處理低階煤的系統和方法技術方案

本發明專利技術公開了處理低階煤的系統和方法，系統包括：熱風復合式排矸裝置、篩分裝置、破碎裝置、成型裝置、熱解裝置和余熱回收裝置，篩分裝置上精煤入口與熱風復合式排矸裝置上精煤出口相連；破碎裝置上篩下精煤入口與熱風復合式排矸裝置上篩下精煤出口相連；成型裝置上粉料入口與破碎裝置上粉煤出口相連；熱解裝置上入料口與熱風復合式排矸裝置上篩上精煤出口和成型裝置上球團出口相連；余熱回收裝置上半焦入口與熱解裝置上半焦出口相連，余熱回收裝置上熱氣出口與熱風復合式排矸裝置上熱風入口相連。該系統可以解決現有的復合式排矸技術對低階煤排矸率低的問題，從而可以提高后續熱解過程中熱解產品的質量和產率，并且可以顯著降低能源成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種處理低階煤的系統和方法。
技術介紹
我國煤炭資源的特點是富煤、貧油、少氣，在較長的一段時間內煤炭在我國能源中的地位不會改變。在煤炭資源中低階煤的儲量豐富，據國際地質學家預測，低階煤約占煤炭資源儲量的60％，是未來可以利用的主要能源之一，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、揮發分高、不黏結、化學反應性強、熱穩定性差及發熱量低等特點。雖然通過分選可以脫除低階煤中的礦物雜質，但濕法分選過程中煤與水充分接觸，造成選煤產品水分增大，降低了產品發熱量，部分抵消了洗煤效果，也與提質脫水的目標相矛盾，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雖然在一定程度上提高低階煤的熱值，但提質煤中的灰、硫等礦物雜質影響后續加工產品的質量，且含硫、氮等化合物造成污染環境和設備腐蝕。因此，開發新的低階煤提質工藝，為低階煤深加工提供質優價廉的化工原料成為新的研究方向。
技術實現思路
本專利技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本專利技術的一個目的在于提出一種處理低階煤的系統和方法，該系統可以解決現有的復合式排矸技術對低階煤排矸率低的問題，從而可以提高后續熱解過程中熱解產品的質量和產率，并且通過將熱解過程中產生的余熱回收用于排矸過程，可以顯著降低能源成本。在本專利技術的一個方面，本專利技術提出了一種處理低階煤的系統。根據本專利技術的實施例，該系統包括：熱風復合式排矸裝置，所述熱風復合式排矸裝置具有低階煤入口、熱風入口、矸石出口、精煤出口和尾氣出口；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；破碎裝置，所述破碎裝置具有篩下精煤入口和粉煤出口，所述篩下精煤入口與所述篩下精煤出口相連；成型裝置，所述成型裝置具有粉料入口和球團出口，所述粉料入口與所述粉煤出口相連；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和所述球團出口相連；以及余熱回收裝置，所述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熱風入口相連。由此，根據本專利技術實施例的處理低階煤的系統通過采用熱風對低階煤進行處理，不但實現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)的粘結概率，解決了現有的復合式排矸技術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，即采用本專利技術的系統可以顯著提高熱解過程中熱解產品的質量，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率，其次通過將復合式排矸技術和熱解技術有機集成，巧妙的將熱解過程中產生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成本，另外通過將篩分裝置得到的篩下精煤依次進行破碎、成型后再供給至熱解裝置中進行熱解處理，可以顯著提高原料利用率，進而降低原料成本。另外，根據本專利技術上述實施例的處理低階煤的系統還可以具有如下附加的技術特征：在本專利技術的一些實施例中，所述處理低階煤的系統進一步包括：除塵裝置，所述除塵裝置具有尾氣入口、氣體出口與粉塵出口，所述尾氣入口與所述尾氣出口相連。在本專利技術的一些實施例中，所述粉塵出口與所述粉料入口相連。由此，通過將熱風復合式排矸裝置中得到的尾氣除塵后的粉塵成型后再供給至熱解裝置中進行熱解處理，可以顯著提高原料利用率，進而降低原料成本。在本專利技術的再一個方面，本專利技術提出了一種處理低階煤的方法。根據本專利技術的實施例，該方法是采用上述所述的處理低階煤的系統進行的。根據本專利技術的具體實施例，該方法包括：(1)將低階煤供給至所述熱風復合式排矸裝置中采用熱風對所述低階煤進行排矸和干燥處理，以便分別得到矸石、精煤和含有粉塵的尾氣；(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)將所述篩下精煤供給至所述破碎裝置中進行破碎處理，以便得到粉煤；(4)將所述粉煤供給至所述成型裝置中進行成型處理，以便得到球團；(5)將所述篩上精煤和所述球團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；以及(6)將所述半焦供給至所述余熱回收裝置進行余熱回收處理，以便得到冷卻半焦和熱氣，并將所述熱氣返回步驟(1)作為所述熱風使用。由此，根據本專利技術實施例的處理低階煤的方法通過采用熱風對低階煤進行處理，不但實現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)的粘結概率，解決了現有的復合式排矸技術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，即采用本專利技術的方法可以顯著提高熱解過程中熱解產品的質量，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率，其次通過將復合式排矸技術和熱解技術有機集成，巧妙的將熱解過程中產生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成本，另外通過將篩分裝置得到的篩下精煤依次進行破碎、成型后再供給至熱解裝置中進行熱解處理，可以顯著提高原料利用率，進而降低原料成本。另外，根據本專利技術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特征：在本專利技術的一些實施例中，所述處理低階煤的方法進一步包括：(7)將所述含有粉塵的尾氣供給至所述除塵裝置中進行除塵處理，以便收集粉塵，并將所述粉塵返回步驟(4)與所述粉煤進行所述成型處理。由此，通過將熱風復合式排矸裝置中得到的尾氣除塵后的粉塵成型后再供給至熱解裝置中進行熱解處理，可以顯著提高原料利用率，進而降低原料成本。在本專利技術的一些實施例中，在步驟(1)中，所述熱風的溫度為80～110攝氏度，所述熱風的流速為6～20m/s。由此，可以顯著提高低階煤干燥和排矸效率。在本專利技術的一些實施例中，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。在本專利技術的一些實施例中，在步驟(3)中，所述熱解處理的溫度為500～700攝氏度。由此，可以進一步提高低階煤熱解效率。在本專利技術的一些實施例中，在步驟(5)中，所述粉煤的粒徑不高于3mm。本專利技術的附加方面和優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，或通過本專利技術的實踐了解到。...

【技術保護點】
一種處理低階煤的系統，其特征在于，包括：熱風復合式排矸裝置，所述熱風復合式排矸裝置具有低階煤入口、熱風入口、矸石出口、精煤出口和尾氣出口；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；破碎裝置，所述破碎裝置具有篩下精煤入口和粉煤出口，所述篩下精煤入口與所述篩下精煤出口相連；成型裝置，所述成型裝置具有粉料入口和球團出口，所述粉料入口與所述粉煤出口相連；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和所述球團出口相連；以及余熱回收裝置，所述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熱風入口相連。

【技術特征摘要】
1.一種處理低階煤的系統，其特征在于，包括：
熱風復合式排矸裝置，所述熱風復合式排矸裝置具有低階煤入口、熱風入口、矸石出
口、精煤出口和尾氣出口；
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；
破碎裝置，所述破碎裝置具有篩下精煤入口和粉煤出口，所述篩下精煤入口與所述篩
下精煤出口相連；
成型裝置，所述成型裝置具有粉料入口和球團出口，所述粉料入口與所述粉煤出口相
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
篩上精煤出口和所述球團出口相連；以及
余熱回收裝置，所述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熱風入口相連。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，進一步包括：
除塵裝置，所述除塵裝置具有尾氣入口、氣體出口與粉塵出口，所述尾氣入口與所述
尾氣出口相連。
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述粉塵出口與所述粉料入口相連。
4.一種采用權利要求1-3任一項所述的處理低階煤的系統處理低階煤的方法，其特征
在于，包括：
(1)將低階煤供給至所述熱風復合式排矸裝置中采用熱風對所述低階煤進行排矸和干
燥處理，以便分別得到矸石...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙小楠，丁力，郭啟海，吳道洪，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11