CN103242925A - 一种褐煤干化提质的装备和工业化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤炭能源领域，主要是涉及一种褐煤干化提质的装备和工业化方法。其装备和工业化方法为根据褐煤的成份和物化性能，经过逐级粉碎-常温改相干化-造粒成型等先进工艺和装备，首先将从矿山开采出的大块褐煤经过粗碎、中碎、干法选煤脱硫脱灰；再用常温精细改相干化的装备将其生产成超细干粉，根据市场需要，可以直接将生产成的超细干粉用于火电厂的喷粉锅炉燃烧发电，或用造粒成型设备将超细干粉生产成颗粒燃料用于民用锅炉、工业锅炉等的燃烧发电。该装备和工业化方法可在常温下将褐煤的含水率从25wt％-60wt％降至1wt-10wt％，不仅可将褐煤的外在水排出，更可将褐煤的结合水脱除，以达到大幅提高褐煤发热值的目的，并且干化提质后的褐煤由亲水性转变为疏水性，热值可达4000-6000kcal/kg，更有利于褐煤的利用、运输和储存。

Description

一种褐煤干化提质的装备和工业化方法

技术领域

本发明涉及煤炭能源领域，主要是涉及一种褐煤干化提质的装备和工业化方法。

背景技术

由于褐煤水分高、热值低、易风化和自燃。单位能量的运输成本高，不利于长距离输送和贮存。褐煤直接燃烧的热效率较低，且温室气体的排放量也很大.难以大规模开发利用。此外，褐煤作为原料转化利用也受到限制。褐煤液化、干馏和气化都需要把煤中水分降至10wt％以下。褐煤若不经过提质加工.将难以满足多种用户的质量要求。褐煤提质加工成为褐煤高效开发利用的关键。这里所说的褐煤提质.是指褐煤在脱水、成型和热分解等过程中，煤的组成和结构发生变化。转化成具有近似烟煤性质的提质煤。褐煤脱水提质加工后.水分显著降低，发热量大幅度提高，既可防止煤炭自燃、便于运输和贮存，又有利于发电、造气、化工等使用。

现有褐煤脱水提质主要采用滚筒干燥、管状干燥、气流干燥、流化床干燥、热风炉干燥，回转窑烘干等技术。普遍存在投资大，运行费用高，存在易燃易爆的危险。

现有的褐煤干化脱水大多采用直接烘干(烟气、蒸汽)和非接触烘干工艺，基于成本和技术原因大多只是脱去部分表面水因此尚存在下列不足：

①脱水效果较差——脱水后的褐煤含水率大多在13wt％以上(外在水)；

②易爆炸——对于采用烟气与煤炭直接接触的干燥工艺，存在一定燃烧爆炸问题；

③磨损严重——对于带有内加热装置的干燥工艺和气流干燥工艺，都存在设备磨损问题；

④能力小——对于褐煤干燥提质，由于其水分含量高，现有干燥工艺都存在单机能力小的问题；

⑤吸水反潮——干褐煤(指仅脱除表面水的情况)内部存在许多毛细孔，湿褐煤就像吸足水分的海绵；而干燥后的褐煤就像拧干后的海绵。当干燥(指仅脱除表面水的情况)后的褐煤遇到水时，就会吸潮，与拧干后的海绵吸水的原因一样。这就是为什么仅脱除表面水干燥后的褐煤在放置过久或运输过程会吸潮的原因.

⑥设备投资大、加工成本高——由于现有技术全部采用热烘干技术，除去水分的同时必须耗费大量的热能，通过热平衡就可知这是一高能耗高成本的提质工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，根据褐煤的特点，创新性的结合现有的技术、装备，经过逐级粉碎-常温改相干化-造粒成型等先进工艺，将褐煤的含水率从25wt％-60wt％降至1wt％-10wt％，不仅可将褐煤的外在水排出，更可将褐煤的结合水脱除，以达到大幅提高褐煤发热值的目的，并且干化提质后的褐煤由亲水性转变为疏水性，热值可达4000-6000kcal/kg，更有利于褐煤的利用、运输和储存。

根据本发明的一种褐煤干化提质的装备和工业化方法，其特征在于包括下列步骤和装备：

(一)接收、粉碎、分选

将从矿山开采出的褐煤原煤经皮带输送机送至原煤接收仓，再经皮带输送机送至鄂式破碎机进行粗碎，将大小不同的块煤粉碎至100mm-250mm的物料，再由皮带输送机送至锤式破碎机进行中碎，将物料粉碎至5mm-25mm，再经皮带输送机送至FGX复合式干法选煤设备，选出其中的煤矸石、硫铁矿、灰分等，将分选后的物料由皮带输送机送至下一工序，分选出的煤矸石、硫铁矿、灰分等进入收集仓作为建筑原材料。

该步骤涉及的皮带输送机、鄂式破碎机、锤式破碎机、接收仓、收集仓为通用设备，可自行根据处理规模选购；FGX复合式干法选煤设备为唐山市神州机械集团有限公司生产，可根据需要处理的褐煤成份选配，如褐煤中的煤矸石、硫铁矿、灰分等成份很低则无需使用，中碎后的物料可直接进入下一工序。

(二)常温改相干化、造粒成型

将分选后的物料由皮带输送机送至常温精细改相干化机进行干化和细碎，该机为通过强力将褐煤的分子结构打开，改变褐煤与水的表面张力，并在同一时间，依靠脱水干化机大量吸进的空气，利用水与空气中水份的相容性，将水分子与大量空气瞬间结合，一起排出机外，经湿式分离机对气、粉进行分离，分离出的气经除尘器收集，分离出的褐煤干粉经输送机送入提升机后进入褐煤干粉筒仓，该干粉的细度为300-800目，干化度为含水率1wt％-10wt％以下，并且由于通过改变褐煤的分子结构，大大减少了其内部的毛细管，故得到的干粉不会产生吸水返潮现象。再根据市场需要，可直接将褐煤干粉用于火电厂的喷粉锅炉燃烧发电，或进一步通过无粘结剂煤粉成型机造粒成型生产颗粒燃料。

该步骤涉及的常温精细改相干化机优先选用张家港市和乐机械设备有限公司生产的HYF-v常温精细干化机或咸阳非金属矿研究设计院生产的CM型超细粉磨机。无粘结剂煤粉成型机优先选用唐山市神州机械集团有限公司生产的SZ-CX系列无粘结剂煤粉成型机。

本发明提供的一种褐煤干化提质的装备和工业化方法的特点为：

(1)脱水率高，脱水后的褐煤水份可降到1wt％-10wt％。

(2)设备结构紧凑，装置占地面积小，小巧灵活，是同类机的1/3。

(3)干燥改性后的褐煤由亲水性转变为疏水性，热值可达4000-6000kcal/kg，可以实现长途运输。

(4)能耗低效率高，是普通设备的3倍以上，可达80％-90％，运行费用低。

(5)设备投资少，同等规模的干化厂只需现行投资1/4左右。

(6)产品质量稳定，可生产电厂直接燃用的超细煤粉，也可生产颗粒燃料。

(7)噪音低，无粉尘飞扬，无二次污染。

(8)干燥能力强、处理物料量大，适合建规模大的干化厂。

(9)操作方法方便，系统采用计算机全自动控制，用人少。

(10)安装方便、维修量少。

具体实施方式

本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。

实施例1为生产褐煤干粉

将含水率为45.7wt％、发热量为2673.6kcal/kg的褐煤原煤经过鄂式破碎机粗碎、锤式破碎机中碎、FGX复合式干法选煤设备脱硫脱灰后，送入常温精细改相干化机得到褐煤干粉，实测粒径425目，含水率8.9wt％，发热量为5168.9kcal/kg。

实施例2为生产褐煤干粉(不经过干法选煤脱硫脱灰)

将含水率为45.7wt％、发热量为2673.6kcal/kg的褐煤原煤经过鄂式破碎机粗碎、锤式破碎机中碎后，送入常温精细改相干化机得到褐煤干粉，实测粒径425目，含水率8.5wt％，发热量为4572.1kcal/kg。

实施例3为生产褐煤颗粒燃料

将含水率为45.7wt％、发热量为2673.6kcal/kg的褐煤原煤经过鄂式破碎机粗碎、锤式破碎机中碎、FGX复合式干法选煤设备脱硫脱灰后，送入常温精细改相干化机得到褐煤干粉，再通过SZ-CX-1无粘结剂煤粉成型机得到外型尺寸为8×6×1cm的成品褐煤颗粒燃料，实测含水率8.7wt％，发热量为5187.5kcal/kg。

Claims (3)

1.一种褐煤干化提质的装备和工业化方法，其特征在于包括下列步骤和装备：

(一)接收、粉碎、分选

将从矿山开采出的褐煤原煤经皮带输送机送至原煤接收仓，再经皮带输送机送至鄂式破碎机进行粗碎，将大小不同的块煤粉碎至100mm-250mm的物料，再由皮带输送机送至锤式破碎机进行中碎，将物料粉碎至5mm-25mm，再经皮带输送机送至FGX复合式干法选煤设备，选出其中的煤矸石、硫铁矿、灰分等，将分选后的物料由皮带输送机送至下一工序，分选出的煤矸石、硫铁矿、灰分等进入收集仓作为建筑原材料。

该步骤涉及的皮带输送机、鄂式破碎机、锤式破碎机、接收仓、收集仓为通用设备，可自行根据处理规模选购；FGX复合式干法选煤设备为唐山市神州机械集团有限公司生产，可根据需要处理的褐煤成份选配，如褐煤中的煤矸石、硫铁矿、灰分等成份很低则无需使用，中碎后的物料可直接进入下一工序。

(二)常温改相干化、造粒成型

将分选后的物料由皮带输送机送至常温精细改相干化机进行干化和细碎，得到的褐煤干粉细度为300-800目，干化度为含水率1wt％-10wt％。根据市场需要，可直接将褐煤干粉用于火电厂的喷粉锅炉燃烧发电，或进一步通过无粘结剂煤粉成型机将其造粒成型生产为颗粒燃料。

该步骤涉及的常温精细改相干化机优先选用张家港市和乐机械设备有限公司生产的HYF-v常温精细干化机或咸阳非金属矿研究设计院生产的CM型超细粉磨机。无粘结剂煤粉成型机优先选用唐山市神州机械集团有限公司生产的SZ-CX系列无粘结剂煤粉成型机。

2.根据权利要求1的装备和工业化方法制得的褐煤干粉。

3.根据权利要求1的装备和工业化方法制得的褐煤颗粒燃料。