本實用新型屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實用新型涉及一種處理低階煤的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

據(jù)國際地質(zhì)學(xué)家預(yù)測，低階煤是未來可以利用的主要能源之一，約占世界煤炭總資源量的50％，主要分布于澳大利亞、美國、俄羅斯、中國、印尼、德國與東歐諸國等。低階煤主要包括不黏煤、弱黏煤、長焰煤和褐煤等，具有水分高、密度小、揮發(fā)分高、不黏結(jié)、化學(xué)反應(yīng)性強、熱穩(wěn)定性差及發(fā)熱量低等特點。

中國低階煤資源探明儲量也在2000億噸以上，低階煤的儲量占我國已探明煤炭儲量的55％以上，其中褐煤資源保有儲量達1300億噸，占全國煤炭探明保有資源量的12.69％，主要分布在華北和西南地區(qū)，其中西南地區(qū)的褐煤幾乎全部是新生代第三世紀(jì)較年輕的褐煤，而華北區(qū)的褐煤則絕大多數(shù)為中世紀(jì)侏羅紀(jì)的年老褐煤，水分高，含矸量大，且矸石成分多為泥質(zhì)頁巖或泥巖，遇水易泥化。

雖然通過分選可以脫除低階煤中的礦物雜質(zhì)，但濕法分選過程中煤與水充分接觸，造成選煤產(chǎn)品水分增大，降低了產(chǎn)品發(fā)熱量，部分抵消了洗煤效果，也與提質(zhì)脫水的目標(biāo)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。單獨的干燥和低溫干餾技術(shù)在一定程度上提高低階煤的熱值，但提質(zhì)煤中的灰、硫等礦物雜質(zhì)影響后續(xù)加工產(chǎn)品的質(zhì)量，且含硫、氮等化合物造成污染環(huán)境和設(shè)備腐蝕。因此，開發(fā)新的高灰低階煤利用途徑成為低階煤深加工新的研究方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)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(tǒng)，該系統(tǒng)通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑。

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(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：

熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置，所述熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置具有低階煤入口、分選第一熱風(fēng)入口、精煤出口和第一尾氣出口；

篩分裝置，所述篩分裝置具有精煤入口、篩上精煤出口和篩下精煤出口，所述精煤入口與所述精煤出口相連；

熱解裝置，所述熱解裝置具有入料口、半焦出口、熱解油氣出口，所述入料口與所述篩上精煤出口相連；

干燥裝置，所述干燥裝置具有第二熱風(fēng)入口、篩下精煤入口、干燥粉煤出口和第二尾氣出口，所述篩下精煤入口與所述篩下精煤出口相連；

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，所述熱氣出口與所述分選熱風(fēng)入口和所述干燥熱風(fēng)乳口相連；

干燥尾氣余熱回收裝置，所述半焦余熱回收裝置具有第一尾氣入口和熱風(fēng)出口，所述第一尾氣入口與所述第二尾氣相連，所述熱風(fēng)出口與所述分選熱風(fēng)入口相連；以及

粉煤燃燒發(fā)電裝置，所述粉煤燃燒發(fā)電裝置具有粉煤入口，所述粉煤入口與所述干燥粉煤出口相連。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)通過采用熱風(fēng)對低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了預(yù)干燥和排矸一體化，而且通過預(yù)干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，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(jié)概率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù)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(tǒng)可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥預(yù)處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，另外通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑，并且巧妙的采用半焦余熱回收裝置回收半焦的余熱作為干燥介質(zhì)，采用干燥尾氣余熱回收裝置回收干燥尾氣的余熱作為分選介質(zhì)，可以顯著降低處理過程能源成本。

另外，根據(jù)本實用新型上述實施例的處理低階煤的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本實用新型的一些實施例中，所述處理低階煤的系統(tǒng)進一步包括：半焦破碎裝置，所述半焦破碎裝置具有冷卻半焦入口和半焦顆粒出口，所述冷卻半焦入口與所述冷卻半焦出口相連，所述半焦顆粒出口與所述粉煤入口相連。由此，可以顯著提高粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。

在本實用新型的一些實施例中，所述處理低階煤的系統(tǒng)進一步包括：除塵裝置，所述除塵裝置具有第二尾氣入口、氣體出口與粉塵出口，所述第二尾氣入口與所述第一尾氣出口相連。

在本實用新型的再一個方面，本實用新型提出了一種處理低階煤的方法。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法是采用上述所述的處理低階煤的系統(tǒng)進行的。根據(jù)本實用新型的具體實施例，該方法包括：

(1)將低階煤供給至所述熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置中采用熱風(fēng)對所述低階煤進行排矸和干燥處理，以便分別得到精煤和第一尾氣；

(2)將所述精煤供給至所述篩分裝置中進行篩分處理，以便得到篩上精煤和篩下精煤；

(3)將所述篩上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；

(4)將所述篩下精煤供給至所述干燥裝置中采用干燥熱風(fēng)對所述篩下精煤進行干燥處理，以便得到干燥粉煤和第二尾氣；

(5)將所述半焦供給至所述半焦余熱回收裝置進行半焦余熱回收處理，以便得到冷卻半焦和熱氣，并將所述熱氣返回步驟步驟(4)作為所述干燥熱風(fēng)使用；

(6)將所述供給至所述干燥尾氣余熱回收裝置進行干燥尾氣余熱回收處理，以便得到熱風(fēng)，并將所述熱風(fēng)返回步驟(1)作為所述分選熱風(fēng)使用；以及

(7)將所述干燥粉煤供給至所述粉煤燃燒發(fā)電裝置中進行燃燒發(fā)電。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)通過采用熱風(fēng)對低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了預(yù)干燥和排矸一體化，而且通過預(yù)干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，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(jié)概率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù)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(tǒng)可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥預(yù)處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，另外通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑，并且巧妙的采用半焦余熱回收裝置回收半焦的余熱作為干燥介質(zhì)，采用干燥尾氣余熱回收裝置回收干燥尾氣的余熱作為分選介質(zhì)，可以顯著降低處理過程能源成本。

另外，根據(jù)本實用新型上述實施例的處理低階煤的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本實用新型的一些實施例中，所述處理低階煤的方法進一步包括：(8)將所述冷卻半焦供給至所述半焦破碎裝置中進行破碎處理，以便得到半焦顆粒，并將所述半焦顆粒供給至所述粉煤發(fā)電燃燒裝置與所述干燥粉煤混合進行燃燒發(fā)電。由此，可以顯著提高粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。

在本實用新型的一些實施例中，所述處理低階煤的方法進一步包括：(9)將所述第一尾氣供給至所述除塵裝置，以便收集粉塵。

在本實用新型的一些實施例中，在步驟(1)中，所述分選熱風(fēng)的溫度為90～120攝氏度，所述分選熱風(fēng)的流速為9～18m/s。由此，可以顯著提高低階煤干燥和排矸效率。

在本實用新型的一些實施例中，在步驟(2)中，所述篩上精煤的粒徑不低于6mm。由此，可以顯著提高低階煤熱解效率。

在本實用新型的一些實施例中，在步驟(3)中，所述熱解處理的溫度為550～800攝氏度。由此，可以進一步提高低階煤熱解效率。

在本實用新型的一些實施例中，在步驟(4)中，所述干燥熱風(fēng)的溫度為150～200攝氏度，所述干燥熱風(fēng)的流速為0.1～1m/s。由此，可以顯著提高篩下精煤的干燥效率。

在本實用新型的一些實施例中，所述干燥粉煤中水分低于10wt％。由此，可以顯著提高粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。

本實用新型的附加方面和優(yōu)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

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)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：

圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的處理低階煤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型又一個實施例的處理低階煤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型一個實施例的處理低階煤的方法流程示意圖；

圖4是根據(jù)本實用新型有一個實施例的處理低階煤的方法流程示意圖；

具體實施方式

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(biāo)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。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)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(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)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(shù)特征的數(shù)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。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)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(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)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。

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(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：

熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置，所述熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置具有低階煤入口、分選第一熱風(fēng)入口、精煤出口和第一尾氣出口；

篩分裝置，所述篩分裝置具有精煤入口、篩上精煤出口和篩下精煤出口，所述精煤入口與所述精煤出口相連；

熱解裝置，所述熱解裝置具有入料口、半焦出口、熱解油氣出口，所述入料口與所述篩上精煤出口相連；

干燥裝置，所述干燥裝置具有第二熱風(fēng)入口、篩下精煤入口、干燥粉煤出口和第二尾氣出口，所述篩下精煤入口與所述篩下精煤出口相連；

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，所述熱氣出口與所述分選熱風(fēng)入口和所述干燥熱風(fēng)乳口相連；

干燥尾氣余熱回收裝置，所述半焦余熱回收裝置具有第一尾氣入口和熱風(fēng)出口，所述第一尾氣入口與所述第二尾氣相連，所述熱風(fēng)出口與所述分選熱風(fēng)入口相連；以及

粉煤燃燒發(fā)電裝置，所述粉煤燃燒發(fā)電裝置具有粉煤入口，所述粉煤入口與所述干燥粉煤出口相連。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用熱風(fēng)對低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了預(yù)干燥和排矸一體化，而且通過預(yù)干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，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(jié)概率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù)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(tǒng)可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥預(yù)處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，另外通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑，并且巧妙的采用半焦余熱回收裝置回收半焦的余熱作為干燥介質(zhì)，采用干燥尾氣余熱回收裝置回收干燥尾氣的余熱作為分選介質(zhì)，可以顯著降低處理過程能源成本。

下面參考圖1對本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置100、篩分裝置200、熱解裝置300、干燥裝置400、半焦余熱回收裝置500、干燥尾氣余熱回收裝置600和粉煤燃燒發(fā)電裝置700。

根據(jù)本實用新型的實施例，熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置100具有低階煤入口101、分選熱風(fēng)入口102、精煤出口103和第一尾氣104，且適于采用熱風(fēng)對低階煤進行排矸和干燥處理，從而可以分別得到矸石、精煤和第一尾氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用熱風(fēng)對低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，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(jié)概率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù)對低階煤排矸率低的問題，并且解決了后續(xù)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(tǒng)可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，分選熱風(fēng)的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，分選熱風(fēng)的溫度可以為90～120℃。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，分選熱風(fēng)的流速并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，分選熱風(fēng)的流速可以為9～18m/s。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用該流速范圍的熱風(fēng)可以使得低階煤中精煤和矸石在浮力和各自重力作用下明顯分離，并且可以帶走低階煤表面的水分，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(jié)概率，從而在提高排矸效率的同時提高后續(xù)熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率。

根據(jù)本實用新型的實施例，篩分裝置200具有精煤入口201、篩上精煤出口202和篩下精煤出口203，精煤入口201與精煤出口104相連，且適于將上述得到的精煤進行篩分處理，從而可以得到篩上精煤和篩下精煤。由此，通過篩分處理可以分離得到粒徑較低的篩下精煤，從而可以顯著提高后續(xù)過程中粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，篩上精煤的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，篩上精煤的粒徑可以為不高于6mm，而篩下精煤的粒徑可以為小于6mm。由此，通過對所得精煤進行篩分處理，將較大粒徑的精煤供給至后續(xù)熱解過程，而將較小粒徑的精煤供給至后續(xù)的燃燒發(fā)電過程，從而不僅可以顯著提高后續(xù)煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率，而且可以實現(xiàn)低階煤的梯級利用，減少環(huán)境污染。

根據(jù)本實用新型的實施例，熱解裝置300具有入料口301、半焦出口302和熱解油氣出口303，入料口301與篩上精煤出口202，且適于將上述篩分所得到的篩上精煤進行熱解處理，從而可以得到半焦和熱解油氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將復(fù)合式排矸技術(shù)和熱解技術(shù)有機集成，使得在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，并且通過熱解處理可以顯著降低半焦的抗碎強度，從而降低后續(xù)破碎過程中的破碎能耗。具體的，此處熱解裝置為塊煤熱解裝置。

根據(jù)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(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，熱解處理的溫度可以為550～800℃。

根據(jù)本實用新型的實施例，干燥裝置400具有干燥熱風(fēng)入口401、篩下精煤入口402、干燥粉煤出口403和第二尾氣404，篩下精煤入口402與篩下精煤出口203相連，且適于采用干燥熱風(fēng)對篩分所得篩下精煤進行干燥處理，從而可以得到干燥粉煤和第二尾氣。由此，通過干燥處理，可以進一步脫除篩下精煤中的水分，從而進一步提高后續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，干燥熱風(fēng)的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥熱風(fēng)的溫度可以為150～200℃。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，干燥熱風(fēng)的流速并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥熱風(fēng)的流速可以為0.1～1m/s。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用該流速范圍的熱風(fēng)可以明顯優(yōu)于其他流速帶走篩下精煤中的水分，從而進一步提高后續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，干燥粉煤中水分含量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥粉煤中水分含量可以低于10wt％。由此，可以進一步提高后續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。

根據(jù)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302相連，熱氣出口503與干燥熱風(fēng)入口401相連，且適于對熱解過程所得半焦進行半焦余熱回收處理，從而可以得到熱氣和冷卻半焦，并且控制熱氣的溫度，并將熱氣返回干燥裝置400作為干燥熱風(fēng)使用。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將干燥技術(shù)和熱解技術(shù)有機集成，巧妙的將熱解過程中產(chǎn)生的余熱用于干燥過程，可以顯著降低處理過程能源成本。

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半焦余熱回收，半焦的余熱在半焦余熱回收裝置中通過轉(zhuǎn)換可以得到熱氣，并且所得到的熱氣供給至干燥裝置中作為熱風(fēng)使用。

根據(jù)本實用新型的實施例，干燥尾氣余熱回收裝置600具有第一尾氣入口601和熱風(fēng)出口602，第一尾氣入口601與第二尾氣出口404相連，熱氣出口503與分選熱風(fēng)入口102和干燥熱風(fēng)入口401相連，且適于對干燥過程產(chǎn)生的干燥尾氣進行余熱回收處理，從而可以得到熱風(fēng)，并且控制熱風(fēng)的溫度，并將熱風(fēng)返回?zé)犸L(fēng)復(fù)合式排矸裝置100作為分選熱風(fēng)使用。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將復(fù)合式排矸技術(shù)、干燥技術(shù)和熱解技術(shù)有機集成，巧妙的采用半焦余熱回收裝置回收半焦的余熱作為干燥介質(zhì)，采用干燥尾氣余熱回收裝置回收干燥尾氣的余熱作為分選介質(zhì)，可以顯著降低處理過程能源成本。

該步驟中，具體的，采用干燥尾氣余熱回收裝置對干燥過程中產(chǎn)生的干燥尾氣進行余熱回收，并且所得到的熱風(fēng)經(jīng)穩(wěn)壓包穩(wěn)壓后再供給至熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置中作為熱風(fēng)使用。

根據(jù)本實用新型的實施例，粉煤燃燒發(fā)電裝置700具有粉煤入口701，粉煤入口701與干燥粉煤出口403相連，且適于將干燥過程所得到的干燥粉煤進行燃燒發(fā)電。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑。

根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)通過采用熱風(fēng)對低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了預(yù)干燥和排矸一體化，而且通過預(yù)干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，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(jié)概率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù)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(tǒng)可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥預(yù)處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，另外通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑，并且巧妙的采用半焦余熱回收裝置回收半焦的余熱作為干燥介質(zhì)，采用干燥尾氣余熱回收裝置回收干燥尾氣的余熱作為分選介質(zhì)，可以顯著降低處理過程能源成本。

參考圖2，根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)進一步包括：半焦破碎裝置800。

根據(jù)本實用新型的實施例，半焦破碎裝置800具有冷卻半焦入口801和半焦顆粒出口802，冷卻半焦入口801與冷卻半焦出口502相連，半焦顆粒出口802與粉煤入口701相連，且適于將半焦余熱回收裝置中得到的冷卻半焦進行破碎處理，從而可以得到半焦顆粒，并將半焦顆粒供給至粉煤發(fā)電燃燒裝置與干燥粉煤混合進行燃燒發(fā)電。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將篩上精煤依次進行熱解、半焦余熱回收后再進行破碎處理，較直接將篩上精煤破碎相比，可以顯著降低半焦的抗破碎強度，從而降低半焦的破碎能耗，并將半焦顆粒和粉煤混合供給至粉煤發(fā)電煤裝置中，可以明顯提高燃燒熱效率。

參考圖2，根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的系統(tǒng)進一步包括：除塵裝置900。

根據(jù)本實用新型的實施例，除塵裝置900具有第二尾氣入口901、氣體出口902和粉塵出口903，第二尾氣入口901與第一尾氣105相連，且適于將熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置100中所得到的第一尾氣進行除塵處理，可以收集得到粉塵。由此，通過除塵處理。具體的，除塵裝置可以為旋風(fēng)式分離器。

在本實用新型的再一個方面，本實用新型提出了一種處理低階煤的方法。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法是采用上述所述的處理低階煤的系統(tǒng)進行的。根據(jù)本實用新型的具體實施例，該方法包括：

(1)將低階煤供給至所述熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置中采用熱風(fēng)對所述低階煤進行排矸和干燥處理，以便分別得到精煤和第一尾氣；

(2)將所述精煤供給至所述篩分裝置中進行篩分處理，以便得到篩上精煤和篩下精煤；

(3)將所述篩上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；

(4)將所述篩下精煤供給至所述干燥裝置中采用干燥熱風(fēng)對所述篩下精煤進行干燥處理，以便得到干燥粉煤和第二尾氣；

(5)將所述半焦供給至所述半焦余熱回收裝置進行半焦余熱回收處理，以便得到冷卻半焦和熱氣，并將所述熱氣返回步驟步驟(4)作為所述干燥熱風(fēng)使用；

(6)將所述供給至所述干燥尾氣余熱回收裝置進行干燥尾氣余熱回收處理，以便得到熱風(fēng)，并將所述熱風(fēng)返回步驟(1)作為所述分選熱風(fēng)使用；以及

(7)將所述干燥粉煤供給至所述粉煤燃燒發(fā)電裝置中進行燃燒發(fā)電。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用熱風(fēng)對低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了預(yù)干燥和排矸一體化，而且通過預(yù)干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，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(jié)概率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù)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(tǒng)可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥預(yù)處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，另外通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑，并且巧妙的采用半焦余熱回收裝置回收半焦的余熱作為干燥介質(zhì)，采用干燥尾氣余熱回收裝置回收干燥尾氣的余熱作為分選介質(zhì)，可以顯著降低處理過程能源成本。需要說明的是，上述針對處理低階煤的系統(tǒng)所描述的特征和優(yōu)點同樣適用于該處理低階煤的方法，此處不再贅述。

在本實用新型的一些實施例中，所述處理低階煤的方法進一步包括：(9)將所述第一尾氣供給至所述除塵裝置，以便收集粉塵。

下面參考圖3和圖4,對本實施例，的處理進行詳細描述。

參考圖4，根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括：

S100：將低階煤供給至熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置中采用分選熱風(fēng)對低階煤進行排矸和干燥處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將低階煤供給至熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置中采用分選熱風(fēng)對低階煤進行排矸和干燥處理，從而分別得到矸石、精煤和第一尾氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用熱風(fēng)對低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，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(jié)概率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù)對低階煤排矸率低的問題，并且解決了后續(xù)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(tǒng)可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，分選熱風(fēng)的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，分選熱風(fēng)的溫度可以為90～120℃。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，分選熱風(fēng)的流速并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，分選熱風(fēng)的流速可以為9～18m/s。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用該流速范圍的熱風(fēng)可以使得低階煤中精煤和矸石在浮力和各自重力作用下明顯分離，并且可以帶走低階煤表面的水分，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(jié)概率，從而在提高排矸效率的同時提高后續(xù)熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率。

S200：將精煤供給至篩分裝置中進行篩分處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將上述得到的精煤供給至篩分裝置中進行篩分處理，從而可以得到篩上精煤和篩下精煤。由此，通過篩分處理可以分離得到粒徑較低的篩下精煤，從而可以顯著提高后續(xù)過程中粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，篩上精煤的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，篩上精煤的粒徑可以為不高于6mm，而篩下精煤的粒徑可以為小于6mm。由此，通過對所得精煤進行篩分處理，將較大粒徑的精煤供給至后續(xù)熱解過程，而將較小粒徑的精煤供給至后續(xù)的燃燒發(fā)電過程，從而不僅可以顯著提高后續(xù)煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率，而且可以實現(xiàn)低階煤的梯級利用，減少環(huán)境污染。

S300：將篩上精煤供給至熱解裝置中進行熱解處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將上述篩分所得到的篩上精煤進行熱解處理，從而可以得到半焦和熱解油氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將復(fù)合式排矸技術(shù)和熱解技術(shù)有機集成，使得在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，并且通過熱解處理可以顯著降低半焦的抗碎強度，從而降低后續(xù)破碎過程中的破碎能耗。具體的，此處熱解裝置為塊煤熱解裝置。

根據(jù)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(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，熱解處理的溫度可以為550～800℃。

S400：將篩下精煤供給至干燥裝置中采用干燥熱風(fēng)對篩下精煤進行干燥處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將篩下精煤供給至干燥裝置中采用干燥熱風(fēng)對篩下精煤進行干燥處理，從而可以得到干燥粉煤和第二尾氣。由此，通過干燥處理，可以進一步脫除篩下精煤中的水分，從而進一步提高后續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，干燥熱風(fēng)的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥熱風(fēng)的溫度可以為150～200℃。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，干燥熱風(fēng)的流速并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥熱風(fēng)的流速可以為0.1～1m/s。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用該流速范圍的熱風(fēng)可以明顯優(yōu)于其他流速帶走篩下精煤中的水分，從而進一步提高后續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，干燥粉煤中水分含量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，干燥粉煤中水分含量可以低于10wt％。由此，可以進一步提高后續(xù)粉煤燃燒發(fā)電過程中的燃燒熱效率。

S500：將半焦供給至半焦余熱回收裝置進行半焦余熱回收處理，并將熱氣返回返回步驟S400作為干燥熱風(fēng)使用

根據(jù)本實用新型的實施例，將熱解處理過程所得半焦供給至半焦余熱回收裝置進行半焦余熱回收處理，從而可以得到冷卻半焦和熱氣，并將熱氣返回步驟S400作為干燥熱風(fēng)使用。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將干燥技術(shù)和熱解技術(shù)有機集成，巧妙的將熱解過程中產(chǎn)生的余熱用于干燥過程，可以顯著降低處理過程能源成本。

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半焦余熱回收，半焦的余熱在半焦余熱回收裝置中通過轉(zhuǎn)換可以得到熱氣，并且所得到的熱氣供給至干燥裝置中作為熱風(fēng)使用。

S600：將干燥尾氣供給至干燥尾氣余熱回收裝置進行干燥尾氣余熱回收處理，并將熱風(fēng)返回S100作為分選熱風(fēng)使用。

根據(jù)本實用新型的實施例，將干燥處理過程產(chǎn)生的干燥尾氣供給至干燥尾氣余熱回收裝置進行干燥尾氣余熱回收處理，從而可以得到熱風(fēng)，并將熱風(fēng)返回S100作為分選熱風(fēng)使用。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將復(fù)合式排矸技術(shù)、干燥技術(shù)和熱解技術(shù)有機集成，并且巧妙的采用半焦余熱回收裝置回收半焦的余熱作為干燥介質(zhì)，采用干燥尾氣余熱回收裝置回收干燥尾氣的余熱作為分選介質(zhì)，可以顯著降低處理過程能源成本。

該步驟中，具體的，采用干燥尾氣余熱回收裝置對干燥過程中產(chǎn)生的干燥尾氣進行干燥尾氣余熱回收，干燥尾氣的余熱在干燥尾氣余熱回收裝置中通過轉(zhuǎn)換可以得到熱風(fēng)，并且所得到的熱風(fēng)經(jīng)穩(wěn)壓包穩(wěn)壓后再供給至熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置作為熱風(fēng)使用。

S700：將干燥粉煤供給至粉煤燃燒發(fā)電裝置中進行燃燒發(fā)電

根據(jù)本實用新型的實施例，將干燥處理過程所得到的干燥粉煤供給至粉煤燃燒發(fā)電裝置中進行燃燒發(fā)電。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑。

根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的方法通過采用熱風(fēng)對低階煤進行處理，不但實現(xiàn)了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，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(jié)概率，解決了現(xiàn)有的復(fù)合式排矸技術(shù)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方法可以顯著提高熱解過程中熱解產(chǎn)品的質(zhì)量，同時通過在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產(chǎn)率，另外通過將低階煤的排矸、干燥、熱解和燃燒發(fā)電技術(shù)集成，解決了低階煤直接作為火力發(fā)電燃料時的熱值低、灰分高以及熱利用率低等問題，為低階煤的高效轉(zhuǎn)化利用提供了新的途徑，并且巧妙的采用半焦余熱回收裝置回收半焦的余熱作為干燥介質(zhì)，采用干燥尾氣余熱回收裝置回收干燥尾氣的余熱作為分選介質(zhì)，可以顯著降低處理過程能源成本。

參考圖4，根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的方法進一步包括：

S800：將冷卻半焦供給至半焦破碎裝置中進行破碎處理，并將半焦顆粒供給至粉煤發(fā)電燃燒裝置

根據(jù)本實用新型的實施例，將半焦余熱回收裝置所得到的冷卻半焦供給至半焦破碎裝置中進行破碎處理，從而可以得到半焦顆粒，并將半焦顆粒供給至粉煤發(fā)電燃燒裝置與干燥粉煤混合進行燃燒發(fā)電。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將篩上精煤依次進行熱解、半焦余熱回收后再進行破碎處理，較直接將篩上精煤破碎相比，可以顯著降低半焦的抗破碎強度，從而降低半焦的破碎能耗，并將半焦顆粒和粉煤混合供給至粉煤發(fā)電煤裝置中，可以明顯提高燃燒熱效率。

根據(jù)本實用新型實施例的處理低階煤的方法進一步包括：

S900：將第一尾氣供給至除塵裝置

根據(jù)本實用新型的實施例，將熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置得到的第一尾氣供給至除塵裝置，從而可以收集粉塵。由此，通過除塵處理，可以收集尾氣中帶出的粉塵，從而減少粉塵污染。具體的，除塵裝置可以為旋風(fēng)式分離器。

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。

實施例

采用圖,4所示的處理低階煤的系統(tǒng)對低階煤原煤進行處理，本實施例的原煤處理量為50萬噸/年，處理粒度范圍為全粒度級，具體實施方式包括以下次序的工藝步驟：

1)、低階煤原煤首先由原煤倉給入熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置，分選熱風(fēng)溫度104℃，氣流速度為13.05m/s，分選熱風(fēng)自底部進入熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置，低階煤原煤在熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置內(nèi)進行分離，矸石從熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置的排矸口排出，夾帶粉塵的分選尾氣從熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置的除塵罩的出口進入除塵裝置，精煤從熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置的精煤出口排出，其中，所得精煤的灰分為15.73wt％，水分含量為22.82wt％，熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置產(chǎn)生的精煤進入篩分裝置被篩分成篩上精煤(粒徑不低于6mm)和篩下精煤(粒徑低于6mm)兩部分，剛開始時用外供熱風(fēng)作為復(fù)合式干法分選的干燥和分選介質(zhì)；

2)、將1)產(chǎn)生的篩下精煤供給至干燥裝置中采用干燥熱風(fēng)對篩下精煤進行干燥處理，干燥熱風(fēng)的溫度為180℃，氣流速度為0.35m/s，得到干燥粉煤(水分為7.46wt％)和第二尾氣，剛開始時用外供熱風(fēng)作為干燥裝置的干燥熱風(fēng)；

3)、將1)所得篩上精煤供給到熱解裝置中進行熱解處理，通過650℃熱解、熄焦、油/氣除塵、油/氣冷卻和油/水分離等處理，得到半焦、焦油和熱解氣，

4)回收熄焦過程產(chǎn)生的余熱，得到熱氣，將熱氣作為干燥裝置的干燥熱風(fēng)使用，并且將半焦供給至半焦破碎裝置中進行破碎處理，得到半焦顆粒(粒徑低于6mm)；

5)并回收干燥過程產(chǎn)生干燥尾氣的余熱，得到熱風(fēng)，將熱風(fēng)作為熱風(fēng)復(fù)合式排矸裝置的分選熱風(fēng)使用；

5)、將2)所得干燥粉煤和4)所得到的半焦顆粒供給至粉煤燃燒發(fā)電裝置中進行燃燒發(fā)電，熱效率為96％。

經(jīng)實施例處理工藝進行燃燒發(fā)電用煤性質(zhì)的分析結(jié)果如表2所示。

表1低階煤性質(zhì)的分析結(jié)果

表2實施例燃燒發(fā)電用煤性質(zhì)的分析結(jié)果

在本說明書的描述中，參考術(shù)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(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、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(shù)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(jié)構(gòu)、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(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)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(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。