CN104694193A - 成型机系统及煤炭干燥提质热压成型方法 - Google Patents

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单汝壮
王春雨
郝世兴
刘云肖
许天恩
曹成龙
王振
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China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种成型机系统及煤炭干燥提质热压成型方法。该成型机系统包括成型机给料箱和成型机，成型机系统还包括抽负压装置，抽负压装置与成型机给料箱相连通。通过在成型机系统中设置与成型机给料箱相连通的抽负压装置，使成型机给料箱内保持负压环境，有利于在成型机给料的同时尽可能排除提质煤中的气体，进而可以有效地改善成型机气爆问题。

Description

成型机系统及煤炭干燥提质热压成型方法
技术领域
本发明涉及热压成型领域，具体而言，涉及一种成型机系统及煤炭干燥提质热压成型方法。
背景技术
目前国内煤炭提质热压成型技术发展较快，尤其是褐煤提质热压成型技术受到广泛关注，但在热压成型工艺中普遍存在成型机气爆问题，无论是蒸汽滚筒式干燥还是热烟气气流干燥。即使在提质煤中添加粘结剂在成型过程中也会发生气爆问题。
所谓气爆是指成型机在运行过程中经常产生像放鞭炮的强烈爆破声。气爆时会使运行平稳的压辊间隙突然增大，液压系统压力瞬时增高，装置发生强烈震颤。对装置轴承、液压管线、装置基础及传动系统都会带来很大冲击型破坏，同时，气爆会导致成型机的成型率降低。
目前国内对成型机气爆的产生机理及消除方法尚未有明确定论。
发明内容
本发明旨在提供一种成型机系统及一种煤炭干燥提质热压成型方法，以改善现有技术中在热压成型工艺中普遍存在成型机气爆问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种成型机系统，包括成型机给料箱和成型机，成型机系统还包括抽负压装置，抽负压装置与成型机给料箱相连通。
进一步地，还包括煤提质系统，煤提质系统包括气流干燥器和原料煤供应部，气流干燥器设置在原料煤供应部和成型机给料箱之间。
进一步地，煤提质系统还包括旋风分离器，旋风分离器位于气流干燥器与成型机给料箱之间。
进一步地，煤提质系统还包括煤粉收集器，煤粉收集器包括：煤粉收集箱，其入口端与旋风分离器的气体出口相连，出口端与成型机给料箱相连通；引风机，其上设有引风入口和引风出口，引风入口与煤粉收集箱相连通，引风出口与排空管线相连，排空管线上设置有循环风出口。
进一步地，气流干燥器上设有高温热烟气入口，高温热烟气入口通过高温热烟气管线与高温热烟气供应部相连，循环风出口与高温热烟气的供应管线相连。
进一步地，成型系统还包括煤筛分装置，煤筛分装置设置在成型机的下游，用于筛分成型煤，其上设有细粉出口和成品出口。
进一步地，成型系统还包括提质煤储存仓，提质煤储存仓设置在煤提质系统和成型机给料箱之间，煤筛分装置的细粉出口与提质煤储存仓相连通。
根据本发明的另一方面，提供了一种煤炭干燥提质热压成型方法，应用上述任一种成型机系统对煤炭进行热压成型。
进一步地，进入成型机系统中成型机的提质煤的水分含量为8％～10％，优选的提质煤的温度为85℃～95℃。
进一步地，成型机的液压压力为15MPa～19MPa。
应用本发明的技术方案一种成型机系统及煤炭干燥提质热压成型方法，通过在成型机系统中设置与成型机给料箱相连通的抽负压装置，使成型机给料箱内保持负压环境，有利于在成型机给料的同时尽可能排除提质煤中的气体，进而可以有效地改善成型机气爆问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的煤炭干燥提质热压成型方法流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术部分所介绍的，现有技术中在热压成型工艺中普遍存在成型机200气爆问题。为了解决这一问题，本发明提供了一种成型机系统。如图1所示，该成型机系统包括成型机给料箱100和成型机200，成型机系统还包括抽负压装置300，抽负压装置300与成型机给料箱100相连通。
应用本发明的技术方案，在成型机系统中设置与成型机给料箱相连通上位抽负压装置300，以使成型机给料箱100内保持负压环境，有利于成型机200给料同时排除提质煤中的气体，进而可以有效地改善成型机200气爆问题。
优选地，上述的成型机系统中还包括煤提质系统。该煤提质系统包括气流干燥器410和原料煤供应部440。该气流干燥器410设置在原料煤供应部440和成型机给料箱100之间，用于调控对原料煤的初分离。
在本发明上述成型机系统中，通过设置煤提质系统，使原料煤达到热压成型的条件，其中的气流干燥器410主要作用使利用气流干燥器410中从底部向顶部运动的高温热烟气将其中的小颗粒的原料煤吹起并输送至下一个工艺环节，而大颗粒煤因为较重从气流干燥箱的底部排除，从而起到对原料煤的初步分离，达到热压成型对原料煤颗粒大小的要求。
在一种优选实施方式中，上述煤提质系统还包括旋风分离器420。该旋风分离器420位于气流干燥器410与成型机给料箱100之间。通过旋风分离器420可以对来自气流干燥器410的原料煤作进一步分离，使提质煤与高温热烟气分离开，此次分离可以收集80％～85％的提质煤。此过程确保被了收集的提质煤不会夹高温热烟气，避免了在成型过程中因夹杂高温热烟气而发生气爆现象。
在一种优选实施方式中，上述煤提质系统还包括煤粉收集器。煤粉收集器包括：煤粉收集箱431和引风机432。煤粉收集箱431的入口端与旋风分离器420的气体出口相连，出口端与成型机给料箱100相连；引风机432上设有引风入口和引风出口，引风入口与煤粉收集箱431相连通，引风出口与排空管线相连，排空管线上设置有循环风出口。
在本发明上述成型机系统中，通过设置煤粉收集箱431可以使在旋风分离器420中仍未被分离的高温热烟气和提质煤做进一步的分离，最大限度的回收利用提质煤。而最后剩余的高温热烟气则在引风机432的作用下被收集，其中部分被排空，部分被循环利用，再次作为高温热烟气对气流干燥器410中的原料煤进行首次分离。
在一种优选实施方式中，上述气流干燥器410上设有高温热烟气入口，该高温热烟气入口通过高温热烟气管线与高温热烟气供应部800相连。更优选地，上述引风机432的循环风出口通过循环风管线500与高温热烟气的供应管线相连，循环风管线500上设置有流量调节阀510。
在上述方案中，通过高温热烟气供应部800提供高温热烟气，对气流干燥器410中的原料煤进行分离；同时可以根据原料煤的颗粒的大小以及不同颗粒所占的比例，通过调整循环风管线500上的流量调节阀510调整被循环利用的高温热烟气的流量，从而使不同大小颗粒分布的原料煤种的小颗粒煤粉得到最大的分离回收利用。
在一种优选实施方式中，上述成型机系统中还包括煤筛分装置600，煤筛分装置600设置在成型机200的下游，用于筛分成型煤，其上设有细粉出口和成品出口。利用煤筛分装置600对已经被热压成型的提质煤进行回收和分离，其中压制成型的合格提质煤通过成品出口被收集，而在热压成型的过程中未成型的细粉煤则通过细分出口被收集到反料装置，由反料装置对细分煤提供循环动力，使细粉煤再次回到成型机200的上游环节，进行循环利用。
在一种优选实施方式中，上述成型系统还包括提质煤储存仓700，提质煤储存仓700设置在煤提质系统和成型机给料箱100之间，细粉出口与提质煤储存仓700相连通。
被收集的提质煤被储存在提质煤储存仓700，通过提质煤储存仓700可以控制将要被热压成型的提质煤的流量，使热压成型过程中的提质煤的重量在一个最佳的重量范围内，避免因为提质煤过多，而出现过多的未被热压成型的细粉煤，同时也不会因为提质煤过少而导致热压成型的成品煤不合格。同时，通过反料装置回收的细粉煤也被收集在提质煤粗存仓中，进行再次的利用。
同时，在本发明中还提供了一种煤炭干燥提质热压成型方法，应用上述中任一项的成型机系统对煤炭进行热压成型。这种煤炭干燥提质热压成型方法具有降低气爆的效果。
优选地，在上述方法中，进入成型机系统中成型机200的提质煤的水分含量为8％～10％，优选提质煤的温度为85℃～95℃。在本发明中进入成型机系统中成型机200的提质煤的水分含量并不限于上述范围。但提质煤水分过低，会造成提质煤成型差，成型机200出现气爆，未成形造成的返料量大。当提质煤水分含量在6％时，成型机200气爆特别严重，随着水分含量的增加，气爆逐渐减小直到消除，但是水分过高，型煤的落下强度也随之减小，提质煤水分在9％以上，成型机200运行相对平稳，型煤落下强度一般；当提质煤水分低于7％时，成型机200气爆严重，无法连续运行；提质煤水分在8～9％之间，成型机200运行中偶尔有气爆、滑料现象。所以最终使成型机200给料的水分含量控制在8％～10％时，可有效控制成型机200气爆，并且型煤的落下强度在控制指标之内，为最佳运行工况。
在本发明中进入成型机系统中成型机200的提质煤的温度并不限于上述范围。但随着提质煤温度降低，成型机200气爆现象越明显，当提质煤温度低于75℃时，成型机200频繁出现气爆；提质煤温度达到85℃时，气爆现象明显降低，甚至不会发生，但是使提质煤温度过高时，意味着提质煤的水含量将降低，会导致成型机200气爆的概率提高，所以最终确定最佳的集料温度在85℃～95℃之间，可以有效的控制成型机200气爆，同时避免了提质煤中水分过高的现象，为最佳运行工况。
在一种优选实施方式中，上述煤炭干燥提质热压成型方法中，控制成型机200的液压压力为15MPa～19MPa。在本发明中成型机200的液压压力并不限于上述范围。成型压力是影响成型率和气爆的重要因素，压力太低，成型率低，也就没有气爆发生；压力太高，对装置安全运行不利，同时气爆较为严重。成型机200液压压力设定在15MPa～19MPa，既可以保证高的成型率，又可以减轻气爆。
以下将结合具体实施例1-3和对比例1-3进一步说明本发明的有益效果。
实施例1：
将1吨的原料煤通入提质煤系统，在气流干燥器中通过高温热烟气使小颗粒的原料煤分离出来，同时控制被分离的提质煤的含水量为8％，温度为85℃，接着提质煤依次通入旋风分离器和煤粉收集箱，使提质煤与高温热烟气分离，被分离的提质煤再进入成型机被加工为成品型煤，控制成型机液压压力为15MPa，通过上述方法的热压成型爆率为29％。
实施例2：
将1吨的原料煤通入提质煤系统，在气流干燥器中通过高温热烟气使小颗粒的原料煤分离出来，同时控制被分离的提质煤的含水量为9％，温度为90℃，接着提质煤依次通入旋风分离器和煤粉收集箱，使提质煤与高温热烟气分离，被分离的提质煤再进入成型机被加工为成品型煤，控制成型机液压压力为17MPa，通过上述方法的热压成型爆率为32％。
实施例3：
将1吨的原料煤通入提质煤系统，在气流干燥器中通过高温热烟气使小颗粒的原料煤分离出来，同时控制被分离的提质煤的含水量为10％，温度为95℃，接着提质煤依次通入旋风分离器和煤粉收集箱，使提质煤与高温热烟气分离，被分离的提质煤再进入成型机被加工为成品型煤，控制成型机液压压力为19MPa，通过上述方法的热压成型爆率为35％。
对比例1：
将1吨的原料煤通入提质煤系统，在气流干燥器中通过高温热烟气使小颗粒的原料煤分离出来，同时控制被分离的提质煤的含水量为6％，温度为100℃，接着提质煤依次通入旋风分离器和煤粉收集箱，使提质煤与高温热烟气分离，被分离的提质煤再进入成型机被加工为成品型煤，控制成型机液压压力为10MPa，通过上述方法的热压成型爆率为60％。
对比例2：
将1吨的原料煤通入提质煤系统，在气流干燥器中通过高温热烟气使小颗粒的原料煤分离出来，同时控制被分离的提质煤的含水量为12％，温度为75℃，接着提质煤依次通入旋风分离器和煤粉收集箱，使提质煤与高温热烟气分离，被分离的提质煤再进入成型机被加工为成品型煤，控制成型机液压压力为22MPa，通过上述方法的热压成型爆率为65％。
对比例3：
对比例3与实施例3的区别在于，对比例3中所用的提质煤系统中没有抽负压装置，通过上述方法的热压成型爆率为70％。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
通过在成型机系统中设置与成型机给料箱相连通的抽负压装置，使成型机给料箱内保持负压环境，有利于在成型机给料的同时尽可能排除提质煤中的气体，有效地降低了热压成型的爆率，进而可以有效地改善成型机气爆问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种成型机系统，包括成型机给料箱(100)和成型机(200)，其特征在于，所述成型机系统还包括抽负压装置(300)，所述抽负压装置(300)与所述成型机给料箱(100)相连通。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括煤提质系统，所述煤提质系统包括气流干燥器(410)和原料煤供应部(440)，所述气流干燥器(410)设置在所述原料煤供应部(440)和所述成型机给料箱(100)之间。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述煤提质系统还包括旋风分离器(420)，所述旋风分离器(420)位于所述气流干燥器(410)与所述成型机给料箱(100)之间。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述煤提质系统还包括煤粉收集器，所述煤粉收集器包括：
煤粉收集箱(431)，其入口端与所述旋风分离器(420)的气体出口相连，出口端与所述成型机给料箱(100)相连通；
引风机(432)，其上设有引风入口和引风出口，所述引风入口与所述煤粉收集箱(431)相连通，所述引风出口与排空管线相连，所述排空管线上设置有循环风出口。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述气流干燥器(410)上设有高温热烟气入口，所述高温热烟气入口通过高温热烟气管线与高温热烟气供应部(800)相连，所述循环风出口与所述高温热烟气的供应管线相连。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述成型系统还包括煤筛分装置(600)，所述煤筛分装置(600)设置在所述成型机(200)的下游，用于筛分成型煤，其上设有细粉出口和成品出口。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述成型系统还包括提质煤储存仓(700)，所述提质煤储存仓(700)设置在所述煤提质系统和所述成型机给料箱(100)之间，所述煤筛分装置(600)的细粉出口与所述提质煤储存仓(700)相连通。
8.一种煤炭干燥提质热压成型方法，其特征在于，应用上述权利要求1至7中任一项所述的成型机系统对煤炭进行热压成型。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进入所述成型机系统中成型机的提质煤的水分含量为8％～10％，优选所述提质煤的温度为85℃～95℃。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述成型机的液压压力为15MPa～19MPa。
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