一種選煤設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤炭提質(zhì)領(lǐng)域，具體地，涉及一種選煤設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]高鈉煤是指Na含量大于2重量％的煤種，其主要分布在中國、澳大利亞、美國、德國等國家。中國的高鈉煤主要分布在新疆準(zhǔn)東地區(qū)。新疆準(zhǔn)東煤反應(yīng)性好，容易燃盡。但是，由于成煤歷史和當(dāng)?shù)靥厥獾淖匀坏乩憝h(huán)境，準(zhǔn)東煤中鈉的含量總體都在2重量％以上，遠(yuǎn)高于其他地區(qū)動力用煤，有的礦區(qū)產(chǎn)煤甚至高達(dá)10重量％以上。由于新疆特殊的地理位置經(jīng)濟(jì)條件和交通條件，煤炭無法大規(guī)模的外運(yùn)，新疆部分電廠已經(jīng)開始摻燒部分高鈉煤，但是，新疆某電廠摻燒高鈉煤，發(fā)現(xiàn)整體鍋爐出現(xiàn)大面積結(jié)焦，受熱面爆管現(xiàn)象頻發(fā)，嚴(yán)重的影響到了鍋爐的安全運(yùn)行。從取出的渣的成分分析來看，靠近管壁側(cè)的灰分里面含有豐富的K、Na等堿性金屬，電廠鍋爐燃用高鈉煤經(jīng)常出現(xiàn)水冷壁結(jié)渣、高溫過熱器高溫再熱器管腐蝕、對流受熱面沾污積灰和管壁磨損等問題。
[0003]目前對高鈉煤的利用主要采用摻燒沾污性弱的煤種的方法，但這種控制方法只能減緩沾污，無法從根本上解決問題。燃燒高鈉煤的鍋爐在一段時(shí)間后結(jié)渣積灰嚴(yán)重，必須停車清理。因此，高鈉煤提質(zhì)的研究對于改善其燃燒利用時(shí)的沾污具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0004]微波是頻率為300M?300GMHZ的電磁波，其方向和大小隨時(shí)間做周期性變化，是一種具有穿透特性的電磁波。常用的微波頻率為915MHz和2450MHz。微波加熱利用的是介質(zhì)損耗原理，由于水是強(qiáng)烈吸收微波的物質(zhì)，因而水的損耗因素比干物質(zhì)大得多。物料中的水分子是極性分子，在微波作用下，其極性取向隨著外電磁場的變化而變化。例如，915MHz的微波可使水分子每秒運(yùn)動18.3億次，致使分子急劇摩擦、碰撞，使物料產(chǎn)生熱化和膨化等一系列過程而達(dá)到微波加熱目的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)使用高鈉煤對鍋爐的危害以及現(xiàn)有的選煤設(shè)備不能對高鈉煤進(jìn)行脫鈉的缺陷，提供了一種選煤設(shè)備，既能脫除煤中的鈉，還能脫除煤中的水分，降低煤中鈉元素燃燒時(shí)產(chǎn)生的危害的同時(shí)提高了煤的熱值。
[0006]本實(shí)用新型提供的選煤設(shè)備包括原煤上料單元、原煤破碎單元、篩分單元、微波提質(zhì)脫鈉單元、洗煤單元、冷凝換熱器和精煤倉，且沿著煤料的流向，所述原煤上料單元、原煤破碎單元、篩分單元、微波提質(zhì)脫鈉單元和洗煤單元通過傳送帶依次連接，所述冷凝換熱器與微波提質(zhì)脫鈉單元連接，所述冷凝換熱器通過管道與精煤倉連接，所述洗煤單元與精煤倉連接。
[0007]優(yōu)選地，所述篩分單元通過傳送帶與原煤上料單元連接。
[0008]優(yōu)選地，所述選煤設(shè)備還包括除塵器，所述除塵器與所述精煤倉連接。
[0009]優(yōu)選地，所述微波提質(zhì)脫鈉單元為微波加熱腔體串聯(lián)組成的微波隧道窯。
[0010]更優(yōu)選地，所述微波加熱腔體的頂部設(shè)置有能量饋入口，該能量饋入口與微波源相連。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述能量饋入口通過波導(dǎo)管與微波源相連。
[0012]優(yōu)選地，每個(gè)微波加熱腔體沿傳送方向的長度為2.5-3.5米。
[0013]優(yōu)選地，連接所述冷凝換熱器和所述精煤倉的管道在精煤倉中的部分為布風(fēng)管道。
[0014]優(yōu)選地，所述選煤設(shè)備還包括與所述微波隧道窯相連通的抽排裝置。
[0015]本實(shí)用新型提供的選煤設(shè)備利用微波工藝對高鈉煤進(jìn)行脫鈉的同時(shí)干燥脫水，既降低了使用高鈉煤對鍋爐的危害，又提升了產(chǎn)品煤的熱值。具體地，通過微波提質(zhì)脫鈉單元的微波輻照以及后續(xù)的洗煤，對符合篩分粒徑的高鈉煤所含有的鈉進(jìn)行了有效脫除，使高鈉煤變成了脫鈉煤，同時(shí)煤中水分經(jīng)過微波輻照后有所降低，使得煤的熱值有所提升。微波脫鈉過程中產(chǎn)生的蒸汽潛熱通過冷凝換熱器回收利用，可以對洗煤后的精煤進(jìn)行干燥，達(dá)到能量梯級利用的目的。而本實(shí)用新型提供的選煤設(shè)備能夠?qū)Ω哜c煤進(jìn)行脫鈉，可能的原理是微波加熱造就物料體熱源的存在，改變了常規(guī)加熱干燥過程中某些迀移勢和迀移勢梯度方向，形成了微波干燥的獨(dú)特機(jī)理。由于物料中的水分介質(zhì)損耗較大，能大量吸收微波能并轉(zhuǎn)化為熱能。因此，物料的升溫和蒸發(fā)是在整個(gè)物料中同時(shí)進(jìn)行的。在物料表面，由于蒸發(fā)冷卻的緣故，使物料表面溫度略低于里層溫度，同時(shí)由于物料內(nèi)部產(chǎn)生熱量，以致于內(nèi)部蒸汽迅速產(chǎn)生，形成壓力梯度。初始含水率越高，壓力梯度對水分排除的影響越大，即有一種“栗”效應(yīng)，驅(qū)使水分流向表面，加快干燥速度。
[0016]而本實(shí)用新型通過實(shí)驗(yàn)證明，上述的這種“栗”效應(yīng)既能夠快速脫除煤中的水分，又可以將煤中的堿金屬如鈉等進(jìn)行脫除，達(dá)到既提高煤種熱值，又降低煤中鈉元素燃燒時(shí)產(chǎn)生的危害的目的。
[0017]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0018]附圖是用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0019]圖1是本實(shí)用新型提供的一種優(yōu)選的實(shí)施方式的選煤設(shè)備的示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明
[0021]I原煤上料單元2原煤破碎單元
[0022]3篩分單元4微波提質(zhì)脫鈉單元
[0023]5洗煤單元6冷凝換熱器
[0024]7精煤倉8除塵器
[0025]A高鈉原煤B不超過10mm的高鈉煤
[0026]C大于10mm的高鈉煤D脫鈉煤
[0027]E煤泥F煤矸石
[0028]G中煤H精煤
[0029]I抽濕蒸汽J空氣
[0030]K冷凝水L熱空氣[0031 ] M廢熱空氣
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。
[0033]在本實(shí)用新型中，所述高鈉煤是指Na含量大于2重量％的煤種，優(yōu)選地，所述高鈉煤中的Na含量為2-10重量％。此處的高鈉煤的鈉含量按照GB/T 4634-1996或MT/T 1074-2008的方法測試得到。
[0034]本實(shí)用新型提供了一種選煤設(shè)備，如圖1所示，該選煤設(shè)備包括原煤上料單元1、原煤破碎單元2、篩分單元3、微波提質(zhì)脫鈉單元4、洗煤單元5、冷凝換熱器6和精煤倉7，且沿著煤料的流向，所述原煤上料單元1、原煤破碎單元2、篩分單元3、微波提質(zhì)脫鈉單元4和洗煤單元5通過傳送帶依次連接，所述冷凝換熱器6與微波提質(zhì)脫鈉單元4連接，所述冷凝換熱器6通過管道與精煤倉7連接，所述洗煤單元5與精煤倉7連接。
[0035]在本實(shí)用新型中，所述原煤上料單元1、原煤破碎單元2、篩分單元3和洗煤單元5均可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。例如，所述原煤上料單元I可以是皮帶輸送機(jī)，所述原煤破碎單元2可以是破碎機(jī)，所述篩分單元3可以是振動篩分機(jī)，所述洗煤單元5可以是洗煤機(jī)。
[0036]按照本實(shí)用新型，高鈉原煤A經(jīng)過原煤上料單元I在原煤破碎單元2上進(jìn)行破碎，破碎后的高鈉煤在篩分單元3中進(jìn)行篩分，分為粒徑不超過10mm的高鈉煤B和粒徑大于10mm的高鈉煤C。根據(jù)高鈉煤的粒徑確定下一步的操作，這樣是為了得到更好的脫鈉效果。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型，所述篩分單元3通過傳送帶與原煤上料單元I連接。粒徑大于10mm的高鈉煤C需要進(jìn)一步進(jìn)行破碎，所以要重新經(jīng)過原煤上料單元I進(jìn)行后續(xù)的操作。粒徑不超過10mm的高鈉煤B可以進(jìn)入微波提質(zhì)脫鈉單元4進(jìn)行脫鈉。
[0038]根據(jù)本實(shí)用新型，所述微波提質(zhì)脫鈉單元4可以為微波加熱腔體串聯(lián)組成的微波隧道窯。每個(gè)微波加熱腔體的長度乘以微波加熱腔體的個(gè)數(shù)即為微波隧道窯的長度。微波隧道窯的長度可以根據(jù)實(shí)際的選煤設(shè)備的裝機(jī)容量而設(shè)置，而且組裝方便，便于本實(shí)用新型的選煤設(shè)備的安裝和運(yùn)輸，使得本實(shí)用新型的選煤系統(tǒng)能夠適用于更多的工作場合和條件。
[0039]在本實(shí)用新型中，所述微波加熱腔體的頂部設(shè)置有能量饋入口，該能量饋入口與微波源相連。優(yōu)選地，所述能量饋入口通過波導(dǎo)管與微波源相連。所述微波源并不設(shè)置在微波加熱腔體中，而是設(shè)置在微波加熱腔體之外。所述微波源通過波導(dǎo)管將微波能量引入微波加熱腔體中。
[0040]根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，微波加熱腔體的頂部設(shè)置有能量饋入口，該能量饋入口通過波導(dǎo)管與微波源相連，該微波源包括磁控管，通過該磁控管產(chǎn)生微波能，再通過波導(dǎo)管將微波能傳送到微波加熱腔體的能量饋入口，以使得微波能在微波加熱腔體中對煤炭進(jìn)行加熱。
[0041 ] 在本實(shí)用新型中，微波源的工作頻率可以為915MHz，微波源的功率可以為10-75kW，優(yōu)選為 75kW。
[0042]在本實(shí)用新型中，每個(gè)微波加熱腔體沿傳送方向的長度可以根據(jù)微波源的功率來確定。例如，當(dāng)所述微波源的工作頻率為915MHz，所述微波源的功率為10-75kW時(shí)，每個(gè)微波加熱腔體沿傳送方向的長度可以為2.5-3.5米，優(yōu)選為2.5-3米。
[0043]優(yōu)選地，所述微波隧道窯還包括微波泄漏抑制裝置，該微波泄漏抑制裝置在所述微波隧道窯的入口處和出口處沿傳送方向設(shè)置。該微波泄漏裝置可以根據(jù)實(shí)際需要而選擇現(xiàn)有技術(shù)中任意適用的相應(yīng)裝置，例如由石墨碳板制成的微波吸收條、由合金鋁制成的梳狀抑制條和抑制槽板等。
[0044]根據(jù)本實(shí)用新型，經(jīng)過篩分后的粒徑不超過10mm的高鈉煤B通過傳送帶進(jìn)入微波提質(zhì)脫鈉單元4中接受微波輻照進(jìn)行脫鈉。接受微波輻照的高鈉煤的平鋪厚度可以為100-200mm。微波隧道窯中的高鈉煤的輸送速度可以根據(jù)微波隧道窯的長度進(jìn)行確定，確定的原則是將整個(gè)輻照過程的時(shí)間控制為20-40分鐘。經(jīng)過輻照后的高鈉煤中的鈉或鈉的化合物析出至煤的表面，得到初步提質(zhì)的脫鈉煤D。
[0045]S卩，所述脫鈉的條件包括:高鈉煤的平鋪厚度可以為100-200mm;溫度可以為100-1500C，優(yōu)選為100-120°C ;時(shí)間可以為20-40分鐘。