專利名稱:制取氣化用型煤的方法
本發(fā)明與煤炭加工利用有關(guān)，更確切地說是利用各種煤加以混配后通過熱壓改質(zhì)，制取氣化用型煤。
在此之前是采用熱壓法制取型煤，目的是作為冶金用的型焦。本發(fā)明人曾于1983年在《煤炭能源》第三期(50～54頁)中提出了將型煤作為氣化用煤。其方法是采用將煤加熱到軟化溫度，然后在近于恒溫的條件下固化，加壓成型，并用風冷或噴水方法進行冷卻。但這種技術(shù)尚有諸多不足之處，如成型溫度難以控制、熱態(tài)粉煤易堵塞、型煤強度不高、生產(chǎn)過程中污染環(huán)境等，致使難以連續(xù)生產(chǎn)和推廣使用。
本發(fā)明提供了一種能解決粉煤堵塞;廣泛利用不同煤種;精確控制成型溫度;使型煤強度得以提高;符合環(huán)保要求，能連續(xù)制取氣化用型煤的新工藝。它特別適合于1.以氣煤(或肥煤)為主，摻配少量的無煙煤(或弱粘結(jié)性煤或長焰煤)。
2.以無煙煤(或弱粘結(jié)性煤或長焰煤)為主，摻配少量的氣煤(或肥煤)。
本發(fā)明是通過合理的配煤與快速加熱，對原煤起破粘、阻熔、提高活性、改善熱穩(wěn)定性等作用。具體做法是
首先將主、付配煤分別予以干燥，然后將主、副配煤按一定比例(60%～90%∶40%～10%)送入破碎機或通熱風的破碎機(破碎到小于3mm的粒度占95%以上)，與550℃～650℃溫度穩(wěn)定的強烈旋轉(zhuǎn)的載熱氣體相會合，形成高速旋轉(zhuǎn)夾帶粉煤的灼熱氣流(速度一般超過30米/秒)，使粉煤與載熱氣體進行充分的熱交換，在1～2秒的瞬間把粉煤加熱到所要求的成型溫度(400℃～480℃)。
這種備煤方式使型煤的成份穩(wěn)定、均齊，同時也實現(xiàn)了連續(xù)、定量、準確地給料，從而能較容易地控制成型溫度的變化因素。同時由于載熱氣體的溫度也是穩(wěn)定的，即可對影響成型溫度的煤量、煤溫、熱風量、熱風溫度、燃料量與助燃空氣量等參數(shù)實行自動控制，嚴格控制成型溫度的變化，解決了熱壓成型中的關(guān)鍵問題。
當粉煤被快速升溫到400℃以上時，產(chǎn)生熱塑性較好的膠質(zhì)體，這是粉煤成型的先決條件。但與此同時，由于一定數(shù)量膠質(zhì)體的形成又易在管道或設(shè)備中產(chǎn)生粘結(jié)堵塞，使生產(chǎn)難于正常進行。為避免堵塞，在一定部位分別設(shè)置了熱塑性粉煤疏導裝置或助推裝置，給其在前進方向上施加一種推力，減少它在前進中的停滯機會。
為使熱態(tài)煤顆粒之間溫度均勻，采用帶有助推裝置的螺旋恒溫器(以下簡稱恒溫器)進行均溫。熱態(tài)粉煤通過恒溫器所經(jīng)歷的時間為45～80秒;器內(nèi)溫度為400℃～440℃。恒溫器內(nèi)裝有大的螺旋絞刀，起攪拌與輸送作用，這時的粉煤才能獲得均勻的良好塑性。為防止熱態(tài)粉煤堵塞，在絞刀尾端裝有助推裝置。
恒溫器出來的粉煤經(jīng)調(diào)速擠壓機擠壓成煤帶，隨后進入對輥成型機壓制成所需形狀的型煤。為協(xié)調(diào)進料與出料避免在擠壓機進口處產(chǎn)生積料，擠壓機速度為可調(diào);擠壓機出口變形嘴壓板開度也一定要可調(diào)，以調(diào)節(jié)煤帶的疏密度。
剛脫模的型煤實際上仍是互相連續(xù)在一起的型煤條帶，其表面溫度與連接處的溫度因散熱條件不同而相差甚遠，連接處溫度難下降，這是型煤在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生自燃的原因之一。為此，設(shè)置了迅速將型煤條帶切斷為一個個單獨型煤的裝置，使型煤表面與空氣充分接觸，加速冷卻，防止自燃。
為提高型煤強度采取了熱處理工藝，其具體方法是用幾個(數(shù)量不限)帶傾斜板的料罐封閉熱燜1～4小時，使煤粒之間粘結(jié)得更為致密，從而提高了型煤強度。
本發(fā)明對制取型煤過程中所產(chǎn)生的可燃氣體、熱廢氣和微細粉煤等都分別加以回收與利用1.將恒溫器揮發(fā)出的可燃氣體裝設(shè)微正壓操作的集氣管，被收集的氣體經(jīng)冷卻、除塵凈化后加壓輸送到適當?shù)攸c作煤氣用。
2.熱廢氣循環(huán)使用(1)從3＃旋風分離器出來的熱廢氣進入通熱風的破碎機(或不進入破碎機，入1＃旋風分離器)，對煤進行預熱。
(2)高溫風機引出的熱廢氣，一部分進入全自動熱風爐，一部分進入干燥機對煤進行干燥。
3.2＃旋風分離器分離出的微細粉煤經(jīng)星輪鎖氣器進入全自動熱風爐作為熱源。
4.未成型粉煤落入水封槽，取出干燥后作為副配煤使用。
5.快速加熱到成型區(qū)段(即從旋風快速加熱器到對輥成型機)的所有設(shè)備安裝在一間單獨廠房內(nèi)，實行全封閉操作，再集中收塵，或者分別單獨收塵。
6.揚塵點密集的部位(如通熱風的破碎機等)單獨收塵。
目前適合常壓固定床煤氣發(fā)生爐氣化用的煤種較少。用本工藝流程所制取的型煤，其物理與化學性能都能滿足該煤氣發(fā)生爐的要求，從而擴大了可用煤種。使有貯煤資源的地區(qū)即可就地取材，為發(fā)展工業(yè)提供了廉價能源。
附圖為本發(fā)明的工藝流程簡圖。
本發(fā)明實施例一、備煤系統(tǒng)主、副配煤分別由刮板式干燥機利用熱廢氣干燥后入各自煤倉。由電子皮帶稱(下接星輪鎖氣器以封閉熱廢氣)將主、副配煤按60%～65%∶40%～35%的比例定量、準確、連續(xù)地送入通熱風的破碎機，在此兩種煤得以均勻地混合、破碎和預熱。此配煤由1＃旋風分離器分離(所得熱廢氣再經(jīng)2＃旋風分離器分離，其中所得熱廢氣送至高溫風機;被分離出的微細粉煤經(jīng)星輪鎖氣器用羅茨風機以氣流輸送的方式送至有助燃風機的全自動熱風爐作燃料，以制備載氣體)。
二、快速加熱1＃旋風分離器分離出的粉煤由可調(diào)速的螺旋給料機送入旋風快速加熱器，與來自全自動熱風爐溫度為550℃～650℃的載熱氣體相會合，此載熱氣體系由燃燒微細粉煤(來自2＃旋風分離器)所產(chǎn)生的煙氣和由高溫風機經(jīng)電動蝶閥控制的循環(huán)熱廢氣所組成，將粉煤在瞬間加熱到所要求的成型溫度400℃～480℃。全自動熱風爐設(shè)有自動控制載熱氣體溫度和風料比(2～3米3/公斤)的裝置，所得載熱氣體溫度穩(wěn)定。
三、擠壓成型從旋風快速加熱器出來的已達成型溫度的粉煤進入底部設(shè)有螺旋槳式疏導裝置的3＃旋風分離器分離，其中熱廢氣送至通熱風的破碎機，灼熱粉煤經(jīng)星輪鎖氣器進入絞刀尾端帶有助推裝置的螺旋恒溫器均溫(器內(nèi)溫度為410℃±5℃)45～80秒。
由此出來的熱塑性煤進入調(diào)速擠壓機(出口變形嘴壓板開度可調(diào))，擠壓成煤帶，再由對輥成型機擠壓成所需形狀的型煤，未成型的粉煤落入水封槽，取出涼干，作為副配煤使用。
四、型煤折斷器與熱處理為使型煤溫度迅速下降，在對輥成型機的出口處安裝了由縱向切刀與橫向折斷擋板所組成的型煤折斷器，將剛脫模的型煤條帶，切割斷裂成一個個單獨的型煤。然后由鏈板輸送機送到由五個帶傾斜板的料罐封閉熱燜1～4小時。此型煤即可供氣化或儲存待用。
用此工藝制取的型煤，經(jīng)一年多露天堆放，並未潮解。在常壓固定床煤氣發(fā)生爐(A
-13型)內(nèi)仍能正常氣化，沒有發(fā)生軟化、崩裂、粉碎等現(xiàn)象。氣化產(chǎn)生的煤氣質(zhì)量如下(見表)煤氣的質(zhì)量因煤種及煤的配比而異。
經(jīng)測定型煤的粘結(jié)性、活性等均比原煤有明顯改善。有的Y值可以從20毫米左右降至0，焦渣特性(1～8)由6～7降至2～4，活性α(1000℃)有的從23.81%提高到66.77%，有的從42.13%提高到64.66%。
權(quán)利要求
1.一種氣化用型煤的制取方法，它由備煤、快速加熱、均溫、擠壓成型等工藝流程所組成，其特征在于所說的方法(1)以氣煤(或肥煤)為主，摻配少量的無煙煤(或弱粘結(jié)性煤或長焰煤)制取氣化用型煤；或以無煙煤(或弱粘結(jié)性煤或長焰煤)為主，摻配少量的氣煤(或肥煤)制取氣化用型煤。(2)主、副配煤在混配前先分別予以干燥。(3)干燥的主、副配煤按一定的比例定量、連續(xù)地送至破碎機或通熱風的破碎機破碎后，進入1#旋風分離器。(4)分離出的符合要求的粉煤與具有穩(wěn)定溫度和強烈旋轉(zhuǎn)的載熱氣體體在旋風快速加熱器中相會合，瞬間被加熱到所要求的穩(wěn)定的成型溫度。對影響型煤成型溫度的煤量、煤溫、熱風量、熱風溫度、燃料量與助燃空氣量等參數(shù)實行自動控制。(5)已達成型溫度的粉煤再經(jīng)設(shè)有疏導裝置的3#旋風分離器分離進入帶有助推裝置的螺旋恒溫器均溫。(6)隨后經(jīng)調(diào)速擠壓機(其出口變形嘴壓板開度可調(diào))擠壓成煤帶，并由對輥成型機壓制成所需形狀的型煤。(7)對輥成型機出口處裝有縱向切刀與橫向折斷擋板所組成的型煤折斷器。(8)型煤用帶傾斜板的料罐進行熱燜(1～4小時)。
2.按照權(quán)利要求
1所述的氣化用型煤的制取方法，其特征在于主、副配煤的配比為60%～90%∶40%～10%。
3.按照權(quán)利要求
1或2所述的氣化用型煤的制取方法，其特征在于型煤的成型溫度為400℃～480℃。
4.按照權(quán)利要求
1或2所述的氣化用型煤的制取方法，其特征在于設(shè)有控制載熱氣體溫度(550℃～650℃)和風料比(2～3米3/公斤)的全自動熱風爐。
5.按照權(quán)利要求
3所述的氣化用型煤的制取方法，其特征在于
設(shè)有控制載熱氣體溫度(550℃～650℃)和風料比(2～3米3/公斤)的全自動熱風爐。
6.按照權(quán)利要求
1或2或5所述的氣化用型煤的制取方法，其特征在于熱態(tài)粉煤通過帶有助推裝置的螺旋恒溫器所經(jīng)歷的時間為45秒～80秒;器內(nèi)溫度為400℃～440℃。
7.按照權(quán)利要求
1所述的氣化用型煤的制取方法，其特征在于對制取型煤過程中所產(chǎn)生的可燃氣體，熱廢氣和微細粉煤等都分別加以回收與利用(1)將帶有助推裝置的螺旋恒溫器揮發(fā)出的可燃氣體裝設(shè)微正壓操作的集氣管，被收集的氣體經(jīng)冷卻，除塵凈化(可用電除焦油器)，再加壓輸送到適當?shù)攸c作煤氣用。(2)熱廢氣循環(huán)使用(ⅰ)從3＃旋風分離器出來的熱廢氣進入通熱風的破碎機(或不進入破碎機，入1＃旋風分離器)，對煤進行預熱。(ⅱ)高溫風機引出的熱廢氣，一部分進入全自動熱風爐，一部分進入干燥機對煤進行干燥。(3)2＃旋風分離器分離出的微細粉煤經(jīng)星輪鎖氣器進入全自動熱風爐作為熱源。(4)未成型粉煤落入水封槽，取出干燥后作為付配煤使用。(5)快速加熱到成型區(qū)段(即從旋風快速加熱器到對輥成型機)的所有設(shè)備安裝在一間單獨廠房內(nèi)，實行全封閉操作，集中收塵，或者分別單獨收塵。(6)揚塵點密集的部位(如通熱風的破碎機等)單獨收塵。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種制取氣化用型煤的方法，本文作者雖曾提出過將粉煤加熱到軟化溫度，然后輥壓成型，噴淋冷卻。但此法存在著成型溫度較難控制、熱態(tài)粉煤易堵塞、型煤強度不高、污染環(huán)境等弊端。故提出了改進措施。首先是改善了備煤，使配料均齊穩(wěn)定，從而較易控制影響成型溫度的變化因素；在設(shè)備中增設(shè)了疏導和助推裝置，防止堵塞；制成的型煤入料罐熱燜，以提高強度；對揮發(fā)氣體等，實行綜合利用，改善環(huán)境。此法生產(chǎn)的型煤用于固定床煤氣爐造氣，效果良好，經(jīng)濟及社會效益明顯。
文檔編號C10L5/00GK86106467SQ86106467
公開日1988年4月27日 申請日期1986年9月25日
發(fā)明者崔秀玉, 許紀松, 賀佩英, 劉建國, 黃祥, 徐大展, 鄒林, 佟適明 申請人:國家建材局蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計研究院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan