處理低階煤的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種處理低階煤的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 低階煤主要是指黏結(jié)性差、煤化度低的煤，常見的有褐煤、泥炭、長焰煤、風(fēng)化煤 等。由于低階煤具有高水分、低熱值、易氧化、易泥化等特點(diǎn)，導(dǎo)致其存在濕法分選煤泥水處 理費(fèi)用高、長期儲存易氧化以及單位能量的運(yùn)輸成本高等缺點(diǎn)。
[0003] 現(xiàn)階段低階煤的主要利用方式是直接燃燒發(fā)電，這種利用方式雖然在操作上簡單 易行，但是造成了能源、設(shè)備等的極大浪費(fèi)。另外，低階煤直接燃燒的熱效率低，且低階煤燃 燒后會產(chǎn)生S0x、C0和NOx等對大氣造成嚴(yán)重污染。低階煤提質(zhì)加工將成為低階煤高效開發(fā) 利用的關(guān)鍵。低階煤的提質(zhì)加工包括分選、干燥、成型、熱解、氣化等，低階煤脫灰、脫水后熱 值增加，低階煤脫硫后可以減少后續(xù)加工過程中設(shè)備的腐蝕和降低酸雨對環(huán)境的危害，低 階煤通過提質(zhì)加工可以擴(kuò)大其利用范圍。
[0004] 煤炭分選技術(shù)作為潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)和源頭，能夠脫除原煤中50-60%的無機(jī)硫 和大部分灰，是潔凈煤技術(shù)中最成熟、最經(jīng)濟(jì)、工業(yè)化程度最高的技術(shù)之一。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。因此，所選工藝系統(tǒng)不 同，分選效果也存在差異。
[0005] 單獨(dú)的干燥和氣化技術(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。隨著煤 炭開采力度的加大，優(yōu)質(zhì)煤炭資源的儲量逐年減少。因此，開發(fā)低階煤資源的有效利用途徑 和犯法，將對煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
[0006] 通過干法分選降灰脫硫、干燥脫水和氣化提質(zhì)的方法將是提高褐煤熱值和轉(zhuǎn)化 率，同時降低能耗和環(huán)境污染的一種有效途徑，提高社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，符合我國發(fā)展?jié)?凈煤技術(shù)能源多元化的戰(zhàn)略需要，積極響應(yīng)了國家節(jié)能減排的新政策。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明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，本發(fā)明的 一個目的在于提出一種處理低階煤的系統(tǒng)和方法。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出一種處理低階煤的系統(tǒng)，包括：
[0009] 低階煤破碎裝置，所述低階煤破碎裝置具有低階煤入口和破碎煤出口，
[0010] 篩分裝置，所述篩分裝置具有破碎煤入口、塊煤出口和粉煤出口，所述破碎煤入口 與所述破碎煤出口相連；
[0011]塊煤熱風(fēng)重介質(zhì)分選裝置，所述塊煤熱風(fēng)重介質(zhì)分選裝置具有塊煤入口、塊精煤 出口、第一熱風(fēng)入口、固體重介質(zhì)入口、第一尾氣出口和矸石出口，所述塊煤入口與所述塊 煤出口相連；
[0012] 粉煤熱風(fēng)氣流分選裝置，所述粉煤熱風(fēng)氣流分選裝置具有粉煤入口、第一粉精煤 出口、第二熱風(fēng)入口和第二尾氣出口，所述粉煤入口與所述粉煤出口相連；
[0013] 塊精煤破碎裝置，所述塊精煤破碎裝置具有塊精煤入口和第二粉精煤出口，所述 塊精煤入口與所述塊精煤出口相連；
[0014] 粉煤干燥裝置，所述粉煤干燥裝置具有粉精煤入口、干燥粉精煤出口、第三熱風(fēng)入 口和第三尾氣出口，所述粉精煤入口分別與所述第一粉精煤出口和所述第二粉精煤出口相 連；
[0015] 粉煤氣化爐，所述粉煤氣化爐具有入料口和氣化氣出口，所述入料口與所述干燥 粉精煤出口相連;以及
[0016] 余熱回收裝置，所述余熱回收裝置具有氣化氣入口、冷卻氣化氣出口和熱氣出口， 所述氣化氣入口與所述氣化氣出口相連，所述熱氣出口分別與所述第一熱風(fēng)入口、所述第 二熱風(fēng)入口和所述第三熱風(fēng)入口相連。
[0017] 本發(fā)明上述實(shí)施例的處理低階煤的系統(tǒng)將低階煤進(jìn)行破碎、分級、分選、干燥、氣 化等處理，能有效脫除低階煤中的硫、灰等礦物雜質(zhì)和水分，提高氣化爐處理量和煤氣品 質(zhì)。采用將分級分選和粉煤氣化技術(shù)耦合，通過原煤的熱氣流塊/粉煤分級分選能提高塊 煤、粉煤的分選效率和脫水率;塊煤經(jīng)重介質(zhì)分選處理后再進(jìn)行破碎能降低破碎能耗;塊煤 經(jīng)破碎后粉煤與干燥介質(zhì)的接觸面積增大，干燥效率提高;原煤經(jīng)分選排矸后，減少了氣化 過程的單位能耗和煤氣雜質(zhì)；采用廢熱鍋爐回收氣化氣的余熱作為分選和干燥介質(zhì)，降低 了系統(tǒng)能耗和運(yùn)行成本，減少環(huán)境污染，同時，提高低階煤的有效利用率。
[0018] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)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：
[0019]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述處理低階煤的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：
[0020] 除塵裝置，所述除塵裝置具有尾氣入口、粉塵出口和氣體出口，所述尾氣入口分別 與所述第一尾氣出口、第二尾氣出口和第三尾氣出口相連。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種采用前面所述的處理低階煤的系統(tǒng)處 理低階煤的方法，包括：
[0022] (1)將所述低階煤供給至低階煤破碎裝置中進(jìn)行破碎處理，以便得到破碎煤；
[0023] (2)將所述破碎煤供給至所述篩分裝置中進(jìn)行篩分處理，以便分別得到塊煤和粉 煤；
[0024] (3)將所述塊煤供給至所述塊煤熱風(fēng)重介質(zhì)分選裝置中，并采用熱風(fēng)和固體重介 質(zhì)對所述塊煤進(jìn)行重介質(zhì)分選處理，以便得到塊精煤和第一尾氣；
[0025] (4)將所述粉煤供給至所述粉煤熱風(fēng)氣流分選裝置中，并采用熱風(fēng)對所述粉煤進(jìn) 行氣流分選處理，以便得到第一粉精煤和第二尾氣；
[0026] (5)將所述塊精煤供給至所述塊精煤破碎裝置中進(jìn)行破碎處理，以便得到第二粉 精煤；
[0027] (6)將所述第一粉精煤和所述第二粉精煤供給至所述粉煤干燥裝置中，并采用熱 風(fēng)進(jìn)行干燥處理，以便得到干燥粉精煤和第三尾氣；
[0028] (7)將所述干燥粉精煤供給至所述粉煤氣化爐中進(jìn)行氣化，以便得到氣化氣；
[0029] (8)將所述氣化氣供給至所述余熱回收裝置中進(jìn)行余熱回收處理，以便產(chǎn)生熱氣， 并將所述熱氣，分別返回步驟(3)、步驟(4)和步驟(6)作為所述熱風(fēng)使用。
[0030] 本發(fā)明上述實(shí)施例的處理低階煤的方法將低階煤進(jìn)行破碎、分級、分選、干燥、氣 化等處理，能有效脫除低階煤中的硫、灰等礦物雜質(zhì)和水分，提高氣化爐處理量和煤氣品 質(zhì)。采用將分級分選和粉煤氣化技術(shù)耦合，通過原煤的熱氣流塊/粉煤分級分選能提高塊 煤、粉煤的分選效率和脫水率;塊煤經(jīng)重介質(zhì)分選處理后再進(jìn)行破碎能降低破碎能耗;塊煤 經(jīng)破碎后粉煤與干燥介質(zhì)的接觸面積增大，干燥效率提高;原煤經(jīng)分選排矸后，減少了氣化 過程的單位能耗和煤氣雜質(zhì)；采用廢熱鍋爐回收氣化氣的余熱作為分選和干燥介質(zhì)，降低 了系統(tǒng)能耗和運(yùn)行成本，減少環(huán)境污染，同時，提高低階煤的有效利用率。
[0031] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)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：
[0032]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述處理低階煤的方法進(jìn)一步包括：
[0033] (9)將步驟(3)中產(chǎn)生的第一尾氣、步驟(4)中產(chǎn)生的第二尾氣和步驟(6)中產(chǎn)生的 第三尾氣供給至所述除塵裝置中進(jìn)行除塵處理。
[0034]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述破碎煤的粒度低于80毫米。
[0035] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述塊煤的粒度為不低于6毫米，所述粉煤的粒度低于 6暈米。
[0036] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述干燥粉精煤的粒度低于6毫米，
[0037] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述干燥粉精煤的含水率低于10重量％。
[0038]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述重介質(zhì)分選處理采用的熱風(fēng)流溫度 為100-120°C，重介質(zhì)流化速度為0.9-1.8m/s，分選密度1.4-2. Og/cm3。
[0039] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(4)中，采用溫度為100-130攝氏度和氣流速度 為4-9m/s的熱風(fēng)進(jìn)行所述氣流分選處理。
[0040] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(6)中，采用溫度為100-200攝氏度和氣流速度 0.1-0.5m/s熱風(fēng)進(jìn)行所述干燥處理。
[0041] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(7)中，所述氣化的溫度為900-1100攝氏度。
【附圖說明】
[0042]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的處理低階煤的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的處理低階煤的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的處理低階煤的方法的流程圖。
[0045] 圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的處理低階煤的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)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(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0047]在本發(fā)明的描述中，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發(fā)明和簡化描述，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發(fā)明的限制。
[0048] 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