例，第二熱風的流速并不受特別限制，本領域技術 人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第二熱風的流速可以為4 ~9m/s。發明人發現，使用該流速范圍的熱風可以使得粉煤中精煤和矸石在浮力和各自重 力作用下明顯分離，并且可以帶走粉煤表面的水分，降低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精 煤與矸石之間）的粘結概率，從而進一步提高所得氣化氣品質。
[0042]根據本實用新型的實施例，熱解裝置400具有第一精煤入口 401、半焦出口 402和熱 解油氣出口 403，第一精煤入口 401與第一精煤出口 204相連，且適于將上述分選處理所得到 的第一精煤進行熱解處理，從而可以得到半焦和熱解油氣。發明人發現，通過將復合式排矸 技術和熱解技術有機集成，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率。
[0043]根據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，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，熱解處理的溫度可以為500 ~90(TC〇
[0044]根據本實用新型的實施例，半焦余熱回收裝置500具有半焦入口 501、冷卻半焦出 口 502和熱氣出口 503,半焦入口 501與半焦出口 402相連，熱氣出口 503與第一熱風入口 202 和第二熱風入口 302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80~130°C，并將熱氣返回塊煤熱風復合式分選裝置 和粉煤熱風分選裝置作為熱風使用。發明人發現，通過將復合式排矸技術和熱解技術有機 集成，巧妙的將熱解過程中產生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成本。
[0045]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換可以得到熱氣，并且所得到的熱氣經穩壓包穩 壓后再供給至塊煤熱風復合式分選裝置和粉煤熱風分選裝置中作為熱風使用。
[0046]根據本實用新型的實施例，粉煤干燥裝置600具有第二精煤入口 601、干燥熱氣入 口 602、干燥粉煤出口 603和干燥尾氣出口 604，第二精煤入口 601與第二精煤出口 304相連， 且適于采用干燥熱氣對分選所得第二精煤進行干燥處理，從而可以得到干燥尾氣和干燥粉 煤。由此，可以顯著提高后續粉煤氣化效率。
[0047]根據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，本領域 技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據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%。
[0048]根據本實用新型的實施例，粉煤氣化裝置700具有干燥粉煤入口 701和氣化氣出口 702，干燥粉煤入口 701與干燥粉煤出口 603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，通過將所得干燥粉煤進行氣化處理，不僅可 以顯著提高原料利用率，而且可以提高企業經濟效益。
[0049] 根據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，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，氣化處理的溫度可以為800 ~1100。。。
[0050] 根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統通過對低階煤進行分級處理，得到塊 煤和粉煤，然后采用熱風分別對所得塊煤和粉煤進行分選處理，不但實現了預干燥和排矸 一體化，而且通過預干燥處理可以脫除塊煤和粉煤表面的水分，從而降低了排矸過程中顆 粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結概率，解決了現有的復合式排矸技術對低階煤排矸 率低的問題，并且解決了熱解后的半焦熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實用新型 的系統可以顯著提高熱解過程中熱解產品的質量，其次通過將復合式排矸技術和熱解技術 有機集成，巧妙的將熱解過程中產生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成 本，另外通過在對粉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 率，并且將分級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 經濟效益。
[0051] 參考圖2,根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統進一步包括:除塵裝置800。 [0052] 根據本實用新型的實施例，除塵裝置800具有尾氣入口 801、氣體出口 802和粉塵出 口 803,尾氣入口 801分別與第一尾氣出口 205、第二尾氣出口 305和干燥尾氣出口 604相連， 且適于將塊煤熱風復合式分選裝置中所得到的含有粉塵的第一尾氣、粉煤熱風分選裝置得 到的含有粉塵的第二尾氣和粉煤干燥裝置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，從而降低環境污染。具 體的，除塵裝置可以為旋風式分離器。
[0053]參考圖3,根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統進一步包括:廢熱回收裝置 900 〇
[0054]根據本實用新型的實施例，廢熱回收裝置900具有氣化氣入口 901、煤氣出口 902和 過熱蒸汽出口 903，氣化氣入口 901與氣化氣出口 702相連，過熱蒸汽出口 903與干燥熱氣入 口 602相連，且適于將粉煤氣化裝置中得到的氣化氣供給至廢熱回收裝置中進行余熱回收 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作為干燥熱氣使 用。由此，可以實現系統余熱的充分利用，從而降低能源成本。具體的，將廢熱回收裝置中得 到的過熱蒸汽溫度控制在100~200攝氏度，然后經穩壓包穩壓后作為粉煤干燥過程的干燥 介質。根據本實用新型的具體實施例，廢熱回收裝置可以為廢熱鍋爐。
[0055] 如上所述，根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統可具有選自下列的優點至 少之一：
[0056] 根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統采用將分級、分選、熱解和氣化技術 耦合，采用回收熱解后的半焦余熱作為分選介質，采用回收氣化氣的余熱作為干燥介質，降 低了系統能耗和運行成本，減少環境污染，同時，提高低階煤的有效利用率。
[0057]根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統通過原煤的熱風分級分選能提高塊 煤、粉煤的分選效率和脫水率;塊煤經分選處理后再進行熱解，提高了熱解裝置的有效處理 量和熱解產品的質量，降低了熱解能耗;粉煤經分選處理后在進行干燥和氣化，減少了干燥 和氣化過程的單位能耗，降低了煤氣雜質。
[0058]根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統采用分級、分選、熱解和氣化的低階 煤提質方法，該方法通過預先脫除原煤中的矸石和部分水分，提高干燥單元、熱解單元和氣 化單元的處理量，降低了熱解產品和氣化產品中的灰、硫等雜質含量。
[0059] 根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統采用分級、分選、熱解和氣化的低階 煤提質方法，該方法采用塊煤復合式干法分選一粉煤氣流分選一塊煤熱解一粉煤氣化工 藝，在分選過程中不用重介質具有工藝簡單、運行穩定、生產成本低等優點。
[0060] 根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統采用分級、分選熱解和氣化的低階煤 提質方法，此方法在處理塊煤和粉煤均為中等可選或易選的原煤時效果較為明顯。
[0061] 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處理低階煤的 方法進行描述。根據本實用新型的實施例，該方法包括：（1)將低階煤供給至所述分級裝置 中進行分級處理，以便得到塊煤和粉煤；（2)將塊煤供給至所述塊煤熱風復合式分選裝置中 采用第一熱風對所述塊煤進行排矸和預干燥處理，以便分別得到第一矸石、第一精煤和含 有粉塵的第一尾氣；（3)將所述粉煤供給至所述粉煤熱風分選裝置中采用第二熱風對所述 粉煤進行排矸和預干燥處理，以便分別得到第二矸石、第二精煤和含有粉塵的第二尾氣； (4)將所述第一精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；（5) 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，并將所述熱氣的一部分返回步驟(2)作為所述第一熱風使用，將所述熱氣的另一部分返 回步驟(3)作為所述第二熱風使用；（6)將所述第二精煤供給至所述粉煤干燥裝置中采用干 燥熱氣對所述第二精煤進行干燥處理，以便得到干燥尾氣和干燥粉煤；以及(7)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。發明人發現，通過對低階煤 進行分級處理，得到塊煤和粉煤，然后采用熱風分別對所得塊煤和粉煤進行分選處理，不但 實現了預干燥和排矸一體化，而且通過預干燥處理可以脫除塊煤和粉煤表面的水分，從而 降低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結概率，解決了現有的復合式排 矸技術對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的半焦熱值低、灰分高和硫分高的問 題，即采用本實用新型的系統可以顯著提高熱解過程中熱解產品的質量，其次通過將復合 式排矸技術和熱解技術有機集成，巧妙的將熱解過程中產生的余熱用于排矸過程，可以顯 著降低處理過程能源成本，另外通過在對粉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率，并且將分級所得粉煤進行氣化處理，不僅可以顯著提高原料利 用率，而且可以提高企業經濟效益。需要說明的是，上述針對處理低階煤的系統所描述的特 征和優點同樣適用于該處理低階煤的方法，此處不再贅述。
[0062]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處理低階煤的方法 進行詳細描述。根據本實用新型的實施例，該方法包括：
[0063] S100:將低階煤供給至分級裝置中進行分級處理
[0064] 根據本實用新型的實施例，將低階煤供給至分級裝置中進行分級處理，從而可以 得到塊煤和粉煤。由此，不僅可以顯著降低后續分選過程中的粉塵，而且可以避免后續熱解 過程原料的浪費，從而節約原料成本。
[0065] 根據本實用新型的一個實施例，塊煤的粒徑并不受特別限制，本領域技術人員可 以根據實際需要進行選擇，根據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，通過對所得低階煤進行分級處理，然后采用熱風分別 對塊煤和粉煤進行分選處理，可以顯著提高塊煤和粉煤的分選效率，從而提高熱解油氣產 率和氣化氣收率。
[0066] S200:將塊煤供給至塊煤熱風復合式分選裝置中采用第一熱風對塊煤進行排矸和 預干燥處理
[0067] 根據本實用新型的實施例，將上述分級所得到的塊煤供給至塊煤熱風復合式分選 裝置中采用第一熱風對塊煤進行排矸和預干燥處理，從而可以分別得到第一矸石、第一精 煤和含有粉塵的第一尾氣。發明人發現，通過采用熱風對塊煤進行處理，不但實現了預干燥 和排矸一體化，而且通過預干燥處理可以脫除塊煤表面的水分，從而降低了排矸過程中顆 粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結概率，解決了現有的復合式排矸技術對低階煤排矸 率低的問題，并且解決了后續熱解后的半焦熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實用 新型的系統可以顯著提高熱解過程中熱解產品的質量。
[0068] 根據本實用新型的一個實施例，第一熱風的溫度并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第一熱風的溫度可以為80 ~13(TC〇
[0069] 根據本實用新型的再一個實施例，第一熱風的流速并不受特別限制，本領域技術 人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第一熱風的流速可以為9 ~24m/s。發明人發現，使用該流速范圍的熱風可以使得塊煤中精煤和矸石在浮力和各自重 力作用下明顯分離，并且可以帶走塊煤表面的水分，降低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精 煤與矸石之間）的粘結概率，從而在提高排矸效率的同時提高后續熱解過程中熱解產品的 質量和產率。
[0070] S300:將粉煤供給至粉煤熱風分選裝置中采用第二熱風對粉煤進行排矸和預干燥 處理
[0071] 根據本實用新型的實施例，將粉煤供給至粉煤熱風分選裝置中采用第二熱風對粉 煤進行排矸和預干燥處理，從而可以分別得到第二矸石、第二精煤和含有粉塵的第二尾氣。 發明人發現，通過將分級分選技術與分級預干燥技術耦合，將低階煤預先分級處理后再分 別進行分選和干燥，可以顯著降低后續過程中處理負荷，并顯著降低處理過程中霧霾的產 生，同時采用熱風對分級所得粉煤進行處理，不但實現了預干燥和排矸一體化，而且通過預 干燥處理可以脫除粉煤表面的水分，從而降低了分選過程中顆粒之間（尤其是精煤與矸石 之間）的粘結概率，進而經分選所得精煤經后續干燥和氣化處理可以顯著提高所得氣化氣 品質。
[0072] 根據本實用新型的一個實施例，第二熱風的溫度并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第二熱風的溫度可以為80 ~13(TC〇
[0073]根據本實用新型的再一個實施例，第二熱風的流速并不受特別限制，本領域技術 人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第二熱風的流速可以為4 ~9m/s。發明人發現，使用該流速范圍的熱風可以使得粉煤中精煤和矸石在浮力和各自重 力作用下明顯分離，并且可以帶走粉煤表面的水分，降低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精 煤與矸石之間）的粘結概率，從而進一步提高所得氣化氣品質。
[0074] S400:將第一精煤供給至熱解裝置中進行熱解處理
[0075]根據本實用新型的實施例，將上述塊煤熱風復合式分選裝置中所得到的第一精煤 供給至熱解裝置中進行熱解處理，從而可以得到半焦和熱解油氣。發明人發現，通過將復合 式排矸技術和熱解技術有機集成，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率。
[0076]根據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，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，熱解處理的溫度可以為500 ~90(TC〇
[0077] S500:將半焦供給至半焦余熱回收裝置中進行余熱回收處理，并將熱氣返回塊煤 熱風復合式分選裝置和粉煤熱風分選裝置作為熱風使用
[0078] 根據本實用新型的實施例，將熱解過程中所得半焦供給至半焦余熱回收裝置中進 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80~130°C，并將 熱氣的一部分返回塊煤熱風復合式分選裝置作為第一熱風使用，將熱氣的另一部分返回粉 煤熱風分選裝置作為第二熱風使用。發明人發現，通過將復合式排矸技術和熱解技術有機 集成，巧妙的將熱解過程中產生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成本。
[0079] 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，半焦的余熱在半焦余熱回收裝置中通過轉換可以得到熱氣，并且所得到的熱氣經穩壓 包穩壓后再供給至塊煤熱風復合式分選裝置和粉煤熱風分選裝置中作為熱風使用。
[0080] S600:將第二精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
[0081] 根據本實用新型的實施例，將粉煤熱風分選裝置所得到的第二精煤供給至粉煤干 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 以顯著提高后續粉煤氣化效率。
[0082] 根據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，本領域 技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據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%。
[0083] S700:將干燥粉煤供給至粉煤氣化裝置進行氣化處理
[0084] 根據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，通過將所得干燥粉煤進行氣化處理，不 僅可以顯著提高原料利用率，而且可以提高企業經濟效益。
[0085] 根據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，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，氣化處理的溫度可以為800 ~1100。。。
[0086] 根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的方法通過對低階煤進 行分級處理，得到塊煤和粉煤，然后采用熱風分別對所得塊煤和粉煤進行分選處理，不但實 現了預干燥和排矸一體化，而且通過預干燥處理可以脫除塊煤和粉煤表面的水分，從而降 低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結概率，解決了現有的復合式排矸 技術對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的半焦熱值低、灰分高和硫分高的問題， 即采用本實用新型的系統可以顯著提高熱解過程中熱解產品的質量，其次通過將復合式排 矸技術和熱解技術有機集成，巧妙的將熱解過程中產生的余熱用于排矸過程，可以顯著降 低處理過程能源成本，另外通過在對粉煤進行氣化處理之前進行干燥處理，可以顯著提高 氣化過程中氣體產率，并且將分級所得粉煤進行氣化處理，不僅可以顯著提高原料利用率， 而且可以提高企業經濟效益。
[0087]參考圖5,根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的方法進一步 包括：
[0088] S800:將含有粉塵的第一尾氣、含有粉塵的第二尾氣和干燥尾氣供給至除塵裝置 中進行除塵處理
[0089] 根據本實用新型的實施例，將步驟S200所得到的含有粉塵的第一尾氣、步驟S300 所得到的含有粉塵的第二尾氣和步驟S600中得到的含有粉塵的干燥尾氣至除塵裝置中進 行除塵處理，可以收集粉塵。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 環境污染。具體的，除塵裝置可以為旋風式分離器。
[0090] 參考圖6,根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的方法進一步 包括：
[0091] S900:將氣化氣供給至廢熱回收裝置中進行余熱回收處理，并將過熱蒸汽返回 S600中作為干燥熱氣使用
[0092] 根據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回收裝置 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 作為干燥熱氣使用。由此，可以實現系統余熱的充分利用，從而降低能源成本。具體的，將廢 熱回收裝置中得到的過熱蒸汽溫度控制在1〇〇~200攝氏度，然后經穩壓包穩壓后作為粉煤 干燥過程的干燥介質。
[0093] 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。
[0094] 實施例
[0095]采用圖7所示的處理低階煤的系統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、熱值的分析結果如表1 所示。
[0096]表1原煤性質的分析結果
L00"」【具體實施方式】包括以下次序的工藝步驟：
[0100] 1)、原煤首先由原煤倉通過皮帶和給煤機送入分級裝置進行分級處理，得到塊煤 (粒度不低于6mm，灰分為22.05% )和粉煤(粒度小于6mm，灰分為25.99% );
[0101] 2)、將分級后所得到的塊煤供給至塊煤熱風復合式分選裝置進行分選處理，控制 熱風溫度105 °C，上升氣流速度18.32m/s，塊煤經熱風復合式排矸處理后，得到精煤產品，精 煤的水分、灰分、硫分分別為15.74%、18.15 %、0.50 %，剛開始時用外供熱風作為排矸介 質；
[0102] 3)、將步驟1)所得粉煤供給至粉煤熱風分選裝置進行分選處理，控制熱風溫度110 °C，上升氣流速度7.33m/s，粉煤經粉煤熱風分選裝置處理后，得到精煤產品，精煤的水分、 灰分、硫分分別為16.71 %、14.21 %、0.48 %，剛開始時用外供熱風作為排矸介質；
[0103] 4)、將步驟(2)所得到的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率為68.25%，熱值為6322.80kcal/kg;
[0104] 5)、將步驟4)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(80~130°C)經穩壓后送入塊煤熱風復合式分選裝置和 粉煤熱風分選裝置中作為熱風使用；
[0105] 6)、將步驟3)所得到的精煤送入粉煤干燥裝置進行干燥處理，得到干燥粉煤，其 中，干燥熱氣溫度為180°C，流速為0.27m/s，干燥粉煤的水分7.53%，剛開始采用的干燥熱 氣為過熱蒸汽；
[0106] 7)、將步驟2)、步驟3)所得分選尾氣和步驟6)所得干燥尾氣供給至除塵裝置進行 收塵；
[0107] 8)、將干燥粉煤給入粉煤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回收裝置中進行回收余熱，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熱氣使用，從廢熱回收裝置出來的 煤氣中氫氣的體積含量為34.60%，一氧化碳的體積含量為30.77%。
[0108] 在本說明書的描述中，參考術語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、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、結構、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合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域 的技術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 行結合和組合。
[0109] 盡管上面已經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，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍 內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1. 一種處理低階煤的系統，其特征在于，包括： 分級裝置，所述分級裝置具有低階煤入口、塊煤出口和粉煤出口； 塊煤熱風復合式分選裝置，所述塊煤熱風復合式分選裝置具有塊煤入口、第一熱風入 口、第一矸石出口、第一精煤出口和第一尾氣出口，所述塊煤入口與所述塊煤出口相連； 粉煤熱風分選裝置，所述粉煤熱風分選裝置具有粉煤入口、第二熱風入口、第二矸石出 口、第二精煤出口和第二尾氣出口，所述粉煤入口與所述粉煤出口相連； 熱解裝置，所述熱解裝置具有第一精煤入口、半焦出口和熱解油氣出口，所述第一精煤 入口與所述第一精煤出口相連； 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，所述熱氣出口分別與所述第一熱風入口和所述第二熱 風入口相連； 粉煤干燥裝置，所述粉煤干燥裝置具有第二精煤入口、干燥熱氣入口、干燥粉煤出口和 干燥尾氣出口，所述第二精煤入口與所述第二精煤出口相連;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. 根據權利要求1所述的處理低階煤的系統，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 述第一尾氣出口、所述第二尾氣出口和所述干燥尾氣出口相連。3. 根據權利要求1或2所述的處理低階煤的系統，其特征在于，進一步包括： 廢熱回收裝置，所述廢熱回收裝置具有氣化氣入口、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】C10B57/10GK205635507SQ201620227718
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】趙小楠, 丁力, 董賓, 許修強, 吳道洪
【申請人】北京神霧環境能源科技集團股份有限公司