CN101643657B - 炼焦煤预处理方法及其专用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种炼焦煤预处理方法及其专用设备。该方法将炼焦配合煤经给料装置送至调湿分级床内，以废热气吹动至流态化，进行水分调控和粒度分级分离处理，通过调湿分级床内的热气流将配合煤的水分含量降至6％～8％；煤料分成≤3mm和＞3mm二个粒度等级，将粒度≤3mm的细颗粒煤从调湿分级床中排出运送至煤塔，粒度＞3mm的粗颗粒煤从调湿分级床中排出运送至粉碎机室进行粉碎处理，粉碎处理后运送至煤塔。该专用设备包括是调湿分级床、焦炉烟囱、粉碎机、煤塔和尾气处理装置。本发明能够提高焦炉的产量和改善焦炭的质量，降低焦炉能耗，减少废气废液的排放。应用在炼焦行业中煤的预处理工艺上，能实现节能减排，发展循环经济的目标。
Description
技术领域
本发明涉及焦化厂备煤系统中炼焦配合煤预处理方法，具体涉及炼焦煤预处理方法及其专用设备。
背景技术
目前，在备煤系统中，对炼焦煤进行粒度分级分离和适度水分调控的预处理工艺技术，是涉及焦化行业四大前沿技术之一。炼焦煤的适度水分调控，通常称为“煤调湿”，是由煤干燥和煤预热演变而来，煤调湿有严格水分控制措施，将炼焦煤料在装炉前去除一部分水分，保证炼焦装炉煤水分达到合理数值并稳定在这个范围内。
通常，入厂的原料煤的水分在10％左右，装炉煤水分过高，影响焦炭产量、质量以及焦炉操作和寿命。装炉煤水分每增加1％，结焦时间将延长10分钟左右，而当装炉煤水分每降低1％，炼焦耗热量可减少70KJ/kg左右，如果将装炉煤的水分从10％-12％降至6％-8％，每年可节省大量的能源，同时减少了大量CO2及其它废气的排放，由于煤料中水分的降低可减少剩余氨水量，相应减少剩余氨水蒸氨用蒸汽，同时也减少了废水处理量，具有明显的经济效益和社会效益。粒度分级分离将配合煤分为≤3mm和＞3mm二个粒度等级，实现粉碎前的粒度分级分离，避免煤料过细粉碎，降低煤料的粘结性，改善焦炭质量；仅大颗粒煤料进粉碎机而降低能耗，减少环境污染。
由于我国洗精煤脱水的效果不理想，加之南方多雨等方面的原因，炼焦装炉煤的水分一般较高，平均为10％-12％，较高达到14％，水分调控到合宜含量和粒度分级分离就显得特别重要。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种炼焦煤预处理方法，以实现炼焦煤的有效分级分离和降低炼焦煤的水分含量，使其符合使用要求。
本发明的另一个目的是提供上述炼焦煤预处理方法的专用设备。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种炼焦煤预处理方法，包括炼焦煤的水分调控和粒度分级分离；将炼焦配合煤经给料装置送至调湿分级床内，以废热气吹动至流态化，进行水分调控(既煤调湿)和粒度的分级分离处理，通过调湿分级床热气流将煤料分成≤3mm和＞3mm二个粒度等级，同时将配合煤的水分降至6％～8％；将粒度≤3mm的细颗粒煤从调湿分级床中排出运送至煤塔，粒度＞3mm的粗颗粒煤从调湿分级床中排出运送至粉碎机室进行粉碎处理，粉碎处理后运送至煤塔。
本发明调湿分级床的热源及动力源是温度为180℃～220℃的焦炉烟道废气或其他废热气，其他废热气视焦化厂家而定。
本发明的一种炼焦煤的热气流粒度分级分离和水分控制的方法，能明显降低入炉煤的水分，使入炉煤的粒度均匀，从而提高焦炉的产量和质量，降低能耗成本，减少焦炉剩余氨水量及废水处理量，热源以及动力源是利用焦炉的烟道废气或其他废热气，实现废热能源的再利用，是焦化行业发展循环经济的重要组成部分。
一种上述的炼焦煤预处理方法的专用设备，包括是调湿分级床、焦炉烟囱、粉碎机、煤塔和尾气处理装置；所述的尾气处理装置包括相互连接的除尘室和烟囱；在调湿分级床的下部设有废气进口法兰，通过管路与焦炉烟囱相连接；在调湿分级床的顶部设有废气出口法兰，通过管路与除尘室相连接；所述的粉碎机用于粉碎从调湿分级床排出的粗煤粒；所述的调湿分级床、粉碎机和除尘室均设有出口与煤塔相连接。
所述的调湿分级床包括煤仓和布风板；在所述的煤仓下部设置有平行轴式叶轮给料机；所述的布风板一端设置在煤仓的下端；在布风板上端设有半埋式刮板输送机；半埋式刮板输送机一端设置在煤仓和布风板之间，在其另一端的下方设有粗颗粒煤出料漏斗；在布风板两侧及下方均设有细颗粒煤收集料斗。
所述的半埋式刮板输送机的刮板结构根据布风板上的煤料经废热气流吹呈半流化状态和流化状态而分隔成数个相连的小箱体。在所述的粗颗粒煤出料漏斗内设有分流锥。在所述的布风板靠近煤仓的上方的箱体上设置有用于控制煤料的落料点位置的溜料板。在所述的布风板的两侧设置有溢流挡板高度调整装置。
在所述的调湿分级床的箱体上设有用于观察了解流化床内的工作状态的窥视孔。在所述的调湿分级床的箱体上设有带有双层密封结构的检修门。
有益效果：本发明明显的效果是在一套装置内以焦炉烟道废气或其他废热气为热源和动力源完成对炼焦煤的粒度分级分离和水分调控处理，处理能力设定为300t/h，年工作天为330天，炼焦配合煤的水分由10％～12％降至6％～8％，焦炉产量可以提高5％左右，焦炭强度可以提高3％左右，炼焦耗热量降低约300KJ/kg左右，在焦炭质量不变的情况下，可以多配弱粘结性煤8％左右，由于炼焦煤的水分降低，可以减少约1/3的剩余氨水量，相应的减少剩余氨水蒸氨用蒸气1/3，同时也减轻了废水处理装置的生产负荷，实现节能减排、发展循环经济，具有明显的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明炼焦煤预处理方法的工艺流程示意图。
图2是本发明的专用设备中的调湿分级床的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的解释。
如图1所示，是本发明炼焦煤预处理方法的工艺流程示意图。炼焦煤经带式输运机转运至调湿分级床，煤料在调湿分级床上，经床下180℃～220℃的焦炉烟道废气或其他废热气的吹动，固态的煤呈流态化，实现炼焦煤的分级分离和水分调控(既煤调湿)处理。由于煤的粒度不同，质量大小不一样，在床上，≤3mm的小颗粒煤被热风吹起后，落在床两侧下部的细颗粒煤收集料斗中，经螺旋输送机、带式输送机转运至煤塔；＞3mm的大颗粒煤床上，被适度调控的同时经半埋式刮板输送机带动，落在出料口的带式输送机上，经转运至粉碎机室完成粉碎处理后，再运送至煤塔。在与煤完成热交换的同时将部分水分转化成水蒸汽，随经换热过的低温烟道废气从床上部的管道出口流出，经过除尘器净化处理后排入大气。在除尘器下部沉降的极细煤尘经高压成型机造球后运送至煤塔。
如图2所示，是本发明的专用设备中的调湿分级床的结构示意图。调湿分级床呈箱形结构，为了防止空气进入箱体内，保持箱体内的热量及粉尘不外溢，除了在结构上采用必要的隔热、保温和密封措施外，还必须在进煤口和出煤口均采用特殊的装置和结构；并设置了正常生产的窥视孔，维护检修的通道及必要的安全生产措施。其中，煤仓11：储备一定数量的待调湿及分级分离的炼焦配合煤，同时起到调湿分级床内与进煤口的空气隔离作用；平行轴式叶轮给料机20：布置在煤仓下部，按照设定的给料能力，均匀地将煤料分布在调湿分级床的布风板上；溜料板18：调整溜料板的角度，控制煤料的落料点位置；调湿分级床的布风板12：布风板12是按一定开孔率和直径，加工而成的主要部件，炼焦配合煤的水分调控及分级分离均在布风板上完成；溢流挡板高度调整装置19：溢流挡板安装在调湿分级床布风板12的两侧，根据废热气流的流量、温度、煤料的含水量、粒度大小和松散密度等因素，合理的调整溢流挡板的高度，而获得理想的分级分离效果；半埋式刮板输送机21，可以根据调湿分级床布风板上的煤料的含水量和废热气流的流量、温度来调整刮板输送机的运行速度，半埋式刮板输送机的刮板结构将调湿分级床布风板上的煤料经废热气流从布风板下吹呈半流化状态和流化状态而分隔成数个相连的小箱体的形式，从而提高了分级分离和水分调控的效果；粗颗粒煤出料漏斗15：安装在出料端，接受半埋式刮板输送机运送来的＞3mm的煤料，并将其转运给后续的螺旋输送机或带式输送机；分流锥17：分流锥安装在粗颗粒煤出料漏斗15内：可以将炼焦配合煤继续适度干燥，并防止煤料的堵塞；布风板12两侧及下方的细颗粒煤收集料斗16：分别收集在调湿分级床内呈流态化状态并向调湿分级床布风板两侧及布风板下分离的≤3mm的细颗粒煤；窥视孔22：主要观察了解调湿分级床内的工作状态，以便进行相应的工艺参数调整；检修门23：安装于调湿分级床箱型结构的两侧，带有双层密封结构。废热气源进气管的法兰座13：与废热气源管道相联接，把180℃～220℃的焦炉烟道废气或其他废热气送至调湿分级床下的布气室内。出气管法兰座14：废热气在调湿分级床内经与炼焦配合煤直接换热后，包含着炼焦配合煤中原所含的部分水分变成的水蒸气和降低温度的废热气的混合气体从出气管法兰座处排出，出气管法兰座与进除尘器的管道相联接。
本发明是一种在炼焦备煤系统中，以焦炉烟道废热气或其他废热气为热源和动力源，对炼焦配合煤进行粒度分级分离和水分调控(既煤调湿)处理的工艺方法。本发明利用煤在调湿分级床上呈流态化后，实现≤3mm和＞3mm二个粒度等级的分级分离，同时将煤料的水分从10％-12％降至6％-8％左右，尤其是本发明采用的独立布气室和半埋式刮板输送机结构，提高了煤在调湿分级床上的流化态效果，使煤的分级分离和水分调控达到理想效果。
Claims (8)
1.一种炼焦煤预处理方法的专用设备，所述的炼焦煤预处理方法包括炼焦煤的水分调控和粒度分级分离，将炼焦煤送至调湿分级床内，以废热气为热源和动力源，吹动炼焦煤至流态化，进行水分调控和粒度分级分离，将炼焦煤的水分含量降至6％～8％，粒度分级分为≤3mm和＞3mm二个粒度等级；其中，粒度≤3mm的细颗粒煤从调湿分级床中排出送至煤塔，粒度＞3mm的粗颗粒煤从调湿分级床中排出运送至粉碎机室进行粉碎处理，粉碎处理后运送至煤塔；其特征在于：所述的专用设备包括是调湿分级床(1)、焦炉烟囱(2)、粉碎机(3)和尾气处理装置；所述的尾气处理装置包括相连接的除尘室(4)和烟囱(6)；在调湿分级床(1)的下部设有废气进口法兰(13)，通过管路与焦炉烟囱(2)相连接；在调湿分级床(1)的顶部设有废气出口法兰(14)，通过管路与除尘室(4)相连接；所述的粉碎机(3)用于粉碎从调湿分级床(1)排出的粗煤粒；所述的调湿分级床(1)、粉碎机(3)和除尘室(4)均设有出口与煤塔(5)相连接。
2.根据权利要求1所述的炼焦煤预处理方法的专用设备，其特征在于：所述的调湿分级床(1)包括煤仓(11)和布风板(12)；在所述的煤仓(11)下部设置有平行轴式叶轮给料机(20)；所述的布风板(12)一端设置在煤仓(11)的下端；在布风板(12)上端设有半埋式刮板输送机(21)；半埋式刮板输送机(21)一端设置在煤仓(11)和布风板(12)之间，在其另一端的下方设有粗颗粒煤出料漏斗(15)；在布风板(12)两侧及下方均设有细颗粒煤收集料斗(16)。
3.根据权利要求2所述的炼焦煤预处理方法的专用设备，其特征在于：所述的半埋式刮板输送机(21)的刮板结构根据布风板(12)上的煤料经废热气流吹呈半流化状态和流化状态而分隔成数个相连的小箱体。
4.根据权利要求2所述的炼焦煤预处理方法的专用设备，其特征在于：在所述的粗颗粒煤出料漏斗(15)内设有分流锥(17)。
5.根据权利要求2所述的炼焦煤预处理方法的专用设备，其特征在于：在所述的布风板(12)靠近煤仓(11)的上方的箱体上设置有用于控制煤料的落料点位置的溜料板(18)。
6.根据权利要求2所述的炼焦煤预处理方法的专用设备，其特征在于：在所述的布风板(12)的两侧设置有溢流挡板高度调整装置(19)。
7.根据权利要求2所述的炼焦煤预处理方法的专用设备，其特征在于：在所述的调湿分级床(1)的箱体上设有用于观察了解流化床内的工作状态的窥视孔(22)。
8.根据权利要求2所述的炼焦煤预处理方法的专用设备，其特征在于：在所述的调湿分级床(1)的箱体上设有带有双层密封结构的检修门(23)。
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