CN102433142A - 低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺及系统，其中工艺包括煤流程和热烟气流程，煤流程和热烟气流程均包括相连的干燥过程和干馏过程；系统包括相连的气流干燥系统和多管回转干馏系统。本发明实现了对高温烟气的梯级有效利用，提高了整个系统的能量利用率。本发明具有能量利用率高、系统安全稳定、干馏气体处理量小、焦化废水处理量小、焦油产率高、煤气热值高等优点。本发明还可以回收低阶煤低温干馏过程中产生的煤焦油等化工原料，提高煤的综合利用率。该工艺用低阶煤低温干馏提质工艺生产挥发份低、低位热值高、稳定性好的粉状或粒状半焦。该工艺适于用低阶煤低温干馏提质工艺生产中热值的民用或工业煤气。

Description

低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺及系统

技术领域

本发明涉及一种低阶煤的提质工艺及系统，特别涉及一种高含水量的低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺及系统。

背景技术

低阶煤包括褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤、泥煤等，大约占我国煤炭储量的60％以上，主要分布在云南、内蒙古、东北、四川等地。其特点是含水量高，一般在20％以上；挥发份高，约在30-50％；热值低，约2500-4500大卡/公斤。

目前我国的煤炭资源的开采和利用以无烟煤和烟煤为主，低阶煤的开采和利用水平低，主要是作为电厂动力燃煤。由于其含水量高，直接燃烧存在燃烧困难、热效率低的缺点。随着我国对能源需求的不断增加，以及无烟煤和烟煤资源过度开采造成的资源紧张，低阶煤开发和利用越来越重要。针对低阶煤反应活性高，易自燃，不易长途运输；含水量大、热值低的缺点，低阶煤的转化提质应是低阶煤的开发重点之一。

目前针对低阶煤转化提质的传统工艺主要有：干燥提质和低温干馏提质工艺。

普通干燥提质工艺多用于含水较高的褐煤煤种提质，其原理主要是通过物理的方法，如升高温度、加压方式，使原煤中水分迅速变成气态的形式，从而达到脱除的目的。世界范围内的低阶煤干燥技术很多，包括固定床、流化床、回转窑、夹带系统等。干燥提质工艺的缺点在于处理后的煤样极易从周围环境中吸潮，而且长期暴露在空气中的煤粉极易自燃。本专利权人发明的专利201010222363.1介绍了一种褐煤的过热蒸汽强化循环分级粉碎提质工艺，该技术基于过热蒸汽的干燥理论，实现了破碎、风选、粉碎、干燥等技术的优化组合，解决了目前褐煤干燥技术中存在的能耗高、系统调控困难、运行不稳定、安全性能低等问题，具有安全、节能、环保、高效、稳定等优点，具有广阔的应用前景。

低温干馏提质工艺是指通过热解的方式将含水量低的烟煤、低阶煤加工成为优质半焦，并获得一定热值的煤气和高附加值的煤焦油的过程。现阶段成熟的工业化半焦生产工艺主要有多段回转炉工艺和内热式气固热载体热解工艺。

外热式多段回转炉工艺(专利公开号：CN1066459A)是中国煤炭科学研究总院北京煤化所开发的低阶煤干馏(热解)工艺。该工艺的主要目标是制备优质半焦，对原料煤的适宜粒度要求是6-30mm。煤气经净化后，可外供民用或做工业燃气。其缺点是工艺单台处理能力小，热效率低。

内热式工艺主要有托斯考(Toscoal)、ETCH粉煤快速热解工艺、鲁奇鲁尔煤气(Lurgi-Ruhrgas，简写成LR)工艺、大连理工大学煤固体热载体法热解工艺，其特点是借助热载体把热量传给煤料，热载体可以是气体热载体，也可以是固体热载体。

托斯考(Toscoal)工艺是美国油页岩公司(The Oil Shale Corporation)基于Tosco-II油页岩干馏工艺开发的煤低温干馏方法。用瓷球作为热载体，在热解转炉内进行煤的干馏。该工艺仅对非粘结性煤有效，所产半焦可用作气化原料或生产型焦，副产粗焦油经加氢可获得优质的轻质合成原油。但该工艺存在着设备复杂、投资高、维修量大，陶瓷球的热容量和耐磨性差等问题。ETCH粉煤快速热解工艺是利用气体热载体流化床加热煤粉，可以达到快速热解的目的。但是，该工艺中气体热载体为烟气，煤热解析出的挥发产物被烟气稀释，降低了煤气质量，增大了煤气分离净化设备及动力消耗，焦油比较重，粉尘含量高。鲁奇鲁尔煤气(LR)工艺是德国的Lurgi和Ruhrgas两公司联合开发的一种有多种用途的内热式固体热载体快速热解工艺。其优点是油收率高、能耗较低、设备结构较简单。但存在着焦油和粒子的凝聚而产生故障，设备磨损和装置放大等问题。大连理工大学煤固体热载体法热解工艺由备煤、煤干燥、煤干馏、流化提升加热粉焦、煤焦混合、流化燃烧和煤气冷却、输送和净化等部分组成。工艺系统复杂并且设备制造成本高、投资大，操作难度大，热半焦循环量大。

因低阶煤一般初水份含量较大，单纯的干馏工艺存在焦化废水处理量大、煤气处理量大等问题，并且干馏尾气的中低温余热也未得到有效利用，造成了很大的能源浪费。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺及系统，该工艺及系统特别适用于含水量高的褐煤或其他低阶煤如长焰煤、不粘煤或弱粘煤和气煤等的干燥干馏组合提质。该工艺及系统采用气流干燥和多管回转低温干馏的组合提质方法，解决了单纯的干馏工艺存在的焦化废水处理量大、煤气处理量大等问题，同时将干馏后的热烟气引入干燥系统作热源，实现了对高温烟气的梯级有效利用，提高了整个系统的能量利用率。本发明提供的气流干燥和多管回转低温干馏的组合提质工艺具有能量利用率高、系统安全稳定、干馏气体处理量小、焦化废水处理量小、焦油产率高、煤气热值高等优点。该工艺及系统还可以回收低阶煤低温干馏过程中产生的煤焦油等化工原料，提高煤的综合利用率。该工艺及系统用低阶煤低温干馏提质工艺生产挥发份低、低位热值高、稳定性好的粉状或粒状半焦。该工艺及系统用低阶煤低温干馏提质工艺生产中的热值用于民用或工业煤气。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺，包括以下步骤：

1)将从原煤仓出来原煤煤粉/粒输送至气流干燥机；

2)进入气流干燥机中的原煤煤粉/粒，符合粒径要求的经过气流干燥机分选装置分选后直接被热风带走并干燥脱水，干燥后随干燥尾气进行除尘和分离，分离收集下来的干煤粉/粒进入掺混料仓，除尘和分离的尾气一部分作为干燥热源返回干燥机循环使用，另一部分排空；不符合粒径要求的煤粉/粒落到设置于干燥器底部的粉碎机内，被进一步粉碎至符合粒径要求，返回到原煤仓中，重复步骤1)；

3)掺混料仓中的干煤粉/粒经输送设备进入至少一级多管回转干馏机中干馏，产生热半焦和干馏气，热半焦从多管回转干馏机底部排出进入冷焦机用冷空气或冷水间接冷却，冷却半焦后的空气一部分进入烟气发生炉作为助燃空气使用，另一部分去余热回收系统或冷却半焦后产生的热水进行再回收循环利用；所述干馏气排出多管回转干馏机后，经除尘器除尘，收集下来的粉尘进入冷焦机，除尘后的干馏气进入煤气净化和焦油捕集系统。

所述步骤1)中的原煤仓出来的粒径为0-10mm原煤煤粉/粒经输送设备进入气流干燥机内与来自干燥混风室的400-800℃高温热介质直接接触；所述输送设备为螺旋输送机或其他输送设备。

所述步骤2)中的进入气流干燥机中的原煤煤粉/粒的粒径小于5mm的经过气流干燥机分选装置分选后直接被热风带走并干燥脱水；粒径大于5mm的落到设置于干燥器底部的粉碎机内，被进一步粉碎至符合粒径要求，返回到原煤仓中，重复步骤1)。

所述步骤2)中的气流干燥机中的热风为由烟气发生炉产生的一部分高温烟气与干燥循环尾气以及干馏排出的烟气混合后的烟气；

或者由烟气发生炉产生的一部分高温烟气与经烟气换热器加热后的干燥回流尾气混合后的烟气。

所述步骤3)中多管回转干馏机中干馏用的热源为由烟气发生炉产生的另一路高温烟气或该高温烟气与干馏机排出的烟气混合后的烟气。

干馏换热后的烟气从多管回转干馏机排出后分为两部分，一部分作为干燥系统的热源进入所述气流干燥机，另一部分进入干馏混风室进行调温配风循环利用；

或者干馏换热后的烟气从多管回转干馏机排出一部分进入烟气换热器间接加热干燥循环尾气，换热后的烟气经除尘后排空，另一部分进余热回收系统；

所述步骤2)中进入气流干燥机中的原煤煤粉/粒中的水分被高温热气体瞬间加热汽化实现脱水，含水量降到8％以下。

所述步骤2)中干燥后符合粒径和水分要求的原煤煤粉/粒随干燥尾气依次进入旋风分离器I和布袋除尘器I分离，收集下来的干煤粉进入掺混料仓。

所述步骤3)中掺混料仓中的煤粉/粒经旋转给料阀落入其下方的输送装置，经粉煤给料器均匀布入多管回转干馏机内敷设的多根干馏管中，一方面随着多管回转干馏机筒体的转动绕干馏机中心轴做圆周运动，另一方面在多管回转干馏管内螺旋叶片导流及自身重力作用下沿轴向移动，受到来自干馏混风室的750℃-900℃的高温烟气的间接加热作用而发生热解，高温烟气与煤粉的流向可设置为顺流或逆流；所述输送装置为皮带。

所述步骤3)中热半焦为400-600℃，其从多管回转干馏机底部排出经卸料阀进入冷焦机用冷空气间接冷却，冷却后的半焦根据需要进入后续工段，用于半焦气化，或作为冶金还原剂，或作为清洁燃料，或其他用途。

所述步骤3)中烟气发生炉为燃煤炉或燃油炉或燃气炉。

所述步骤2)中在干馏机循环至干馏混风室的烟气支路上设有阀门I，若烟气发生炉产生的高温烟气温度及流量能够满足干馏热源的要求，关闭阀门I。

所述步骤2)中烟气发生炉产生的高温烟气与干燥系统相连的管路上设有阀门II，若干馏排出烟气和干燥回流尾气混合后的烟气温度及流量能满足干燥热源要求时，关闭阀门II。

一种低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质系统，包括串联的干燥系统和干馏系统，所述干燥系统包括气流干燥机和进料系统，进料系统与气流干燥机的进料口相连，气流干燥机出料口与除尘分离系统相连，除尘分离系统分别与烟气换热器、排空装置和掺混料仓相连，掺混料仓与干馏系统进料口相连；气流干燥机进气系统分别与排空装置、高温烟气发生装置、干馏系统烟气出口相连；气流干燥机底部设有与进料系统相连的粉碎装置。

所述干馏系统包括至少一级多管回转干馏机，多管回转干馏机为外热式回转类装置，多管回转干馏机的筒体内设置若干干馏管，若干干馏管内均设有螺旋叶片。多管回转干馏机的进料口与所述掺混料仓相连，出料口与冷焦机相连，多管回转干馏机的烟气进口经干馏混风室与高温烟气发生装置相连，烟气出口分别与干馏混风室相连，所述从干馏机析出的干馏气由导气口经除尘器分别与冷焦机以及煤气净化和焦油捕集系统相连；所述冷焦机上的排气口分别与烟气发生炉和余热回收系统相连，冷焦机上的出料口与后续工段相连，冷焦机上的进气口与风机相连。

所述进料系统包括原煤仓，原煤仓下部设有与其出口相对应的输送装置，输送装置与干燥机进料口相连。

所述除尘分离系统包括串联的旋风分离器和布袋除尘器，所述旋风分离器进口端与干燥机的排气口相连，旋风分离器出风口与布袋除尘器相连，出料口和掺混料仓相连；所述布袋除尘器上的出料口与掺混料仓相连，布袋除尘器的出气口与排空装置相连。

所述干燥机进气系统包括与干燥机进气口相连的干燥混风室，所述干燥混风室分别与排空装置、高温烟气发生装置、干馏系统出气口相连，其中，干燥混风室与高温烟气发生装置相连的管道上设有阀门。

所述排空装置包括与除尘分离系统相连的引风机，引风机与烟囱相连，其中，在引风机与烟囱相连的管道上设有与干燥机进气系统相连的分支管道。

所述除尘器为旋风除尘器。

本发明的工作原理为：

煤流程：原煤仓出来的0-10mm原煤经螺旋输送机或其它同等作用的输送设备后进入气流干燥机内与来自干燥混风室的400-800℃，优选500-700℃的高温热介质直接接触。进入干燥系统的煤粉/粒中小于5mm，优选小于3mm的细煤粒经过气流干燥机分选装置分选后直接被热风带走并干燥脱水，而大于3mm，优选大于5mm的碎煤降落到设置于干燥机底部的粉碎机，被进一步粉碎至5mm以下，优选3mm以下，返回到原煤仓。进入干燥机的原料煤中的水分被高温热气体瞬间加热汽化实现脱水，含水量可降到8％以下，优选5％以下。干燥后符合粒径和水份要求的物料随干燥尾气依次进入旋风分离器I和布袋除尘器I分离，收集下来的干煤粉进入掺混料仓。

掺混料仓出来的煤粉/粒落入其下方的皮带或能起同样作用的输送设备，经粉煤给料器均匀布入多管回转干馏机内敷设的多根干馏管中，一方面随着多管回转干馏机筒体的转动绕干馏机中心轴做圆周运动，另一方面在干馏管内螺旋叶片导流及自身重力作用下沿轴向移动，受到来自干馏混风室的750℃-900℃的高温烟气的间接加热作用而发生热解，高温烟气与煤粉的流向可设置为顺流或逆流。煤粉干馏热解产生热半焦和干馏气(煤气、焦油蒸气、热解水等)。干馏机底部排出的400-600℃热半焦落入冷焦机中。环境空气经鼓风机进入冷焦机，与热半焦进行间接冷却，冷却半焦后的具有一定温度的空气一部分进入烟气发生炉作为助燃空气使用，另一部分去余热回收系统。冷却后的半焦可根据需要进入后续工段，用于半焦气化，或作为冶金还原剂，或作为清洁燃料，或其它用途。产生的干馏气排出干馏机后，经旋风除尘器II除尘，收集下来的粉尘进入冷焦机，除尘后的干馏气进入煤气净化和焦油捕集系统。

热烟气流程：该工艺采用烟气发生炉产生的高温烟气作为热源，该烟气发生炉可以是燃煤的，也可以是燃油或燃气的。烟气发生炉产生的高温烟气分两路，一路进入干馏混风室与干馏机回流废烟气混合，降温至750℃-900℃作为干馏热源使用。来自干馏混风室的满足干馏热源要求的热介质，进入多管回转干馏机筒体内经干馏管壁间接加热干馏管内的煤粉。换热后从干馏机排出的400-700℃烟气也分为两部分，一部分作为干燥系统的热源进入干燥机，另一部分循环至干馏混风室进行调温配风循环利用，在循环烟气支路上设有阀门I，如果烟气发生炉产生的高温烟气温度及流量能够满足干馏热源的要求，关闭干馏机循环烟气支路上的阀门I，利用烟气发生炉产生的高温烟气直接进干馏机。

烟气发生炉产生的另一路高温烟气进入干燥混风室中与干燥回循环尾气以及干馏排出的部分烟气混合降温至400-800℃，优选500-600℃作为干燥热源使用。这一路高温烟气管路上也设有阀门II，当干馏排出烟气和干燥回流尾气混合后的烟气温度及流量就能满足干燥热源要求时，可关闭阀门II。干燥循环尾气携带的高湿过热蒸汽可有效保证掺混烟气的氧含量小于5％。来自干燥混风室的满足干燥热源要求的热介质进入气流干燥机，完成干燥过程的烟气夹带着粉尘依次进入旋风除尘器I和布袋除尘器I中，经分离净化后的120-180℃干燥尾气经引风机后分为两部分，一部分循环至干燥混风室循环利用；剩余部分经烟囱排空。

本发明的有益效果是：

1、该工艺在干馏工段前将原煤含水量干燥到8％以下，从而大大减少了低温干馏气体产物排出量，减小了干馏气体处理系统的投资和运行成本，减少了干馏过程产生的有害废水量。

2、该工艺将干馏后的热烟气引入干燥系统作热源，实现了对高温烟气的梯级有效利用，提高了整个系统的能量利用率。

3、该工艺将从冷焦机出来的热空气引入烟气发生炉作助燃空气，充分利用了这部分能量，提高了整个工艺的热利用率。

4、该工艺采用了过热蒸汽分级粉碎气流干燥技术，具有高温快速干燥、系统安全稳定、单台产能大、节能环保等特点。

5、采用多管回转干馏机进行干馏，干馏机内设有众多干馏管，可大大地增加换热面积，是同等规格内热式烟气干馏机换热面积的10-20倍。同时随着干馏机的转动，干馏管内的螺旋导流叶片可对干馏管内的粉煤进行分散、导流，强化了干馏效果。

6、待干馏煤粉加入多管回转干馏机内部众多干馏管内，使煤粉在干馏管内的填充率可达30-45％，大大提高了单台设备的干馏处理能力。

7、该间接加热式的干馏工艺系统使传热介质不直接与粉煤接触，干馏产生的气体主要成分为焦油气、煤气及水蒸气，相对内热直接加热方式所获得的干馏气体纯度高，气体处理量小，得到的焦油中粉尘含量低，煤气热值高。

附图说明

图1是本发明工艺系统实施例1流程图；

图2是本发明工艺系统实施例2流程图；

图3为本发明多管回转干馏机筒体及干馏管结构示意图。

其中1、原煤仓，2、螺旋输送机，3、粉碎机，4、干燥混风室，5、气流干燥机，6、旋风分离器I，7、布袋除尘器I，8、引风机I，9、掺混料仓，10、皮带，11、多管回转干馏机，12、烟气发生炉，13、干馏混风室，14、冷焦机，15、旋风除尘器II，16、鼓风机，17、阀门I，18、阀门II，19、干馏管，20、螺旋叶片，21、烟气换热器，22、布袋除尘器II，23、引风机II。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：如图1，图3所示，本发明的工艺如下：

煤流程：原煤仓1出来的0-10mm原煤经螺旋输送机2或其它同等作用的输送设备后进入气流干燥机5内与来自干燥混风室4的400-800℃(优选500-700℃)的高温热介质直接接触。进入干燥系统的煤粉/粒中小于5mm(优选小于3mm)的细煤粒经过气流干燥机5分选装置分选后直接被热风带走并干燥脱水，而大于5mm的碎煤降落到设置于干燥器底部的粉碎机3，被进一步粉碎至5mm以下(优选3mm以下)，返回到原煤仓1。进入干燥机的原料煤中的水分被高温热气体瞬间加热汽化实现脱水，含水量可降到8％以下(优选5％以下)。干燥后符合粒径和水份要求的物料随干燥尾气依次进入旋风分离器I6和布袋除尘器I7分离，收集下来的干煤粉进入掺混料仓9。

掺混料仓9出来的煤粉/粒落入其下方的皮带10或能起同样作用的输送设备，经粉煤给料器均匀布入多管回转干馏机11内敷设的多根干馏管19中，一方面随着多管回转干馏机11筒体的转动绕干馏机11中心轴做圆周运动，另一方面在干馏管19内螺旋叶片20导流及自身重力作用下沿轴向移动，受到来自干馏混风室13的750℃-900℃的高温烟气的间接加热作用而发生热解，高温烟气与煤粉的流向可设置为顺流或逆流。煤粉干馏热解产生热半焦和干馏气(煤气、焦油蒸气、热解水等)。干馏机11底部排出的400-600℃热半焦落入冷焦机14中。环境空气经鼓风机16进入冷焦机14，与热半焦进行间接冷却，冷却半焦后的具有一定温度的空气一部分进入烟气发生炉12作为助燃空气使用，另一部分去余热回收系统。冷却后的半焦可根据需要进入后续工段，用于半焦气化，或作为冶金还原剂，或作为清洁燃料，或其它用途。产生的干馏气排出干馏机11后，经旋风除尘器II15除尘，收集下来的粉尘进入冷焦机14，除尘后的干馏气进入煤气净化和焦油捕集系统。

热烟气流程：该工艺采用烟气发生炉12产生的高温烟气作为热源，该烟气发生炉12可以是燃煤的，也可以是燃油或燃气的。烟气发生炉12产生的高温烟气分两路，一路进入干馏混风室13与干馏机11回流废烟气混合，降温至750℃-900℃作为干馏热源使用。来自干馏混风室13的满足干馏热源要求的热介质，进入多管回转干馏机11筒体内通过干馏管19加热干馏管19内的煤粉。换热后从干馏机11排出的400-700℃烟气也分为两部分，一部分作为干燥系统的热源进入干燥机5，另一部分循环至干馏混风室13进行调温配风循环利用，在回流烟气支路上设有阀门I17，如果烟气发生炉12产生的高温烟气温度及流量能够满足干馏热源的要求，可取消干馏混风室13，关闭干馏机11循环烟气支路上的阀门I17，利用烟气发生炉12产生的高温烟气直接进干馏机。

烟气发生炉12产生的另一路高温烟气进入干燥混风室4中与干燥循环尾气以及干馏排出的部分烟气混合降温至400-800℃，优选500-600℃作为干燥热源使用。这一路的高温烟气管路上同样设有阀门II18，当干馏排出烟气和干燥循环尾气混合后的烟气温度及流量能够满足干燥热源要求时，可关闭阀门II18。干燥循环尾气携带的高湿过热蒸汽可有效保证掺混烟气的氧含量小于5％。来自干燥混风室4的满足干燥热源要求的热介质进入气流干燥机5，完成干燥过程的烟气夹带着粉尘依次进入旋风除尘器I6和布袋除尘器I7中，经分离净化后的120-180℃干燥尾气经引风机I8后分为两部分，一部分回流到干燥混风室4循环利用；剩余部分经烟囱排空。

如图1所示，本发明系统组成如下：

低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质系统，其包括串联的干燥系统和干馏系统，所述干燥系统包括气流干燥机5和进料系统，进料系统与气流干燥机5的进料口相连，干气流燥机出料口与除尘分离系统相连，除尘分离系统分别与气流干燥机进气系统、排空装置和掺混料仓相连，掺混料仓与干馏系统进料口相连；干燥机进气系统分别与排空装置、高温烟气发生装置、干馏系统烟气出口相连；气流干燥机底部设有与进料系统相连的粉碎装置。

所述干馏系统包括至少一级多管回转干馏机11，干馏机的进料口与所述掺混料仓9相连，出料口与冷焦机14相连，干馏机11的烟气进口经干馏混风室13与高温烟气发生装置相连，烟气出口与干馏混风室13相连，所述从干馏机11析出的干馏气由导气口经旋风除尘器II15分别与冷焦机14和煤气净化和焦油捕集系统相连。

所述进料系统包括原煤仓，原煤仓下部设有与其出口相对应的输送装置，输送装置与干燥机进料口相连。

所述除尘分离系统包括串联的旋风分离器I6和布袋除尘器I7，所述旋风分离器I进风口与干燥机的出风口相连，旋风分离器出风口与布袋除尘器相连，出料口掺混料仓9相连；所述布袋除尘器I7上的出料口与掺混料仓9相连，布袋除尘器I7的出气口与排空装置相连。

所述干燥机进气系统包括与干燥机进气口相连的干燥混风室4，所述干燥混风室4分别与排空装置的循环烟气管道、高温烟气发生装置、干馏系统出气口相连，其中，干燥混风室与高温烟气发生装置相连的管道上设有阀门II18。

所述排空装置包括与除尘分离系统相连的引风机I8，引风机I8与烟囱相连，其中，在引风机I8与烟囱相连的管道上设有与干燥机进气系统相连的管道。

实施例2：如图2，图3所示，本发明的工艺如下：

煤流程：原煤仓1出来的0-10mm原煤经螺旋输送机2或其它同等作用的输送设备后进入气流干燥机5内，与400-800℃(优选500-700℃)的高温烟气、干燥回流尾气的混合烟气直接接触换热。进入干燥系统的煤粉/粒中小于5mm(优选小于3mm)的细煤粒经过气流干燥机5分选装置分选后直接被热风带走并干燥脱水，而大于5mm的碎煤降落到设置于干燥器底部的粉碎机3，被进一步粉碎至5mm以下(优选3mm以下)，返回到原煤仓1。进入干燥机的原料煤中的水分被高温热气体瞬间加热汽化实现脱水，含水量可降到8％以下(优选5％以下)。干燥后符合粒径和水份要求的物料随干燥尾气依次进入旋风分离器I6和布袋除尘器I7分离，收集下来的干煤粉进入掺混料仓9。

掺混料仓9出来的煤粉/粒落入其下方的皮带10或能起同样作用的输送设备，经粉煤给料器均匀布入多管回转干馏机11内敷设的多根干馏管19中，一方面随着多管回转干馏机11筒体的转动绕干馏机11中心轴做圆周运动，另一方面在干馏管19内螺旋叶片20导流及自身重力作用下沿轴向移动，受到来自烟气发生炉12的750℃-900℃的高温烟气的间接加热作用而发生热解，高温烟气与煤粉的流向可设置为顺流或逆流。煤粉干馏热解产生热半焦和干馏气(煤气、焦油蒸气、热解水等)。干馏机11底部排出的400-600℃热半焦落入冷焦机14中。环境空气经鼓风机16进入冷焦机14，与热半焦进行间接冷却，冷却半焦后具有一定温度的空气一部分进入烟气发生炉12作为助燃空气使用，另一部分去余热回收系统。冷却后的半焦可根据需要进入后续工段，用于半焦气化，或作为冶金还原剂，或作为清洁燃料，或其它用途。产生的干馏气排出干馏机11后，经旋风除尘器II15除尘，收集下来的粉尘进入冷焦机14，除尘后的干馏气进入煤气净化和焦油捕集系统。

热烟气流程：该工艺采用烟气发生炉12产生的高温烟气作为热源，该烟气发生炉12可以是燃煤的，也可以是燃油或燃气的。烟气发生炉12产生的高温烟气分两路，一路进入干馏机11，降温至750℃-900℃作为干馏热源使用，进入多管回转干馏机11筒体内经干馏管壁间接加热干馏管内的煤粉。换热后从干馏机11排出的400-700℃烟气分为两部分，一部分进入烟气换热器21间接加热干燥循环尾气，换热降温后的烟气经布袋除尘器II22除尘后由引风机II23排空，另一部分进余热回收系统。

烟气发生炉12产生的另一路高温烟气与干燥循环尾气混合降温至400-800℃，优选500-700℃作为干燥热源使用。这一路的高温烟气管路上设有阀门。干燥循环尾气携带的高湿过热蒸汽可有效保证掺混烟气的氧含量小于5％。满足干燥热源要求的热介质进入气流干燥机5，完成干燥过程的烟气夹带着粉尘依次进入旋风除尘器I6和布袋除尘器7中，经分离净化后的120-180℃干燥尾气经引风机8后分为两部分，一部分经烟气换热器21加热后循环利用；剩余部分经烟囱排空。

如图2所示，本发明系统组成如下：

低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质系统，其包括串联的干燥系统和干馏系统，所述干燥系统包括气流干燥机5和进料系统，进料系统与干燥机5的进料口相连，干燥机5出料口与除尘分离系统相连，除尘分离系统分别与气流干燥机5进气系统、排空装置和掺混料仓9相连，掺混料仓与干馏系统进料口相连；干燥机进气系统分别与排空装置的循环烟气管道、高温烟气发生装置、干馏系统烟气出口相连；干燥机底部设有与进料系统相连的粉碎装置。

所述干馏系统包括至少一级多管回转干馏机11，干馏机11的进料口与所述掺混料仓9相连，出料口与冷焦机14相连，干馏机11的烟气进口与高温烟气发生装置相连，烟气出口与烟气换热器21相连，所述从干馏机11析出的干馏气导气口经旋风除尘器15分别与冷焦机14和煤气净化和焦油捕集系统相连。

所述进料系统包括原煤仓1，原煤仓下部设有与其出口相对应的输送装置，输送装置与干燥机5进料口相连。

所述除尘分离系统包括与气流干燥机5串联的旋风分离器I6和布袋除尘器I7，所述旋风分离器I6进风口与干燥机5的出风口相连，旋风分离器出风口与布袋除尘器相连，出料口掺混料仓9相连；所述布袋除尘器I7上的出料口与掺混料仓9相连，布袋除尘器I7的出气口与排空装置相连；所述除尘分离系统还包括与烟气换热器21串联的布袋除尘器II22。

所述干燥机进气系统包括：干燥机5分别与烟气发生炉12，烟气换热器21以及干馏机11的连接管道，其中干燥机5与烟气发生炉12相连的管道上设有阀门。

所述排空装置包括与除尘分离系统相连的引风机I8，引风机I8与烟囱相连，引风机I8与烟囱相连的管道上设有与干燥机5进气系统相连的管道；所述排空装置还包括与布袋除尘器II22连接的引风机II23。

Claims (8)

1.一种低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺，其特征是，包括以下步骤：

1)将从原煤仓出来的原煤煤粉/粒输送至气流干燥机；

2)进入气流干燥机中的原煤煤粉/粒，符合粒径要求的经过气流干燥机分选装置分选后直接被热风带走并干燥脱水；干燥后符合粒径和水分要求的原煤煤粉/粒随干燥尾气进行除尘和分离，分离收集下来的干煤粉/粒进入掺混料仓，除尘和分离的尾气一部分返回干燥机循环利用，另一部分排空；不符合粒径要求的煤粉/粒落到设置于干燥器底部的粉碎机内，被进一步粉碎至符合粒径要求，返回到原煤仓中，重复步骤1)；

3)掺混料仓中的干煤粉/粒经输送设备进入至少一级多管回转干馏机中干馏，产生热半焦和干馏气，热半焦从多管回转干馏机底部排出进入冷焦机用冷空气或冷水间接冷却，冷却半焦后的空气一部分进入烟气发生炉作为助燃空气使用，另一部分去余热回收系统或冷却半焦后产生的热水进行再回收循环利用；所述干馏气导出多管回转干馏机后，经除尘器除尘，收集下来的粉尘进入冷焦机，除尘后的干馏气进入煤气净化和焦油捕集系统。

2.如权利要求1所述的低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺，其特征是，所述步骤2)中的气流干燥机中的热风为由烟气发生炉产生的一部分高温烟气与干燥循环尾气以及干馏排出的烟气混合后的烟气；

或者由烟气发生炉产生的一部分高温烟气与经烟气换热器加热后的干燥循环尾气混合后的烟气。

3.如权利要求1所述的低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺，其特征是，所述步骤3)中多管回转干馏机中干馏用的热源为由烟气发生炉产生的另一路高温烟气或该高温烟气与干馏机排出的烟气混合后的烟气；

干馏换热后的烟气从多管回转干馏机排出后分为两部分，一部分作为干燥系统的热源进入所述气流干燥机，另一部分回流到干馏混风室进行调温配风循环利用；

或者干馏换热后的烟气从多管回转干馏机排出后一部分进入烟气换热器间接加热干燥循环尾气，换热后的烟气经除尘后排空，另一部分进余热回收系统。

4.如权利要求1所述的低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺，其特征是，所述步骤2)中进入气流干燥机中的原煤煤粉/粒中的水分被高温热气体瞬间加热汽化实现脱水，含水量降到8％以下；

所述步骤2)中燥后符合粒径和水分要求的原煤煤粉/粒随干燥尾气依次进入旋风分离器和布袋除尘器I分离，收集下来的干煤粉进入掺混料仓。

5.如权利要求1所述的低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺，其特征是，所述步骤3)中掺混料仓中的煤粉/粒经旋转给料阀落入其下方的输送装置进入多管回转干馏机中敷设的多根干馏管中，受到来自干馏混风室的高温烟气的间接加热作用而发生热解，高温烟气与煤粉的流向可设置为顺流或逆流；所述输送装置为皮带；

所述步骤3)中热半焦为400-600℃，其从多管回转干馏机底部排出经卸料阀进入冷焦机用冷空气间接冷却，冷却后的半焦根据需要进入后续工段，用于半焦气化，或作为冶金还原剂，或作为清洁燃料。

6.如权利要求1所述的低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质工艺，其特征是，所述步骤2)中在干馏机循环至干馏混风室的烟气支路上设有阀门I，若烟气发生炉产生的高温烟气温度及流量能够满足干馏热源的要求，关闭阀门I；

所述步骤2)中烟气发生炉产生的高温烟气与干燥系统相连的管路上设有阀门II，若干馏排出的烟气和干燥循环尾气混合后的烟气温度及流量能满足干燥热要求时，关闭阀门II。

7.一种低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质系统，其特征是，包括串联的干燥系统和干馏系统，所述干燥系统包括气流干燥机和进料系统，进料系统与气流干燥机的进料口相连，气流干燥机出料口与除尘分离系统相连，除尘分离系统分别与气流干燥机进气系统、排空装置和掺混料仓相连，掺混料仓与干馏系统进料口相连；气流干燥机进气系统分别与排空装置、高温烟气发生装置、干馏系统烟气出口相连；气流干燥机底部设有与进料系统相连的粉碎装置。

8.如权利要求7所述的低阶煤气流干燥与多管回转干馏组合提质系统，其特征是，所述干馏系统包括至少一级多管回转干馏机，多管回转干馏机为外热式回转类装置，多管回转干馏机的筒体内设置若干干馏管，若干干馏管内均设有螺旋叶片，多管回转干馏机的进料口与所述掺混料仓相连，出料口与冷焦机相连，多管回转干馏机的烟气进口经干馏混风室与高温烟气发生装置相连，烟气出口分别与干馏混风室相连，所述从干馏机析出的干馏气由导气口经除尘器分别与冷焦机以及煤气净化和焦油捕集系统相连；所述冷焦机上的排气口分别与烟气发生炉和余热回收系统相连，冷焦机上的出料口与后续工段相连，冷焦机上的进气口与风机相连。

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