專利名稱：低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)工藝及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低階煤的提質(zhì)工藝及系統(tǒng)，特別涉及一種高含水量的低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)工藝及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
低階煤包括褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、氣煤、泥煤等，大約占我國煤炭儲量的 60%以上，主要分布在云南、內(nèi)蒙古、東北、四川等地。其特點是含水量高，一般在20%以上； 揮發(fā)份高，約在30-50% ；熱值低，約2500-4500大卡/公斤。目前我國的煤炭資源的開采和利用以無煙煤和煙煤為主，低階煤的開采和利用水平低，主要是作為電廠動力燃煤。由于其含水量高，直接燃燒存在燃燒困難、熱效率低的缺點。隨著我國對能源需求的不斷增加，以及無煙煤和煙煤資源過度開采造成的資源緊張，低階煤開發(fā)和利用越來越重要。針對低階煤反應(yīng)活性高，易自燃，不易長途運輸；含水量大、熱值低的缺點，低階煤的轉(zhuǎn)化提質(zhì)應(yīng)是低階煤的開發(fā)重點之一。目前針對低階煤轉(zhuǎn)化提質(zhì)的傳統(tǒng)工藝主要有干燥提質(zhì)和低溫干餾提質(zhì)工藝。普通干燥提質(zhì)工藝多用于含水較高的褐煤煤種提質(zhì)，其原理主要是通過物理的方法，如升高溫度、加壓方式，使原煤中水分迅速變成氣態(tài)的形式，從而達到脫除的目的。世界范圍內(nèi)的低階煤干燥技術(shù)很多，包括固定床、流化床、回轉(zhuǎn)窯、夾帶系統(tǒng)等。干燥提質(zhì)工藝的缺點在于處理后的煤樣極易從周圍環(huán)境中吸潮，而且長期暴露在空氣中的煤粉極易自燃。本專利權(quán)人發(fā)明的專利201010222363. 1介紹了一種褐煤的過熱蒸汽強化循環(huán)分級粉碎提質(zhì)工藝，該技術(shù)基于過熱蒸汽的干燥理論，實現(xiàn)了破碎、風(fēng)選、粉碎、干燥等技術(shù)的優(yōu)化組合，解決了目前褐煤干燥技術(shù)中存在的能耗高、系統(tǒng)調(diào)控困難、運行不穩(wěn)定、安全性能低等問題，具有安全、節(jié)能、環(huán)保、高效、穩(wěn)定等優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用前景。低溫干餾提質(zhì)工藝是指通過熱解的方式將含水量低的煙煤、低階煤加工成為優(yōu)質(zhì)半焦，并獲得一定熱值的煤氣和高附加值的煤焦油的過程?，F(xiàn)階段成熟的工業(yè)化半焦生產(chǎn)工藝主要有多段回轉(zhuǎn)爐工藝和內(nèi)熱式氣固熱載體熱解工藝。外熱式多段回轉(zhuǎn)爐工藝(專利公開號CN1066459A)是中國煤炭科學(xué)研究總院北京煤化所開發(fā)的低階煤干餾(熱解)工藝。該工藝的主要目標是制備優(yōu)質(zhì)半焦，對原料煤的適宜粒度要求是6-30mm。煤氣經(jīng)凈化后，可外供民用或做工業(yè)燃氣。其缺點是工藝單臺處理能力小，熱效率低。內(nèi)熱式工藝主要有托斯考(Toscoal)、ETCH粉煤快速熱解工藝、魯奇魯爾煤氣 (Lurgi-Ruhrgas，簡寫成LR)工藝、大連理工大學(xué)煤固體熱載體法熱解工藝，其特點是借助熱載體把熱量傳給煤料，熱載體可以是氣體熱載體，也可以是固體熱載體。托斯考(Toscoal)工藝是美國油頁巖公司(The Oil Shale Corporation)基于 Tosco-II油頁巖干餾工藝開發(fā)的煤低溫干餾方法。用瓷球作為熱載體，在熱解轉(zhuǎn)爐內(nèi)進行煤的干餾。該工藝僅對非粘結(jié)性煤有效，所產(chǎn)半焦可用作氣化原料或生產(chǎn)型焦，副產(chǎn)粗焦油經(jīng)加氫可獲得優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)合成原油。但該工藝存在著設(shè)備復(fù)雜、投資高、維修量大，陶瓷球的熱容量和耐磨性差等問題。ETCH粉煤快速熱解工藝是利用氣體熱載體流化床加熱煤粉， 可以達到快速熱解的目的。但是，該工藝中氣體熱載體為煙氣，煤熱解析出的揮發(fā)產(chǎn)物被煙氣稀釋，降低了煤氣質(zhì)量，增大了煤氣分離凈化設(shè)備及動力消耗，焦油比較重，粉塵含量高。 魯奇魯爾煤氣(LR)工藝是德國的Lurgi和Ruhrgas兩公司聯(lián)合開發(fā)的一種有多種用途的內(nèi)熱式固體熱載體快速熱解工藝。其優(yōu)點是油收率高、能耗較低、設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單。但存在著焦油和粒子的凝聚而產(chǎn)生故障，設(shè)備磨損和裝置放大等問題。大連理工大學(xué)煤固體熱載體法熱解工藝由備煤、煤干燥、煤干餾、流化提升加熱粉焦、煤焦混合、流化燃燒和煤氣冷卻、輸送和凈化等部分組成。工藝系統(tǒng)復(fù)雜并且設(shè)備制造成本高、投資大，操作難度大，熱半焦循環(huán)量大。因低階煤一般初水份含量較大，單純的干餾工藝存在焦化廢水處理量大、煤氣處理量大等問題，并且干餾尾氣的中低溫余熱也未得到有效利用，造成了很大的能源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)工藝及系統(tǒng)，該工藝及系統(tǒng)特別適用于含水量高的褐煤或其他低階煤如長焰煤、不粘煤或弱粘煤和氣煤等的干燥干餾組合提質(zhì)。該工藝及系統(tǒng)采用氣流干燥和多管回轉(zhuǎn)低溫干餾的組合提質(zhì)方法，解決了單純的干餾工藝存在的焦化廢水處理量大、煤氣處理量大等問題，同時將干餾后的熱煙氣引入干燥系統(tǒng)作熱源，實現(xiàn)了對高溫?zé)煔獾奶菁売行Ю?，提高了整個系統(tǒng)的能量利用率。本發(fā)明提供的氣流干燥和多管回轉(zhuǎn)低溫干餾的組合提質(zhì)工藝具有能量利用率高、系統(tǒng)安全穩(wěn)定、干餾氣體處理量小、焦化廢水處理量小、焦油產(chǎn)率高、煤氣熱值高等優(yōu)點。該工藝及系統(tǒng)還可以回收低階煤低溫干餾過程中產(chǎn)生的煤焦油等化工原料，提高煤的綜合利用率。該工藝及系統(tǒng)用低階煤低溫干餾提質(zhì)工藝生產(chǎn)揮發(fā)份低、低位熱值高、穩(wěn)定性好的粉狀或粒狀半焦。該工藝及系統(tǒng)用低階煤低溫干餾提質(zhì)工藝生產(chǎn)中的熱值用于民用或工業(yè)煤氣。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)工藝，包括以下步驟1)將從原煤倉出來原煤煤粉/粒輸送至氣流干燥機；2)進入氣流干燥機中的原煤煤粉/粒，符合粒徑要求的經(jīng)過氣流干燥機分選裝置分選后直接被熱風(fēng)帶走并干燥脫水，干燥后隨干燥尾氣進行除塵和分離，分離收集下來的干煤粉/粒進入摻混料倉，除塵和分離的尾氣一部分作為干燥熱源返回干燥機循環(huán)使用， 另一部分排空；不符合粒徑要求的煤粉/粒落到設(shè)置于干燥器底部的粉碎機內(nèi)，被進一步粉碎至符合粒徑要求，返回到原煤倉中，重復(fù)步驟1)；3)摻混料倉中的干煤粉/粒經(jīng)輸送設(shè)備進入至少一級多管回轉(zhuǎn)干餾機中干餾，產(chǎn)生熱半焦和干餾氣，熱半焦從多管回轉(zhuǎn)干餾機底部排出進入冷焦機用冷空氣或冷水間接冷卻，冷卻半焦后的空氣一部分進入煙氣發(fā)生爐作為助燃空氣使用，另一部分去余熱回收系統(tǒng)或冷卻半焦后產(chǎn)生的熱水進行再回收循環(huán)利用；所述干餾氣排出多管回轉(zhuǎn)干餾機后，經(jīng)除塵器除塵，收集下來的粉塵進入冷焦機，除塵后的干餾氣進入煤氣凈化和焦油捕集系統(tǒng)。所述步驟1)中的原煤倉出來的粒徑為O-IOmm原煤煤粉/粒經(jīng)輸送設(shè)備進入氣流干燥機內(nèi)與來自干燥混風(fēng)室的400-800°C高溫?zé)峤橘|(zhì)直接接觸；所述輸送設(shè)備為螺旋輸送
5機或其他輸送設(shè)備。所述步驟2~)中的進入氣流干燥機中的原煤煤粉/粒的粒徑小于5mm的經(jīng)過氣流干燥機分選裝置分選后直接被熱風(fēng)帶走并干燥脫水；粒徑大于5mm的落到設(shè)置于干燥器底部的粉碎機內(nèi)，被進一步粉碎至符合粒徑要求，返回到原煤倉中，重復(fù)步驟1)。所述步驟幻中的氣流干燥機中的熱風(fēng)為由煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的一部分高溫?zé)煔馀c干燥循環(huán)尾氣以及干餾排出的煙氣混合后的煙氣；或者由煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的一部分高溫?zé)煔馀c經(jīng)煙氣換熱器加熱后的干燥回流尾氣混合后的煙氣。所述步驟幻中多管回轉(zhuǎn)干餾機中干餾用的熱源為由煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的另一路高溫?zé)煔饣蛟摳邷責(zé)煔馀c干餾機排出的煙氣混合后的煙氣。干餾換熱后的煙氣從多管回轉(zhuǎn)干餾機排出后分為兩部分，一部分作為干燥系統(tǒng)的熱源進入所述氣流干燥機，另一部分進入干餾混風(fēng)室進行調(diào)溫配風(fēng)循環(huán)利用；或者干餾換熱后的煙氣從多管回轉(zhuǎn)干餾機排出一部分進入煙氣換熱器間接加熱干燥循環(huán)尾氣，換熱后的煙氣經(jīng)除塵后排空，另一部分進余熱回收系統(tǒng)；所述步驟2、中進入氣流干燥機中的原煤煤粉/粒中的水分被高溫?zé)釟怏w瞬間加熱汽化實現(xiàn)脫水，含水量降到8%以下。所述步驟2、中干燥后符合粒徑和水分要求的原煤煤粉/粒隨干燥尾氣依次進入旋風(fēng)分離器I和布袋除塵器I分離，收集下來的干煤粉進入摻混料倉。所述步驟幻中摻混料倉中的煤粉/粒經(jīng)旋轉(zhuǎn)給料閥落入其下方的輸送裝置，經(jīng)粉煤給料器均勻布入多管回轉(zhuǎn)干餾機內(nèi)敷設(shè)的多根干餾管中，一方面隨著多管回轉(zhuǎn)干餾機筒體的轉(zhuǎn)動繞干餾機中心軸做圓周運動，另一方面在多管回轉(zhuǎn)干餾管內(nèi)螺旋葉片導(dǎo)流及自身重力作用下沿軸向移動，受到來自干餾混風(fēng)室的750°C -900°C的高溫?zé)煔獾拈g接加熱作用而發(fā)生熱解，高溫?zé)煔馀c煤粉的流向可設(shè)置為順流或逆流；所述輸送裝置為皮帶。所述步驟幻中熱半焦為400-600°C，其從多管回轉(zhuǎn)干餾機底部排出經(jīng)卸料閥進入冷焦機用冷空氣間接冷卻，冷卻后的半焦根據(jù)需要進入后續(xù)工段，用于半焦氣化，或作為冶金還原劑，或作為清潔燃料，或其他用途。所述步驟3)中煙氣發(fā)生爐為燃煤爐或燃油爐或燃氣爐。所述步驟2、中在干餾機循環(huán)至干餾混風(fēng)室的煙氣支路上設(shè)有閥門I，若煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉁囟燃傲髁磕軌驖M足干餾熱源的要求，關(guān)閉閥門I。所述步驟幻中煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c干燥系統(tǒng)相連的管路上設(shè)有閥門 II，若干餾排出煙氣和干燥回流尾氣混合后的煙氣溫度及流量能滿足干燥熱源要求時，關(guān)閉閥門II。一種低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)系統(tǒng)，包括串聯(lián)的干燥系統(tǒng)和干餾系統(tǒng)，所述干燥系統(tǒng)包括氣流干燥機和進料系統(tǒng)，進料系統(tǒng)與氣流干燥機的進料口相連，氣流干燥機出料口與除塵分離系統(tǒng)相連，除塵分離系統(tǒng)分別與煙氣換熱器、排空裝置和摻混料倉相連，摻混料倉與干餾系統(tǒng)進料口相連；氣流干燥機進氣系統(tǒng)分別與排空裝置、高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置、干餾系統(tǒng)煙氣出口相連；氣流干燥機底部設(shè)有與進料系統(tǒng)相連的粉碎裝置。所述干餾系統(tǒng)包括至少一級多管回轉(zhuǎn)干餾機，多管回轉(zhuǎn)干餾機為外熱式回轉(zhuǎn)類裝置，多管回轉(zhuǎn)干餾機的筒體內(nèi)設(shè)置若干干餾管，若干干餾管內(nèi)均設(shè)有螺旋葉片。多管回轉(zhuǎn)
6干餾機的進料口與所述摻混料倉相連，出料口與冷焦機相連，多管回轉(zhuǎn)干餾機的煙氣進口經(jīng)干餾混風(fēng)室與高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置相連，煙氣出口分別與干餾混風(fēng)室相連，所述從干餾機析出的干餾氣由導(dǎo)氣口經(jīng)除塵器分別與冷焦機以及煤氣凈化和焦油捕集系統(tǒng)相連；所述冷焦機上的排氣口分別與煙氣發(fā)生爐和余熱回收系統(tǒng)相連，冷焦機上的出料口與后續(xù)工段相連，冷焦機上的進氣口與風(fēng)機相連。所述進料系統(tǒng)包括原煤倉，原煤倉下部設(shè)有與其出口相對應(yīng)的輸送裝置，輸送裝置與干燥機進料口相連。所述除塵分離系統(tǒng)包括串聯(lián)的旋風(fēng)分離器和布袋除塵器，所述旋風(fēng)分離器進口端與干燥機的排氣口相連，旋風(fēng)分離器出風(fēng)口與布袋除塵器相連，出料口和摻混料倉相連；所述布袋除塵器上的出料口與摻混料倉相連，布袋除塵器的出氣口與排空裝置相連。所述干燥機進氣系統(tǒng)包括與干燥機進氣口相連的干燥混風(fēng)室，所述干燥混風(fēng)室分別與排空裝置、高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置、干餾系統(tǒng)出氣口相連，其中，干燥混風(fēng)室與高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置相連的管道上設(shè)有閥門。所述排空裝置包括與除塵分離系統(tǒng)相連的引風(fēng)機，引風(fēng)機與煙囪相連，其中，在引風(fēng)機與煙 相連的管道上設(shè)有與干燥機進氣系統(tǒng)相連的分支管道。所述除塵器為旋風(fēng)除塵器。本發(fā)明的工作原理為煤流程原煤倉出來的O-IOmm原煤經(jīng)螺旋輸送機或其它同等作用的輸送設(shè)備后進入氣流干燥機內(nèi)與來自干燥混風(fēng)室的400-800°C，優(yōu)選500-700°C的高溫?zé)峤橘|(zhì)直接接觸。進入干燥系統(tǒng)的煤粉/粒中小于5mm，優(yōu)選小于3mm的細煤粒經(jīng)過氣流干燥機分選裝置分選后直接被熱風(fēng)帶走并干燥脫水，而大于3mm，優(yōu)選大于5mm的碎煤降落到設(shè)置于干燥機底部的粉碎機，被進一步粉碎至5mm以下，優(yōu)選3mm以下，返回到原煤倉。進入干燥機的原料煤中的水分被高溫?zé)釟怏w瞬間加熱汽化實現(xiàn)脫水，含水量可降到8%以下，優(yōu)選5%以下。干燥后符合粒徑和水份要求的物料隨干燥尾氣依次進入旋風(fēng)分離器I和布袋除塵器I 分離，收集下來的干煤粉進入摻混料倉。摻混料倉出來的煤粉/粒落入其下方的皮帶或能起同樣作用的輸送設(shè)備，經(jīng)粉煤給料器均勻布入多管回轉(zhuǎn)干餾機內(nèi)敷設(shè)的多根干餾管中，一方面隨著多管回轉(zhuǎn)干餾機筒體的轉(zhuǎn)動繞干餾機中心軸做圓周運動，另一方面在干餾管內(nèi)螺旋葉片導(dǎo)流及自身重力作用下沿軸向移動，受到來自干餾混風(fēng)室的750°C -900°C的高溫?zé)煔獾拈g接加熱作用而發(fā)生熱解，高溫?zé)煔馀c煤粉的流向可設(shè)置為順流或逆流。煤粉干餾熱解產(chǎn)生熱半焦和干餾氣(煤氣、焦油蒸氣、熱解水等)。干餾機底部排出的400-600°C熱半焦落入冷焦機中。環(huán)境空氣經(jīng)鼓風(fēng)機進入冷焦機，與熱半焦進行間接冷卻，冷卻半焦后的具有一定溫度的空氣一部分進入煙氣發(fā)生爐作為助燃空氣使用，另一部分去余熱回收系統(tǒng)。冷卻后的半焦可根據(jù)需要進入后續(xù)工段，用于半焦氣化，或作為冶金還原劑，或作為清潔燃料，或其它用途。產(chǎn)生的干餾氣排出干餾機后，經(jīng)旋風(fēng)除塵器II除塵，收集下來的粉塵進入冷焦機，除塵后的干餾氣進入煤氣凈化和焦油捕集系統(tǒng)。熱煙氣流程該工藝采用煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛闊嵩矗摕煔獍l(fā)生爐可以是燃煤的，也可以是燃油或燃氣的。煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥謨陕?，一路進入干餾混風(fēng)室與干餾機回流廢煙氣混合，降溫至750°C -900°C作為干餾熱源使用。來自干餾混風(fēng)室的滿足干餾熱源要求的熱介質(zhì)，進入多管回轉(zhuǎn)干餾機筒體內(nèi)經(jīng)干餾管壁間接加熱干餾管內(nèi)的煤粉。換熱后從干餾機排出的400-700°C煙氣也分為兩部分，一部分作為干燥系統(tǒng)的熱源進入干燥機，另一部分循環(huán)至干餾混風(fēng)室進行調(diào)溫配風(fēng)循環(huán)利用，在循環(huán)煙氣支路上設(shè)有閥門I，如果煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉁囟燃傲髁磕軌驖M足干餾熱源的要求，關(guān)閉干餾機循環(huán)煙氣支路上的閥門I，利用煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵苯舆M干餾機。煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的另一路高溫?zé)煔膺M入干燥混風(fēng)室中與干燥回循環(huán)尾氣以及干餾排出的部分煙氣混合降溫至400-800°C，優(yōu)選500-600°C作為干燥熱源使用。這一路高溫?zé)煔夤苈飞弦苍O(shè)有閥門II，當(dāng)干餾排出煙氣和干燥回流尾氣混合后的煙氣溫度及流量就能滿足干燥熱源要求時，可關(guān)閉閥門II。干燥循環(huán)尾氣攜帶的高濕過熱蒸汽可有效保證摻混煙氣的氧含量小于5%。來自干燥混風(fēng)室的滿足干燥熱源要求的熱介質(zhì)進入氣流干燥機，完成干燥過程的煙氣夾帶著粉塵依次進入旋風(fēng)除塵器I和布袋除塵器I中，經(jīng)分離凈化后的 120-180°C干燥尾氣經(jīng)引風(fēng)機后分為兩部分，一部分循環(huán)至干燥混風(fēng)室循環(huán)利用；剩余部分經(jīng)煙囪排空。本發(fā)明的有益效果是1、該工藝在干餾工段前將原煤含水量干燥到8%以下，從而大大減少了低溫干餾氣體產(chǎn)物排出量，減小了干餾氣體處理系統(tǒng)的投資和運行成本，減少了干餾過程產(chǎn)生的有
害廢水量。2、該工藝將干餾后的熱煙氣引入干燥系統(tǒng)作熱源，實現(xiàn)了對高溫?zé)煔獾奶菁売行Ю茫岣吡苏麄€系統(tǒng)的能量利用率。3、該工藝將從冷焦機出來的熱空氣引入煙氣發(fā)生爐作助燃空氣，充分利用了這部分能量，提高了整個工藝的熱利用率。4、該工藝采用了過熱蒸汽分級粉碎氣流干燥技術(shù)，具有高溫快速干燥、系統(tǒng)安全穩(wěn)定、單臺產(chǎn)能大、節(jié)能環(huán)保等特點。5、采用多管回轉(zhuǎn)干餾機進行干餾，干餾機內(nèi)設(shè)有眾多干餾管，可大大地增加換熱面積，是同等規(guī)格內(nèi)熱式煙氣干餾機換熱面積的10-20倍。同時隨著干餾機的轉(zhuǎn)動，干餾管內(nèi)的螺旋導(dǎo)流葉片可對干餾管內(nèi)的粉煤進行分散、導(dǎo)流，強化了干餾效果。6、待干餾煤粉加入多管回轉(zhuǎn)干餾機內(nèi)部眾多干餾管內(nèi)，使煤粉在干餾管內(nèi)的填充率可達30-45%，大大提高了單臺設(shè)備的干餾處理能力。7、該間接加熱式的干餾工藝系統(tǒng)使傳熱介質(zhì)不直接與粉煤接觸，干餾產(chǎn)生的氣體主要成分為焦油氣、煤氣及水蒸氣，相對內(nèi)熱直接加熱方式所獲得的干餾氣體純度高，氣體處理量小，得到的焦油中粉塵含量低，煤氣熱值高。


圖1是本發(fā)明工藝系統(tǒng)實施例1流程圖；圖2是本發(fā)明工藝系統(tǒng)實施例2流程圖；圖3為本發(fā)明多管回轉(zhuǎn)干餾機筒體及干餾管結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、原煤倉，2、螺旋輸送機，3、粉碎機，4、干燥混風(fēng)室，5、氣流干燥機，6、旋風(fēng)分離器1，7、布袋除塵器1，8、引風(fēng)機1，9、摻混料倉，10、皮帶，11、多管回轉(zhuǎn)干餾機，12、煙氣發(fā)生爐，13、干餾混風(fēng)室，14、冷焦機，15、旋風(fēng)除塵器II，16、鼓風(fēng)機，17、閥門I，18、閥門II，
819、干餾管，20、螺旋葉片，21、煙氣換熱器，22、布袋除塵器11，23、引風(fēng)機II。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。實施例1 如圖1，圖3所示，本發(fā)明的工藝如下煤流程原煤倉1出來的O-IOmm原煤經(jīng)螺旋輸送機2或其它同等作用的輸送設(shè)備后進入氣流干燥機5內(nèi)與來自干燥混風(fēng)室4的400-800°C (優(yōu)選500-700°C )的高溫?zé)峤橘|(zhì)直接接觸。進入干燥系統(tǒng)的煤粉/粒中小于5mm(優(yōu)選小于3mm)的細煤粒經(jīng)過氣流干燥機5分選裝置分選后直接被熱風(fēng)帶走并干燥脫水，而大于5mm的碎煤降落到設(shè)置于干燥器底部的粉碎機3，被進一步粉碎至5mm以下(優(yōu)選3mm以下)，返回到原煤倉1。進入干燥機的原料煤中的水分被高溫?zé)釟怏w瞬間加熱汽化實現(xiàn)脫水，含水量可降到8%以下(優(yōu)選5% 以下)。干燥后符合粒徑和水份要求的物料隨干燥尾氣依次進入旋風(fēng)分離器16和布袋除塵器17分離，收集下來的干煤粉進入摻混料倉9。摻混料倉9出來的煤粉/粒落入其下方的皮帶10或能起同樣作用的輸送設(shè)備，經(jīng)粉煤給料器均勻布入多管回轉(zhuǎn)干餾機11內(nèi)敷設(shè)的多根干餾管19中，一方面隨著多管回轉(zhuǎn)干餾機11筒體的轉(zhuǎn)動繞干餾機11中心軸做圓周運動，另一方面在干餾管19內(nèi)螺旋葉片20 導(dǎo)流及自身重力作用下沿軸向移動，受到來自干餾混風(fēng)室13的750°C -900°C的高溫?zé)煔獾拈g接加熱作用而發(fā)生熱解，高溫?zé)煔馀c煤粉的流向可設(shè)置為順流或逆流。煤粉干餾熱解產(chǎn)生熱半焦和干餾氣(煤氣、焦油蒸氣、熱解水等)。干餾機11底部排出的400-600°C熱半焦落入冷焦機14中。環(huán)境空氣經(jīng)鼓風(fēng)機16進入冷焦機14，與熱半焦進行間接冷卻，冷卻半焦后的具有一定溫度的空氣一部分進入煙氣發(fā)生爐12作為助燃空氣使用，另一部分去余熱回收系統(tǒng)。冷卻后的半焦可根據(jù)需要進入后續(xù)工段，用于半焦氣化，或作為冶金還原劑，或作為清潔燃料，或其它用途。產(chǎn)生的干餾氣排出干餾機11后，經(jīng)旋風(fēng)除塵器1115除塵，收集下來的粉塵進入冷焦機14，除塵后的干餾氣進入煤氣凈化和焦油捕集系統(tǒng)。熱煙氣流程該工藝采用煙氣發(fā)生爐12產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛闊嵩?，該煙氣發(fā)生爐 12可以是燃煤的，也可以是燃油或燃氣的。煙氣發(fā)生爐12產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥謨陕?，一路進入干餾混風(fēng)室13與干餾機11回流廢煙氣混合，降溫至750°C -900°C作為干餾熱源使用。 來自干餾混風(fēng)室13的滿足干餾熱源要求的熱介質(zhì)，進入多管回轉(zhuǎn)干餾機11筒體內(nèi)通過干餾管19加熱干餾管19內(nèi)的煤粉。換熱后從干餾機11排出的400-700°C煙氣也分為兩部分，一部分作為干燥系統(tǒng)的熱源進入干燥機5，另一部分循環(huán)至干餾混風(fēng)室13進行調(diào)溫配風(fēng)循環(huán)利用，在回流煙氣支路上設(shè)有閥門117，如果煙氣發(fā)生爐12產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉁囟燃傲髁磕軌驖M足干餾熱源的要求，可取消干餾混風(fēng)室13，關(guān)閉干餾機11循環(huán)煙氣支路上的閥門117，利用煙氣發(fā)生爐12產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵苯舆M干餾機。煙氣發(fā)生爐12產(chǎn)生的另一路高溫?zé)煔膺M入干燥混風(fēng)室4中與干燥循環(huán)尾氣以及干餾排出的部分煙氣混合降溫至400-800°C，優(yōu)選500-600°C作為干燥熱源使用。這一路的高溫?zé)煔夤苈飞贤瑯釉O(shè)有閥門1118，當(dāng)干餾排出煙氣和干燥循環(huán)尾氣混合后的煙氣溫度及流量能夠滿足干燥熱源要求時，可關(guān)閉閥門1118。干燥循環(huán)尾氣攜帶的高濕過熱蒸汽可有效保證摻混煙氣的氧含量小于5%。來自干燥混風(fēng)室4的滿足干燥熱源要求的熱介質(zhì)進入氣流干燥機5，完成干燥過程的煙氣夾帶著粉塵依次進入旋風(fēng)除塵器16和布袋除塵器17
9中，經(jīng)分離凈化后的120-180°C干燥尾氣經(jīng)引風(fēng)機18后分為兩部分，一部分回流到干燥混風(fēng)室4循環(huán)利用；剩余部分經(jīng)煙@排空。如圖1所示，本發(fā)明系統(tǒng)組成如下低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)系統(tǒng)，其包括串聯(lián)的干燥系統(tǒng)和干餾系統(tǒng)，所述干燥系統(tǒng)包括氣流干燥機5和進料系統(tǒng)，進料系統(tǒng)與氣流干燥機5的進料口相連， 干氣流燥機出料口與除塵分離系統(tǒng)相連，除塵分離系統(tǒng)分別與氣流干燥機進氣系統(tǒng)、排空裝置和摻混料倉相連，摻混料倉與干餾系統(tǒng)進料口相連；干燥機進氣系統(tǒng)分別與排空裝置、 高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置、干餾系統(tǒng)煙氣出口相連；氣流干燥機底部設(shè)有與進料系統(tǒng)相連的粉碎
直ο所述干餾系統(tǒng)包括至少一級多管回轉(zhuǎn)干餾機11，干餾機的進料口與所述摻混料倉 9相連，出料口與冷焦機14相連，干餾機11的煙氣進口經(jīng)干餾混風(fēng)室13與高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置相連，煙氣出口與干餾混風(fēng)室13相連，所述從干餾機11析出的干餾氣由導(dǎo)氣口經(jīng)旋風(fēng)除塵器Π15分別與冷焦機14和煤氣凈化和焦油捕集系統(tǒng)相連。所述進料系統(tǒng)包括原煤倉，原煤倉下部設(shè)有與其出口相對應(yīng)的輸送裝置，輸送裝置與干燥機進料口相連。所述除塵分離系統(tǒng)包括串聯(lián)的旋風(fēng)分離器16和布袋除塵器17，所述旋風(fēng)分離器 I進風(fēng)口與干燥機的出風(fēng)口相連，旋風(fēng)分離器出風(fēng)口與布袋除塵器相連，出料口摻混料倉9 相連；所述布袋除塵器17上的出料口與摻混料倉9相連，布袋除塵器17的出氣口與排空裝置相連。所述干燥機進氣系統(tǒng)包括與干燥機進氣口相連的干燥混風(fēng)室4，所述干燥混風(fēng)室 4分別與排空裝置的循環(huán)煙氣管道、高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置、干餾系統(tǒng)出氣口相連，其中，干燥混風(fēng)室與高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置相連的管道上設(shè)有閥門1118。所述排空裝置包括與除塵分離系統(tǒng)相連的引風(fēng)機18，引風(fēng)機18與煙囪相連，其中，在引風(fēng)機18與煙囪相連的管道上設(shè)有與干燥機進氣系統(tǒng)相連的管道。實施例2 如圖2，圖3所示，本發(fā)明的工藝如下煤流程原煤倉1出來的O-IOmm原煤經(jīng)螺旋輸送機2或其它同等作用的輸送設(shè)備后進入氣流干燥機5內(nèi)，與400-800°C (優(yōu)選500-700°C )的高溫?zé)煔?、干燥回流尾氣的混合煙氣直接接觸換熱。進入干燥系統(tǒng)的煤粉/粒中小于5mm(優(yōu)選小于3mm)的細煤粒經(jīng)過氣流干燥機5分選裝置分選后直接被熱風(fēng)帶走并干燥脫水，而大于5mm的碎煤降落到設(shè)置于干燥器底部的粉碎機3，被進一步粉碎至5_以下(優(yōu)選3_以下)，返回到原煤倉1。進入干燥機的原料煤中的水分被高溫?zé)釟怏w瞬間加熱汽化實現(xiàn)脫水，含水量可降到8%以下 (優(yōu)選5%以下)。干燥后符合粒徑和水份要求的物料隨干燥尾氣依次進入旋風(fēng)分離器16 和布袋除塵器17分離，收集下來的干煤粉進入摻混料倉9。摻混料倉9出來的煤粉/粒落入其下方的皮帶10或能起同樣作用的輸送設(shè)備，經(jīng)粉煤給料器均勻布入多管回轉(zhuǎn)干餾機11內(nèi)敷設(shè)的多根干餾管19中，一方面隨著多管回轉(zhuǎn)干餾機11筒體的轉(zhuǎn)動繞干餾機11中心軸做圓周運動，另一方面在干餾管19內(nèi)螺旋葉片20 導(dǎo)流及自身重力作用下沿軸向移動，受到來自煙氣發(fā)生爐12的750°C -900°C的高溫?zé)煔獾拈g接加熱作用而發(fā)生熱解，高溫?zé)煔馀c煤粉的流向可設(shè)置為順流或逆流。煤粉干餾熱解產(chǎn)生熱半焦和干餾氣(煤氣、焦油蒸氣、熱解水等)。干餾機11底部排出的400-600°C熱半焦
10落入冷焦機14中。環(huán)境空氣經(jīng)鼓風(fēng)機16進入冷焦機14，與熱半焦進行間接冷卻，冷卻半焦后具有一定溫度的空氣一部分進入煙氣發(fā)生爐12作為助燃空氣使用，另一部分去余熱回收系統(tǒng)。冷卻后的半焦可根據(jù)需要進入后續(xù)工段，用于半焦氣化，或作為冶金還原劑，或作為清潔燃料，或其它用途。產(chǎn)生的干餾氣排出干餾機11后，經(jīng)旋風(fēng)除塵器1115除塵，收集下來的粉塵進入冷焦機14，除塵后的干餾氣進入煤氣凈化和焦油捕集系統(tǒng)。熱煙氣流程該工藝采用煙氣發(fā)生爐12產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛闊嵩?，該煙氣發(fā)生爐 12可以是燃煤的，也可以是燃油或燃氣的。煙氣發(fā)生爐12產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥謨陕?，一路進入干餾機11，降溫至750°C -900°C作為干餾熱源使用，進入多管回轉(zhuǎn)干餾機11筒體內(nèi)經(jīng)干餾管壁間接加熱干餾管內(nèi)的煤粉。換熱后從干餾機11排出的400-700°C煙氣分為兩部分， 一部分進入煙氣換熱器21間接加熱干燥循環(huán)尾氣，換熱降溫后的煙氣經(jīng)布袋除塵器1122 除塵后由引風(fēng)機1123排空，另一部分進余熱回收系統(tǒng)。煙氣發(fā)生爐12產(chǎn)生的另一路高溫?zé)煔馀c干燥循環(huán)尾氣混合降溫至400-800°C，優(yōu)選500-700°C作為干燥熱源使用。這一路的高溫?zé)煔夤苈飞显O(shè)有閥門。干燥循環(huán)尾氣攜帶的高濕過熱蒸汽可有效保證摻混煙氣的氧含量小于5%。滿足干燥熱源要求的熱介質(zhì)進入氣流干燥機5，完成干燥過程的煙氣夾帶著粉塵依次進入旋風(fēng)除塵器16和布袋除塵器7中， 經(jīng)分離凈化后的120-180°C干燥尾氣經(jīng)引風(fēng)機8后分為兩部分，一部分經(jīng)煙氣換熱器21加熱后循環(huán)利用；剩余部分經(jīng)煙 排空。如圖2所示，本發(fā)明系統(tǒng)組成如下低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)系統(tǒng)，其包括串聯(lián)的干燥系統(tǒng)和干餾系統(tǒng)，所述干燥系統(tǒng)包括氣流干燥機5和進料系統(tǒng)，進料系統(tǒng)與干燥機5的進料口相連，干燥機5出料口與除塵分離系統(tǒng)相連，除塵分離系統(tǒng)分別與氣流干燥機5進氣系統(tǒng)、排空裝置和摻混料倉9相連，摻混料倉與干餾系統(tǒng)進料口相連；干燥機進氣系統(tǒng)分別與排空裝置的循環(huán)煙氣管道、高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置、干餾系統(tǒng)煙氣出口相連；干燥機底部設(shè)有與進料系統(tǒng)相連的粉碎裝置。所述干餾系統(tǒng)包括至少一級多管回轉(zhuǎn)干餾機11，干餾機11的進料口與所述摻混料倉9相連，出料口與冷焦機14相連，干餾機11的煙氣進口與高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置相連，煙氣出口與煙氣換熱器21相連，所述從干餾機11析出的干餾氣導(dǎo)氣口經(jīng)旋風(fēng)除塵器15分別與冷焦機14和煤氣凈化和焦油捕集系統(tǒng)相連。所述進料系統(tǒng)包括原煤倉1，原煤倉下部設(shè)有與其出口相對應(yīng)的輸送裝置，輸送裝置與干燥機5進料口相連。所述除塵分離系統(tǒng)包括與氣流干燥機5串聯(lián)的旋風(fēng)分離器16和布袋除塵器17，所述旋風(fēng)分離器16進風(fēng)口與干燥機5的出風(fēng)口相連，旋風(fēng)分離器出風(fēng)口與布袋除塵器相連， 出料口摻混料倉9相連；所述布袋除塵器17上的出料口與摻混料倉9相連，布袋除塵器17 的出氣口與排空裝置相連；所述除塵分離系統(tǒng)還包括與煙氣換熱器21串聯(lián)的布袋除塵器 1122。所述干燥機進氣系統(tǒng)包括干燥機5分別與煙氣發(fā)生爐12，煙氣換熱器21以及干餾機11的連接管道，其中干燥機5與煙氣發(fā)生爐12相連的管道上設(shè)有閥門。所述排空裝置包括與除塵分離系統(tǒng)相連的引風(fēng)機18，引風(fēng)機18與煙囪相連，引風(fēng)機18與煙@相連的管道上設(shè)有與干燥機5進氣系統(tǒng)相連的管道；所述排空裝置還包括與布
11袋除塵器1122連接的引風(fēng)機1123。
權(quán)利要求
1.一種低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)工藝，其特征是，包括以下步驟1)將從原煤倉出來的原煤煤粉/粒輸送至氣流干燥機；2)進入氣流干燥機中的原煤煤粉/粒，符合粒徑要求的經(jīng)過氣流干燥機分選裝置分選后直接被熱風(fēng)帶走并干燥脫水；干燥后符合粒徑和水分要求的原煤煤粉/粒隨干燥尾氣進行除塵和分離，分離收集下來的干煤粉/粒進入摻混料倉，除塵和分離的尾氣一部分返回干燥機循環(huán)利用，另一部分排空；不符合粒徑要求的煤粉/粒落到設(shè)置于干燥器底部的粉碎機內(nèi)，被進一步粉碎至符合粒徑要求，返回到原煤倉中，重復(fù)步驟1)；3)摻混料倉中的干煤粉/粒經(jīng)輸送設(shè)備進入至少一級多管回轉(zhuǎn)干餾機中干餾，產(chǎn)生熱半焦和干餾氣，熱半焦從多管回轉(zhuǎn)干餾機底部排出進入冷焦機用冷空氣或冷水間接冷卻， 冷卻半焦后的空氣一部分進入煙氣發(fā)生爐作為助燃空氣使用，另一部分去余熱回收系統(tǒng)或冷卻半焦后產(chǎn)生的熱水進行再回收循環(huán)利用；所述干餾氣導(dǎo)出多管回轉(zhuǎn)干餾機后，經(jīng)除塵器除塵，收集下來的粉塵進入冷焦機，除塵后的干餾氣進入煤氣凈化和焦油捕集系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)工藝，其特征是，所述步驟幻中的氣流干燥機中的熱風(fēng)為由煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的一部分高溫?zé)煔馀c干燥循環(huán)尾氣以及干餾排出的煙氣混合后的煙氣；或者由煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的一部分高溫?zé)煔馀c經(jīng)煙氣換熱器加熱后的干燥循環(huán)尾氣混合后的煙氣。
3.如權(quán)利要求1所述的低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)工藝，其特征是，所述步驟幻中多管回轉(zhuǎn)干餾機中干餾用的熱源為由煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的另一路高溫?zé)煔饣蛟摳邷責(zé)煔馀c干餾機排出的煙氣混合后的煙氣；干餾換熱后的煙氣從多管回轉(zhuǎn)干餾機排出后分為兩部分，一部分作為干燥系統(tǒng)的熱源進入所述氣流干燥機，另一部分回流到干餾混風(fēng)室進行調(diào)溫配風(fēng)循環(huán)利用；或者干餾換熱后的煙氣從多管回轉(zhuǎn)干餾機排出后一部分進入煙氣換熱器間接加熱干燥循環(huán)尾氣，換熱后的煙氣經(jīng)除塵后排空，另一部分進余熱回收系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)工藝，其特征是，所述步驟2、中進入氣流干燥機中的原煤煤粉/粒中的水分被高溫?zé)釟怏w瞬間加熱汽化實現(xiàn)脫水，含水量降到8%以下；所述步驟2、中燥后符合粒徑和水分要求的原煤煤粉/粒隨干燥尾氣依次進入旋風(fēng)分離器和布袋除塵器I分離，收集下來的干煤粉進入摻混料倉。
5.如權(quán)利要求1所述的低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)工藝，其特征是，所述步驟幻中摻混料倉中的煤粉/粒經(jīng)旋轉(zhuǎn)給料閥落入其下方的輸送裝置進入多管回轉(zhuǎn)干餾機中敷設(shè)的多根干餾管中，受到來自干餾混風(fēng)室的高溫?zé)煔獾拈g接加熱作用而發(fā)生熱解，高溫?zé)煔馀c煤粉的流向可設(shè)置為順流或逆流；所述輸送裝置為皮帶；所述步驟幻中熱半焦為400-600°C，其從多管回轉(zhuǎn)干餾機底部排出經(jīng)卸料閥進入冷焦機用冷空氣間接冷卻，冷卻后的半焦根據(jù)需要進入后續(xù)工段，用于半焦氣化，或作為冶金還原劑，或作為清潔燃料。
6.如權(quán)利要求1所述的低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)工藝，其特征是，所述步驟幻中在干餾機循環(huán)至干餾混風(fēng)室的煙氣支路上設(shè)有閥門I，若煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉁囟燃傲髁磕軌驖M足干餾熱源的要求，關(guān)閉閥門I ；所述步驟幻中煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c干燥系統(tǒng)相連的管路上設(shè)有閥門II，若干餾排出的煙氣和干燥循環(huán)尾氣混合后的煙氣溫度及流量能滿足干燥熱要求時，關(guān)閉閥門 II。
7.一種低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)系統(tǒng)，其特征是，包括串聯(lián)的干燥系統(tǒng)和干餾系統(tǒng)，所述干燥系統(tǒng)包括氣流干燥機和進料系統(tǒng)，進料系統(tǒng)與氣流干燥機的進料口相連，氣流干燥機出料口與除塵分離系統(tǒng)相連，除塵分離系統(tǒng)分別與氣流干燥機進氣系統(tǒng)、排空裝置和摻混料倉相連，摻混料倉與干餾系統(tǒng)進料口相連；氣流干燥機進氣系統(tǒng)分別與排空裝置、高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置、干餾系統(tǒng)煙氣出口相連；氣流干燥機底部設(shè)有與進料系統(tǒng)相連的粉碎裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)系統(tǒng)，其特征是，所述干餾系統(tǒng)包括至少一級多管回轉(zhuǎn)干餾機，多管回轉(zhuǎn)干餾機為外熱式回轉(zhuǎn)類裝置，多管回轉(zhuǎn)干餾機的筒體內(nèi)設(shè)置若干干餾管，若干干餾管內(nèi)均設(shè)有螺旋葉片，多管回轉(zhuǎn)干餾機的進料口與所述摻混料倉相連，出料口與冷焦機相連，多管回轉(zhuǎn)干餾機的煙氣進口經(jīng)干餾混風(fēng)室與高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置相連，煙氣出口分別與干餾混風(fēng)室相連，所述從干餾機析出的干餾氣由導(dǎo)氣口經(jīng)除塵器分別與冷焦機以及煤氣凈化和焦油捕集系統(tǒng)相連；所述冷焦機上的排氣口分別與煙氣發(fā)生爐和余熱回收系統(tǒng)相連，冷焦機上的出料口與后續(xù)工段相連，冷焦機上的進氣口與風(fēng)機相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低階煤氣流干燥與多管回轉(zhuǎn)干餾組合提質(zhì)工藝及系統(tǒng)，其中工藝包括煤流程和熱煙氣流程，煤流程和熱煙氣流程均包括相連的干燥過程和干餾過程；系統(tǒng)包括相連的氣流干燥系統(tǒng)和多管回轉(zhuǎn)干餾系統(tǒng)。本發(fā)明實現(xiàn)了對高溫?zé)煔獾奶菁売行Ю?，提高了整個系統(tǒng)的能量利用率。本發(fā)明具有能量利用率高、系統(tǒng)安全穩(wěn)定、干餾氣體處理量小、焦化廢水處理量小、焦油產(chǎn)率高、煤氣熱值高等優(yōu)點。本發(fā)明還可以回收低階煤低溫干餾過程中產(chǎn)生的煤焦油等化工原料，提高煤的綜合利用率。該工藝用低階煤低溫干餾提質(zhì)工藝生產(chǎn)揮發(fā)份低、低位熱值高、穩(wěn)定性好的粉狀或粒狀半焦。該工藝適于用低階煤低溫干餾提質(zhì)工藝生產(chǎn)中熱值的民用或工業(yè)煤氣。
文檔編號C10B53/04GK102433142SQ201110323848
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者井玉龍, 吳廣義, 吳靜, 宋學(xué)凱, 張超杰, 杜濱, 王洪舟, 陳強 申請人:山東天力干燥股份有限公司