CN102517056B - 自供热源式褐煤干燥干馏提质设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自供热源式褐煤干燥干馏提质工艺及设备，它解决了现有技术存在脱水效率低、能源消耗大等问题，其特征在于：它是由干燥塔和干馏塔联合构成，所述干燥塔内和干馏塔内均设有热交换通气管，塔身设有提供热源的燃烧室以及与排烟风机相连的热量循环管道，塔上部设有排水蒸汽管口，塔顶均设有散落式布料振动筛，塔底支撑架上均设有出料口，并在竖式干馏塔中部设有抽煤气管口，通过气管与煤气收集塔相连，收集的煤气经过机械和电两道除尘后接煤气加压机向干燥塔和干馏塔的供气管道输送热源。褐煤通过干燥塔干燥可将水份含量降至13%以内，经过干馏后不仅可使褐煤达到焦炭成品质量，而且完全能够实现热源自给。

Description

自供热源式褐煤干燥干馏提质设备

一、技术领域

本发明属于物料提质领域，尤其是涉及到一种能够提高物料品质的自供热源式褐煤干燥干馏提质工艺及设备。

二、背景技术

褐煤是一种变质程度较低，而挥发份和内在水份又均较高的煤种，同时，褐煤还具有遇空气容易风化而遇水又容易泥化的特性。国内一般的动力煤洗选厂，大多数褐煤洗选厂是为露天煤矿配套服务的，选煤厂的原料煤直接从露天矿集运胶带输送机或大型矿车运送到选煤厂受煤系统。国内褐煤加工采用的设备与一般选煤厂所使用的设备一样，大型化设备作为首选，采用大型设备，最主要的目的是减少褐煤分选过程中的滞留时间，减少由于分选褐煤过程中的碎裂环节。但对于褐煤长时间暴露于地面易引起燃烧，大块自然风化碎裂，同时，热值下降300～500卡/kg，褐煤洗选加工时，贮煤场地不宜考虑太大，宜取低值，因此这种大型设备具有投资成本高、占地面积大、控制不灵活等缺点。采用新型竖式干燥干馏炉既节省了投资和占地面积，又增强了机械的控制灵活性，具有广泛的推广前景。

目前，复合式干法选煤作为煤炭排矸、降硫的有效实用技术，既可节约水资源，又能避免煤泥水二次污染，虽然工艺简单、投资少、生产成本低，以其独有的特点适合我国煤炭企业的需求而得到声速推广应用，为煤炭加工提供了一种经济实用的选煤方法，但由于褐煤水分过大（褐煤黑褐色，全水分 38%,粒度30-150mm，煤块自然干燥易开裂蹦碎，煤块破碎至25mm以下，安息角46⁰,堆密度0.72），不能直接选用干法选煤技术，因此亟需一种提高褐煤质量的干燥干馏设备来满足广大煤矿生产企业的需要。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单合理、操作控制简便、提高产品质量的自供热源式褐煤干燥干馏提质工艺及设备。

本发明的技术方案是：褐煤提质工艺流程为料仓→螺旋输送机→垂直提升机→振动筛→干燥塔→出料→螺旋输送机→垂直提升机→振动筛→干馏塔→冷却室→成品出料，所述干燥塔燃烧室生成的高温烟气达到650℃，出料温度在150℃以下；干馏塔燃烧室生成的高温烟气达到650℃，使褐煤可燃性挥发份通过煤气收集塔收集除尘后加压抽送到干燥塔和干馏塔提供热源。

所述褐煤提质生产设备是由六截干燥段构成的竖式干燥塔和六截干馏段构成的竖式干馏塔两部分组成，它是由原料螺旋输送器、提升机、竖式干燥塔和竖式干馏塔构成，其特征在于：所述干燥塔的第Ⅰ干燥段内均匀排布了管体上开有小孔的通气管，并在第Ⅰ干燥段的侧壁设置了排水蒸气出口，第Ⅱ至Ⅵ干燥段内则均匀排布了无孔通气管，塔顶进料仓底部设置了散落式布料振动筛；干燥塔的一侧壁设置了两个燃烧室，室内设置了由供气管道提供燃料和由助燃风管提供助燃风的燃烧器，上部燃烧室与第Ⅰ干燥段内的通气管相通，下部燃烧室与第Ⅱ至Ⅵ干燥段内的通气管相通；干燥塔的另一侧设置了排烟风机，排烟风机的进风管道通过管道与第Ⅱ至Ⅵ干燥段换热后的热风抽出口相连，出风口通过管道与主风管和支管分别与干燥塔燃烧室和进料仓相通，塔底设置出料口。所述干馏塔内部均匀排布了通气管，通气管的进风口与设置于干馏塔侧的燃烧室相通，下部干馏段设置了助燃风进风口和出风口，下部干馏段的进风口通过管道与设置在干馏塔下部的助燃风机相连，下部干馏段的出风口通过管道与干燥塔的上部燃烧室、下部燃烧室的燃烧器助燃风管和干馏塔燃烧室的燃烧器助燃风管的进口相连，干馏塔燃烧室内设置了燃烧器，通过供气管道与燃气管道相连，上部干馏段设置了排风管口通过管道与排烟风机的进风口相连，排烟风机的出风口通过主管道和支管分别与干馏塔燃烧室和进料仓相通，塔底设置了产品排出口，塔顶进料仓内设置了散落式布料振动筛。所述竖式干馏塔中部设有抽煤气管口，通过气管与煤气收集塔相连，煤气收集塔里收集的煤气经过机械除尘装置和电除尘装置除尘后接煤气加压机，通过管道与干燥塔和干馏塔的供气管道相连。

本发明的有益效果是，由于采用干燥塔和干馏塔联合装置，既可将褐煤内的大量水份充分排出，同时还能将褐煤里的可燃性挥发份回收再利用，不仅可以大大提高褐煤产品质量，而且为生产企业节省大量能源，使企业的生产成本大大降低，生产效率得到大幅度提升。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

四、附图说明

图1为本发明工艺流程整体结构示意图；

图2为本发明干燥塔结构示意图；

图3为本发明干馏塔结构示意图；

图4为本发明干燥塔通风管排布主视图；

图5为本发明干燥塔通风管排布截面示意图；

图6为本发明干馏塔通风管排布主视示意图；

图7为本发明干馏塔通风管排布截面示意图；

图8为本发明散落式布料振动筛结构主视图；

图9为本发明散落式布料振动筛结构俯视图。

图中：1为第Ⅰ干燥段，2、3、4、5、6为第Ⅱ至Ⅵ干燥段，7为开有小孔的通气管，8为无孔通气管，9进料仓，10为散落式布料振动筛，11为供气管道，12为助燃风管，13为燃烧器，14为上部燃烧室，15为下部燃烧室，16为排烟风机，17为进风管道，18为管道，19为热风抽出口，20为管道，21为主风管，22为支管，23为出料口，24为通气管，25为干馏塔燃烧室，26为进风口，27为出风口，28为管道，29为助燃风机，30为管道，31为燃烧器，32为供气管道，33为排风管口，34为排烟风机，36为产品排出口，37为料仓进料口，38为漏斗，39为筛网，40为连杆，41为销轴，42为电动减速机，43为转轴，44为燃烧器助燃风管，45为分料器，46为凸轮，47为抽煤气管口，48为气管，49为煤气收集塔，50为机械除尘装置，51为电除尘装置，52为煤气加压机。

五、具体实施方式

本发明的具体工艺流程为：

料仓→螺旋输送机→垂直提升机→振动筛→干燥塔→出料→螺旋输送机→垂直提升机→振动筛→干馏塔→冷却室→成品出料

所述干燥塔燃烧室生成的高温烟气达到650℃，出料温度在150℃以下；干馏塔燃烧室生成的高温烟气达到650℃，使褐煤可燃性挥发份通过煤气收集塔收集除尘后加压抽送到干燥塔和干馏塔提供热源。

为了实现上述工艺流程，如图2所示，取钢板制作长、宽、高分别为3000毫米、2000毫米、2000毫米的长方体板框6个，其中一只板框内均匀排布开有小孔的通气管7，一侧壁上设有排水蒸汽出口，其余五只板框内均排布无孔通气管8，然后将其依将其固定安装于设置了出料口23的支撑架上，上下连接成一整体，并使开有小孔的通气管7的板框置于最上层，塔顶设置进料仓9，进料仓内设有分料器45、漏斗38和底部的筛网39构成的散落式布料振动筛10，筛网39置于漏斗38之下，通过连杆40与凸轮上的销轴41相连，凸轮安装于电动减速机42传动的转轴43两端。塔的一侧壁设置了两个燃烧室，室内安装燃烧器13，通过安装在塔外的供气管道11和助燃风管12提供能源，上部燃烧室14与第Ⅰ干燥段1内的通气管7相通，下部燃烧室15与第Ⅱ至Ⅵ干燥段内的通气管8相通，干燥塔的另一侧设置了排烟风机16，其进风管道17通过管道18与第Ⅱ至Ⅵ干燥段换热后的热风抽出口19相连，其出风口通过管道20与主风管21和支管22分别与燃烧室14、15和进料仓9相通，塔底设置出料口23。如图3所示，同样取钢板制作长、宽、高分别为3000毫米、2000毫米、2000毫米的长方体板框6个并在板框内均匀排布无孔通气管24，然后将其固定安装于设置了产品排出口36的支撑架上，上下连接成一整体。该干馏塔内部的通气管24的进风口与设置于塔侧的燃烧室25相通，下部干馏段设置了助燃风进风口26和出风口27，进风口26通过管道28与设置在干馏塔下部的助燃风机29相连，其出风口27通过管道30与干燥塔的上部燃烧室14、下部燃烧室15和干馏塔燃烧室25的燃烧器助燃风管12、44进口相连，燃烧室25内设置了燃烧器31，通过供气管道32与燃气管道相连，上部干馏段设置了排风管口33通过管道与排烟风机34的进风口相连，其出风口通过主管道和支管分别与燃烧室25和进料仓35相通，塔底设置了产品排出口36，塔顶进料仓9里设置了散落式布料振动筛10。

然后将制作好的干燥塔和干馏塔在选择好的场地按照上述工艺流程进行安装，并在两塔旁边各安装一架垂直提升机，料仓与干燥塔的垂直提升机之间安装螺旋输送器，同时在干燥塔出料口23与干馏塔的垂直提升机之间设置螺旋输送器，并在竖式干馏塔中部设有抽煤气管口47，通过气管48与煤气收集塔49相连，煤气收集塔49里收集的煤气经过机械除尘装置50和电除尘装置51除尘后接煤气加压机52，通过管道与干燥塔和干馏塔的供气管道11、32相连。

实施本发明时，褐煤经过粉碎后通过干燥塔前设置的螺旋输送器输入到干燥塔的垂直提升机中，褐煤通过提升机送至18.5m高竖式干燥塔顶经料仓进料口37进入进料仓9中，进料仓9中的褐煤通过料斗筛10将褐煤散落式布料，原料经过干燥塔顶部第Ⅰ干燥段，通过上部燃烧室14燃烧生成高温烟气配入排烟出口冷烟气后达到650℃后，通过塔内开有小孔通气管7直接吹入塔内加热物料使之排水，热风利用效率达到75%以上，同时物料处于大量排水阶段，大量水汽自排水蒸汽出口管道排出塔外，此时物料温度不会超过150℃，以保证物料在干燥炉内不会有挥发份益出。第Ⅱ至Ⅵ干燥段内的无孔通气管8内由下部燃烧室燃烧生成高温烟气配入排烟出口冷烟气后达到650℃提供热风，对经过该段的物料进行间接换热，使物料内剩余水份进行间接加热，水份变成水蒸汽后自排水蒸管口排出，保证干燥水份（使褐煤干燥掉25%以上的水份，大于10吨水/小时）的同时保证炉温控制在150℃，物料温度不会超过150℃，以保证物料在干燥炉内不会有挥发份溢出。经过干燥塔干燥后的物料自出料口23经螺旋输送器送至干馏塔的垂直提升机后，经料仓进料口37被送入干馏塔顶的进料仓9内，通过散落式布料振动筛10将物料分散均布进入干馏塔内，原料经过干馏炉中通过高温通气管24间接加热结构方式使物料排水后，通过设置于塔底部的助燃风机送入的冷风对通过该干馏段的物料进行换热，在炉底通过冷却后得到成品焦炭自产品排出口36排出，通过换热后的助燃热风则通过出风口27连接的助燃风管30送入燃烧器燃烧。煤气收集塔49自干馏塔内收集的褐煤可燃性挥发份煤气经机械除尘装置50和电除尘装置51净化后，通过煤气加压机52送入干燥塔和干馏塔燃烧室烧嘴的供气管道11、32为其提供热源。因此本发明不仅结构简单、操作方便，而且能够节省大量能源，使褐煤品质得到大幅度提升。

Claims (1)

1.一种自供热源式褐煤干燥干馏提质设备，它是由原料螺旋输送器、提升机、竖式干燥塔和竖式干馏塔构成，其特征在于：所述干燥塔的第Ⅰ干燥段（1）内均匀排布了管体上开有小孔的通气管（7），并在第Ⅰ干燥段（1）的侧壁设置了排水蒸汽出口，第Ⅱ至Ⅵ干燥段（2、3、4、5、6）内则均匀排布了无孔通气管（8），塔顶进料仓（9）底部设置了散落式布料振动筛（10）；干燥塔的一侧壁设置了两个燃烧室，室内设置了由供气管道（11）提供燃料和由助燃风管（12）提供助燃风的燃烧器（13），上部燃烧室（14）与第Ⅰ干燥段（1）内的通气管（7）相通，下部燃烧室（15）与第Ⅱ至Ⅵ干燥段内的通气管（8）相通；干燥塔的另一侧设置了排烟风机（16），排烟风机（16）的进风管道（17）通过管道（18）与第Ⅱ至Ⅵ干燥段换热后的热风抽出口（19）相连，出风口通过管道（20）与主风管（21）和支管（22）分别与干燥塔燃烧室（14、15）和进料仓（9）相通，塔底设置出料口（23）；所述干馏塔内部均匀排布了通气管（24），通气管（24）的进风口与设置于干馏塔侧的燃烧室（25）相通，下部干馏段设置了助燃风进风口（26）和出风口（27），下部干馏段的进风口（26）通过管道（28）与设置在干馏塔下部的助燃风机（29）相连，下部干馏段的出风口（27）通过管道（30）与干燥塔的上部燃烧室（14）、下部燃烧室(15) 的燃烧器助燃风管（12）和干馏塔燃烧室（25）的燃烧器助燃风管（44）的进口相连，干馏塔燃烧室（25）内设置了燃烧器（31），通过供气管道（32）与燃气管道相连，上部干馏段设置了排风管口（33）通过管道与排烟风机（34）的进风口相连，排烟风机（34）的出风口通过主管道和支管分别与干馏塔燃烧室（25）和进料仓（9）相通，塔底设置了产品排出口（36），塔顶进料仓（9）内设置了散落式布料振动筛（10）；所述竖式干馏塔中部设有抽煤气管口（47），通过气管（48）与煤气收集塔（49）相连，煤气收集塔（49）里收集的煤气经过机械除尘装置（50）和电除尘装置（51）除尘后接煤气加压机（52），通过管道与干燥塔和干馏塔的供气管道（11、32）相连。

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