改性煤制造設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可以不降低改性煤的生產(chǎn)量的前提下高效地除去焦油的改性煤制造設(shè)備。該改性煤制造設(shè)備具備：生成加熱氣體(11)的燃燒爐(124)、向燃燒爐供給在干餾裝置(121)中產(chǎn)生的干餾氣體(14)的干餾氣體供給管(101)、接收在燃燒爐中生成的加熱氣體的一部分并使該加熱氣體進行熱交換而生成廢熱氣體(13)的蒸氣發(fā)生器(125)、向干餾氣體供給管供給廢熱氣體和在干餾裝置(121)中由加熱氣體對干燥煤進行間接加熱而形成的低溫加熱氣體(12)的排氣管(52)、廢熱氣體進送管(54)、混合氣體進送管(55)、鼓風機(126)、混合氣體供給管(56)、混合氣體分支管(102)、流量調(diào)節(jié)閥(103)、混合氣體連接管(104)。
【專利說明】改性煤制造設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種改性煤制造設(shè)備，在應用于對褐煤或次煙煤等之類的多孔且水分 含量多的低品位煤（低質(zhì)煤）進行改性的情況下尤其有用。

【背景技術(shù)】
[0002] 像褐煤或次煙煤等那樣的多孔且水分含量多的低品位煤（低質(zhì)煤）由于每單位重 量的發(fā)熱量低，因此通過進行加熱處理而使之干燥，來提高每單位重量的發(fā)熱量。
[0003] 作為進行此種低品位煤的改性的改性煤制造設(shè)備，例如有如下的設(shè)備，即，具備： 利用加熱氣體將低品位煤間接地加熱而干餾的間接加熱方式的干餾裝置、將所述干餾裝置 中產(chǎn)生的干餾氣體經(jīng)由干餾氣體供給管供給并將該干餾氣體等燃燒而生成所述加熱氣體 的燃燒爐。
[0004] 雖然上述的干餾氣體由低沸點成分構(gòu)成，然而由于在較高溫度下處理所述低品位 煤，因此會伴隨有高沸點成分的焦油（干餾油）。當所述干餾氣體被冷卻時，所述焦油就會 附著在該干餾氣體所流通的管道等的壁面上。當焦油的附著量變多時，就有可能產(chǎn)生堵塞 所述管道等問題，因此開發(fā)出了各種除去所述焦油的技術(shù)。
[0005] 例如，在下述的專利文獻1中，公開過如下的去焦方法，S卩，利用將空氣用水蒸 氣或惰性氣體稀釋而將氧濃度調(diào)節(jié)為3體積％?21體積％、并且將溫度調(diào)節(jié)為350°C? 500°C的氣體，將附著于管內(nèi)的焦炭燃燒除去。
[0006] 在下述的專利文獻2中，公開過如下的借助外熱爐的處理物的熱分解處理方法， 艮P，通過向外熱爐的內(nèi)筒內(nèi)供給含有氧的氣體，而使因熱分解而生成的處理物中的有機物 的碳化物或可燃性氣體燃燒，由此升高熱分解氣體的溫度，防止其液化或固化。
[0007] 在先技術(shù)文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本特開平5-188653號公報（例如參照段落[0013]、[0017]等） [0010] 專利文獻2 :日本特開2004-3738號公報（例如參照段落[0011]、[0014]、[0015] 等）
[0011] 但是，如果將上述的專利文獻1中記載的去焦方法應用于上述的改性煤制造設(shè)備 中，則必須在將干餾裝置自身停止的狀態(tài)下實施去焦，或者將從干餾裝置向燃燒爐供給干 餾氣體的管道設(shè)為2個系統(tǒng)，在將1個系統(tǒng)停止的狀態(tài)下實施去焦，從而會因設(shè)備的運轉(zhuǎn)率 降低、大型化等而使改性煤的生產(chǎn)成本增加。也就是說，無法高效地除去焦油。
[0012] 另外，雖然通過將調(diào)節(jié)了氧濃度的氧濃度調(diào)節(jié)氣體直接向所述干餾氣體供給管供 給，可以將運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的焦油燃燒而抑制該焦油向干餾氣體供給管上的附著，然而如果意 圖由空氣或惰性氣體（氮氣或水蒸氣）來制造所述氧濃度調(diào)節(jié)氣體，則需要用于該目的的 裝置，從而會因該裝置而使改性煤的生產(chǎn)成本增加。另外，為了與所述焦油反應而必須事先 將所述氧濃度調(diào)節(jié)氣體升溫，從而需要追加能量。也就是說，無法高效地除去焦油。
[0013] 由于在上述的專利文獻2中記載的借助外熱爐的處理物的熱分解方法中，將因熱 分解而生成的處理物的有機物的碳化物自身燃燒，因此如果將該方法應用于改性煤制造設(shè) 備的干餾裝置中，就會降低改性煤的生產(chǎn)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 基于以上的情況，本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于，提供能夠在 不降低改性煤的生產(chǎn)量的前提下高效地除去焦油的改性煤制造設(shè)備。
[0015] 解決上述問題的第一發(fā)明的改性煤制造設(shè)備，其特征在于，是具備使煤干燥的干 燥機構(gòu)、將干燥了的所述煤利用加熱氣體間接加熱而干餾的間接加熱式干餾機構(gòu)、和將干 餾了的所述煤冷卻的冷卻機構(gòu)的改性煤制造設(shè)備，所述改性煤制造設(shè)備還具備：加熱氣體 生成機構(gòu)，其生成所述加熱氣體；干餾氣體供給機構(gòu)，其向所述加熱氣體生成機構(gòu)供給在所 述間接加熱式干餾機構(gòu)中產(chǎn)生的干餾氣體；廢熱氣體生成機構(gòu)，其接收在所述加熱氣體生 成機構(gòu)中生成的所述加熱氣體的一部分，使該加熱氣體進行熱交換而生成廢熱氣體；混合 氣體供給機構(gòu)，其向所述干餾氣體供給機構(gòu)供給所述廢熱氣體和在所述間接加熱式干餾機 構(gòu)中由所述加熱氣體對所述煤進行間接加熱而形成的低溫加熱氣體。
[0016] 解決上述問題的第二發(fā)明的改性煤制造設(shè)備是上述的第一發(fā)明的改性煤制造設(shè) 備，其特征在于，還具備氣體溫度測量機構(gòu)，其設(shè)于所述干餾氣體供給機構(gòu)中，用以測量氣 體溫度，所述混合氣體供給機構(gòu)具備：氣體流量調(diào)節(jié)機構(gòu)，其調(diào)節(jié)向所述干餾氣體供給機構(gòu) 供給的所述廢熱氣體和所述低溫加熱氣體的流量；和控制機構(gòu)，其基于由所述氣體溫度測 量機構(gòu)測量出的所述氣體溫度來控制所述氣體流量調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0017] 發(fā)明效果
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的改性煤制造設(shè)備，可以將低溫加熱氣體和廢熱氣體向干餾氣體供給 機構(gòu)供給。這樣，即使在干餾氣體供給機構(gòu)內(nèi)干餾氣體被冷卻而產(chǎn)生焦油（干餾油）的液 化或固化，也可以利用所述低溫加熱氣體和所述廢熱氣體，氧濃度約成為1?2%左右，將 所述焦油氧化分解。其結(jié)果是，焦油輕質(zhì)化，可以防止焦油向構(gòu)成干餾氣體供給機構(gòu)的管道 等的壁面上的附著。另外，由于在將焦油輕質(zhì)化時產(chǎn)生的輕質(zhì)氣體發(fā)生燃燒，因此干餾氣體 的溫度升高，可以防止焦油向構(gòu)成干餾氣體供給機構(gòu)的管道等的壁面上的附著。可以不停 止裝置地將焦油氧化分解，與停止裝置后將焦油氧化分解的設(shè)備相比，可以提高設(shè)備的運 轉(zhuǎn)率。也就是說，可以高效地除去焦油。干餾氣體與低溫加熱氣體及廢熱氣體的溫度大致 相同，不需要低溫加熱氣體及廢熱氣體的預熱，因而節(jié)能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明的改性煤制造設(shè)備置的主要的實施方式的整體結(jié)構(gòu)簡圖。
[0020] 其中，1低品位煤，2干燥煤，3干餾煤，4改性煤，11加熱氣體12低溫加熱氣 體，13廢熱氣體，14干餾氣體，51加熱氣體進送管，52排氣管，53加熱氣體分支管，54 廢熱氣體進送管，55混合氣體進送管，56混合氣體供給管，101干餾氣體供給管，102混 合氣體分支管，103流量調(diào)節(jié)閥，104混合氣體連接管，105氣體溫度測量器，106控制裝 置，111干燥裝置，121干餾裝置，122內(nèi)筒，123外筒，124燃燒爐，125蒸氣發(fā)生器，126 鼓風機，127廢氣處理器，131冷卻裝置

【具體實施方式】
[0021] 基于附圖對本發(fā)明的改性煤制造設(shè)備的實施方式進行說明。
[0022] [主要的實施方式]
[0023] 基于圖1對本發(fā)明的改性煤制造設(shè)備的主要的實施方式進行說明。
[0024] 如圖1所示，首先，將褐煤、次煙煤等低品位煤1從未圖示的料斗等向作為使該低 品位煤1干燥的干燥機構(gòu)的干燥裝置111供給。干燥裝置111的送出口與將干燥煤2干餾 的干餾裝置121的接收口 122a相連。干餾裝置121的送出口 122b與作為將干餾煤3冷卻 的冷卻機構(gòu)的冷卻裝置131的接收口相連。
[0025] 干餾裝置121具有內(nèi)筒122和覆蓋內(nèi)筒122的外筒123。向外筒123供給后述的 加熱氣體11。這樣，就會將供給到內(nèi)筒122內(nèi)的干燥煤2間接地加熱而干餾，生成干餾煤 3。也就是說，干餾裝置121是成為熱源的高溫氣體（加熱氣體）與低品位煤1不直接接觸 的間接加熱方式的裝置，例如為外熱式爐等，形成間接加熱式干餾機構(gòu)。
[0026] 干餾裝置121的內(nèi)筒122的氣體排出口經(jīng)由干餾氣體供給管101與燃燒爐124的 氣體接收口相連。這樣，就可以將因干餾而生成的含有氣體狀的焦油（干餾油）的干餾氣 體14向燃燒爐124的氣體接收口供給。還向燃燒爐124的氣體接收口供給天然氣等燃料 (未圖示）。燃燒爐124將干餾氣體14及天然氣等的燃料燃燒而生成加熱氣體11。也就是 說，燃燒爐124形成加熱氣體生成機構(gòu)。燃燒爐124的氣體排出口經(jīng)由加熱氣體進送管51 與干餾裝置121的外筒123的氣體接收口相連。
[0027] 加熱氣體進送管51經(jīng)由加熱氣體分支管53與蒸氣發(fā)生器125的氣體接收口相 連。蒸氣發(fā)生器125形成廢熱氣體生成機構(gòu)，其因加熱氣體11與水熱交換而產(chǎn)生蒸氣，生 成廢熱氣體13。蒸氣發(fā)生器125的氣體排出口經(jīng)由廢熱氣體進送管54與后述的排氣管52 相連。
[0028] 干餾裝置121的外筒123的氣體排出口經(jīng)由排氣管52與廢氣處理器127的氣體 接收口相連，所述廢氣處理器127是將由所述加熱氣體11將內(nèi)筒122加熱而產(chǎn)生的低溫加 熱氣體12、以及廢熱氣體13凈化的廢氣凈化機構(gòu)。而且，低溫加熱氣體12及廢熱氣體13 由廢氣處理器127凈化處理后向體系外排出。
[0029] 排氣管52經(jīng)由混合氣體進送管55與鼓風機126的氣體接收口相連。鼓風機126 的氣體排出口經(jīng)由混合氣體供給管56與燃燒爐124的氣體接收口相連?；旌蠚怏w供給管 56與混合氣體分支管102相連?；旌蠚怏w分支管102經(jīng)由流量調(diào)節(jié)閥103與混合氣體連接 管104相連?；旌蠚怏w連接管104與干餾氣體供給管101相連。
[0030] 在干餾氣體供給管101中，設(shè)有測量管內(nèi)的氣體溫度的作為氣體溫度測量機構(gòu)的 氣體溫度測量器105。氣體溫度測量器105按照能夠?qū)y量出的氣體溫度向控制流量調(diào)節(jié) 閥103的閥開度的作為控制機構(gòu)的控制裝置106發(fā)送的方式與該控制裝置106連接。
[0031] 排氣管52、廢熱氣體進送管54、混合氣體進送管55、鼓風機126、混合氣體供給管 56、混合氣體分支管102、流量調(diào)節(jié)閥103、混合氣體連接管104等構(gòu)成混合氣體供給機構(gòu)。
[0032] 在如此構(gòu)成的本實施方式的改性煤制造設(shè)備中，當將低品位煤1投入所述料斗內(nèi) 時，該料斗就會將常溫的低品位煤1向干燥裝置111每次定量地供給。通過將向干燥裝 置111供給的低品位煤1用來自未圖示的干燥用燃燒器的干燥用的燃燒氣體（約150? 300°C )加熱到約200°C來除去水分，而變?yōu)楦稍锩?,移送到干餾裝置121的內(nèi)筒122內(nèi)。 通過將移送到干餾裝置121的干燥煤2用來自燃燒爐124的加熱氣體11 (氣體溫度：約 1050°C、氧濃度：約2?3% )間接地加熱來干餾，而去掉含有氣體狀的焦油的干餾氣體14 等成分，變?yōu)楦绅s煤3,進送到冷卻裝置131。通過將進送到冷卻裝置131的干餾煤3冷卻 到約50°C，而形成改性煤4。
[0033] 另一方面，將燃燒爐124中生成的加熱氣體11 (氣體溫度：約1050°C、氧濃度：約 2?3% )經(jīng)由加熱氣體進送管51進送到干餾裝置121的外筒123。在外筒123內(nèi)被用于 內(nèi)筒122的加熱的加熱氣體11變?yōu)榈蜏丶訜釟怏w12 (氣體溫度：約350°C、氧濃度：約2? 3% )。將低溫加熱氣體12進送到排氣管52。另外，將加熱氣體11經(jīng)由加熱氣體進送管 51、加熱氣體分支管53進送到蒸氣發(fā)生器125。蒸氣發(fā)生器125中被用于水蒸氣的產(chǎn)生的 加熱氣體11變?yōu)閺U熱氣體13 (氣體溫度：約350°C、氧濃度：約2?3% )。將廢熱氣體13 經(jīng)由廢熱氣體進送管54進送到排氣管52。
[0034] 將低溫加熱氣體12和廢熱氣體13的一部分供給到廢氣處理器127。低溫加熱氣 體12和廢熱氣體13由廢氣處理器127凈化處理后向體系外排出。另外，將低溫加熱氣體 12和廢熱氣體13的余部（氣體溫度：約350°C、氧濃度：約2?3% )經(jīng)由混合氣體進送管 55進送到鼓風機126。
[0035] 將進送到鼓風機126的低溫加熱氣體12和廢熱氣體13的一部分經(jīng)由混合氣體供 給管56向燃燒爐124供給。另外，將進送到鼓風機126的低溫加熱氣體12和廢熱氣體13 的余部（氣體溫度：約350°C、氧濃度：約2?3% )經(jīng)由混合氣體分支管102、流量調(diào)節(jié)閥 103、混合氣體連接管104向干餾氣體供給管101供給。
[0036] 流量調(diào)節(jié)閥103的閥開度由控制裝置106基于利用氣體溫度測量器105測量出的 氣體溫度控制?？刂蒲b置106例如如下所示地調(diào)節(jié)，S卩，當利用氣體溫度測量器105測量 出的氣體溫度為400°C以上時，就會打開流量調(diào)節(jié)閥103而使其開度變大，當所述氣體溫度 大于550°C時，就會縮小流量調(diào)節(jié)閥103。這樣，就會形成將低溫加熱氣體12及廢熱氣體 13 (氧濃度：約2?3% )與干餾氣體14 (氣體溫度：約400°C、氧濃度：0% )混合了的混合 氣體，將該混合氣體中的氧濃度調(diào)節(jié)為約1?2%左右。其結(jié)果是，將氣體狀的焦油（干餾 油）氧化分解（去焦），使該焦油輕質(zhì)化，從而可以防止所述焦油向干餾氣體供給管101上 的附著。另外，由于將所述焦油輕質(zhì)化而變?yōu)檩p質(zhì)氣體，該輕質(zhì)氣體發(fā)生燃燒，因此可以防 止氣體溫度的降低。這樣，就可以防止所述焦油向干餾氣體供給管101上的附著。即，通過 基于干餾氣體供給管101內(nèi)的氣體溫度，調(diào)節(jié)向干餾氣體供給管101供給的低溫加熱氣體 12和廢熱氣體13的量，就會在焦油將要附著于干餾氣體供給管101內(nèi)的壁面的時刻進行去 焦，從而可以高效地除去焦油。
[0037] 所以，根據(jù)本實施方式的改性煤制造設(shè)備，通過將低溫加熱氣體12和廢熱氣體13 向干餾氣體供給管101內(nèi)供給，而將干餾氣體供給管101內(nèi)的氣體12、13、14中的氧濃度調(diào) 節(jié)為約1?2%左右，并通過將干餾氣體14中所含的焦油（干餾油）氧化分解（去焦）而 將該焦油輕質(zhì)化，就可以防止所述焦油向干餾氣體供給管101上的附著。
[0038] 另外，由于在所述焦油輕質(zhì)化時產(chǎn)生的輕質(zhì)氣體發(fā)生燃燒，因此干餾氣體14的溫 度升高，可以防止所述焦油向干餾氣體供給管101等的壁面上的附著。干餾氣體14與低溫 加熱氣體12及廢熱氣體13的溫度大致相同，不需要低溫加熱氣體12及廢熱氣體13的預 熱，因而節(jié)能。此外，可以不停止裝置地除去焦油，與停止裝置后除去焦油的設(shè)備相比，可以 提高設(shè)備的運轉(zhuǎn)率。也就是說，可以高效地除去焦油。
[0039] 本發(fā)明的改性煤制造設(shè)備由于可以不降低改性煤的生產(chǎn)量的前提下高效地除去 焦油，因此在各種產(chǎn)業(yè)中可以極為有益地利用。
【權(quán)利要求】
1. 一種改性煤制造設(shè)備，其特征在于，具備使煤干燥的干燥機構(gòu)、將干燥了的所述煤利 用加熱氣體間接加熱而干餾的間接加熱式干餾機構(gòu)、將干餾了的所述煤冷卻的冷卻機構(gòu)， 所述改性煤制造設(shè)備還具備： 加熱氣體生成機構(gòu)，其生成所述加熱氣體； 干餾氣體供給機構(gòu)，其向所述加熱氣體生成機構(gòu)供給在所述間接加熱式干餾機構(gòu)中產(chǎn) 生的干餾氣體； 廢熱氣體生成機構(gòu)，其接收在所述加熱氣體生成機構(gòu)中生成的所述加熱氣體的一部 分，使該加熱氣體進行熱交換而生成廢熱氣體；以及 混合氣體供給機構(gòu)，其將所述廢熱氣體、以及在所述間接加熱式干餾機構(gòu)中由所述加 熱氣體對所述煤進行間接加熱而形成的低溫加熱氣體向所述干餾氣體供給機構(gòu)供給。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性煤制造設(shè)備，其特征在于， 還具備氣體溫度測量機構(gòu)，其設(shè)于所述干餾氣體供給機構(gòu)中，測量氣體溫度， 所述混合氣體供給機構(gòu)具備：氣體流量調(diào)節(jié)機構(gòu)，其調(diào)節(jié)向所述干餾氣體供給機構(gòu)供 給的所述廢熱氣體和所述低溫加熱氣體的流量；和控制機構(gòu)，其基于由所述氣體溫度測量 機構(gòu)測量的所述氣體溫度來控制所述氣體流量調(diào)節(jié)機構(gòu)。
【文檔編號】C10B57/10GK104066823SQ201380005984
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月24日
【發(fā)明者】中川慶一, 大本節(jié)男, 佐藤文昭, 佐藤淳 申請人:三菱重工業(yè)株式會社