CN104910938A - 一种煤中水分回收的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种煤中水分回收的装置，包括煤粉料仓、干燥器、水分回收器、焦粉储罐、回转窑、发电单元和还原炼铁炉。干燥器的进料口与煤粉料仓连接，水分出口与水分回收器连接。干燥器的煤粉出口连接到回转窑的环形物料空间，回转窑焦粉出口连接到焦粉储罐，干馏气出口连接到还原炼铁炉。还原炼铁炉的尾气出口连接到回转窑的燃烧器。燃烧后的高温烟气进入发电单元发电，发电单元烟气出口与水分回收器连接，回收还原与燃烧过程中产生的水分。本发明回收煤粉中的游离水，提高了煤炭资源综合利用率和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于煤炭深度加工技术领域，涉及一种煤粉深加工回收水分的工艺，具体涉及一种煤中水分回收的装置。
背景技术
沙漠是指沙质荒漠，地球陆地的三分之一是沙漠。因为水很少，一般荒凉无生命，有“荒沙”之称。全世界陆地面积为1.49亿平方千米，占地球总面积的29%，其中约1/3是干旱、半干旱荒漠地，而且每年以6万平方千米的速度扩大。至今，沙漠面积已占陆地总面积的10%，还有43%的土地正面临沙漠化的威胁。
沙漠占地面积广，但是由于没有水源人类无法生存。本发明的目的，通过回收煤中水分，不仅供给生产使用，还可以满足人类的生活用水，发电单元不仅供给生产使用，同样可以满足人类的生活用电，从而使沙漠变成适合人类居住的绿洲。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤中水分回收的装置，回收煤粉中的游离水，将煤粉中的氢元素转化为水回收，提高煤炭资源综合利用率。
本发明的技术方案是：煤中水分回收的装置，包括煤粉料仓、干燥器、水分回收器和焦粉储罐，干燥器设有进料口、水分出口和煤粉出口，进料口与煤粉料仓连接，水分出口与水分回收器连接。装置设有回转窑、发电单元和还原炼铁炉，回转窑为间壁回转窑，包括炉膛和环形物料空间。物料空间设有回转窑干馏气体出口和焦粉出口，窑膛设有烟气出口。干燥器的煤粉出口通过加料口连接到回转窑的环形物料空间，焦粉出口连接到焦粉储罐，干馏气体出口连接到还原炼铁炉。还原炼铁炉的尾气出口连接到回转窑的燃烧器。烟气连接到发电单元，发电单元废气出口与水分回收器连接，回收还原与燃烧过程中产生的水分。
发电单元设有烟气轮机或余热锅炉。蒸汽锅炉设蒸汽盘管，蒸汽盘管与蒸汽轮机连接，蒸汽轮机与发电机组同轴连接。烟气轮机与发电机组同轴或通过传动设备与发电机组连接。
回转窑为套筒结构，外筒是碳钢钢壳，内筒是耐火材料砌筑与外筒紧密连接同时旋转，耐火材料中间留有物料通道。燃料在中心燃烧，通过耐火材料传热间接加热间壁通道中的物料。同时，可以内筒为物料通道，间壁为燃料燃烧空间。
煤粉首先进入干燥器，加热煤粉至100～150℃，煤中游离水气化进入水分回收器冷凝回收。干燥后的煤粉进入回转窑的夹层通道，间接加热煤粉到900～1200℃进行高温干馏，煤粉在高温下干馏产生固相为焦粉进入焦粉储罐，作为生产无灰煤的原料。产生的气相为可燃气体，主要成分为甲烷、一氧化碳和氢气进入还原炼铁炉，还原铁矿生产海绵铁。还原炼铁炉的尾气出口连接到回转窑的燃烧器。燃烧后的高温烟气进入发电单元发电，发电单元烟气出口与水分回收器连接，回收还原与燃烧过程中产生的水分。
本发明煤中水分回收的装置通过干燥器和水分回收器回收煤粉中的游离水，通过间壁回转窑将煤粉干馏成焦粉和煤气，煤气作为还原性气体用于还原炼铁，炼铁后的尾气用作回转窑的燃料，燃烧后的高温烟气进入发电单元发电，发电单元烟气出口与水分回收器连接，回收还原与燃烧过程中产生的水分，提高了煤炭资源综合利用率和经济效益。
附图说明
图1为煤中水分回收装置的流程示意图；
其中：1—干燥器、2—水分回收器、3—回转窑、4—焦粉储罐、5—发电单元、6—还原炼铁炉、7—煤粉料仓。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
本发明煤中水分回收的装置，包括煤粉料仓7、干燥器1、水分回收器2、焦粉储罐4、回转窑3、发电单元5和还原炼铁炉6。回转窑为间壁回转窑，包括炉膛和环形物料空间，回转窑为煤的干馏回转窑。回转窑为套筒结构，外筒是碳钢钢壳，内筒是耐火材料砌筑与外筒紧密连接同时旋转，耐火材料中间留有物料通道。燃料在中心燃烧，通过耐火材料传热间接加热间壁通道中的物料。或者内筒为物料通道，间壁为燃料燃烧空间。干燥器设有进料口、水分出口和煤粉出口，进料口与煤粉料仓连接，水分出口与水分回收器连接。干燥器的煤粉出口通过加料口连接到回转窑的环形物料空间，回转窑设有焦粉出口和干馏气出口，焦粉出口连接到焦粉储罐，干馏气出口连接到还原炼铁炉。还原炼铁炉的尾气出口连接到回转窑的燃烧器。发电单元5设有烟气轮机或余热锅炉。
煤粉首先进入干燥器，加热煤粉至100～150℃，煤中游离水气化进入水分回收器2冷凝回收。干燥后的煤粉进入回转窑3的耐火材料中间物料通道，间接加热煤粉到900～1200℃进行高温干馏，煤粉在高温下干馏产生焦粉和可燃性气体。焦粉进入焦粉储罐，作为生产无灰煤的原料。可燃气体主要成分为甲烷、一氧化碳和氢气，进入还原炼铁炉，还原铁矿生产海绵铁，还原后的尾气进入回转窑的窑膛中心作为燃料。燃烧后的高温烟气进入发电单元发电，发电单元烟气出口与水分回收器连接，回收还原与燃烧过程中产生的水分。
煤粉干馏产生焦粉灰分含量在10～30%之间，进入焦粉储罐，作为生产无灰煤的原料。
Claims (7)
1.一种煤中水分回收的装置，包括煤粉料仓（7）、干燥器（1）、水分回收器（2）和焦粉储罐（4），所述干燥器设有进料口、水分出口和煤粉出口，进料口与煤粉料仓连接，水分出口与水分回收器连接，其特征是：所述装置设有回转窑（3）、发电单元（5）和还原炼铁炉（6），所述回转窑为间壁回转窑，包括炉膛和环形物料空间；所述物料空间设有回转窑干馏气体出口和焦粉出口，所述窑膛设有烟气出口；所述干燥器的煤粉出口通过加料口连接到回转窑的环形物料空间，焦粉出口连接到焦粉储罐，干馏气体出口连接到还原炼铁炉；还原炼铁炉的尾气出口连接到回转窑的燃烧器；所述烟气连接到发电单元，发电单元废气出口与水分回收器连接。
2.根据权利要求1所述的煤中水分回收的装置，其特征是：所述发电单元（5）设有烟气轮机或余热锅炉。
3.根据权利要求2所述的煤中水分回收的装置，其特征是：所述蒸汽锅炉设蒸汽盘管，蒸汽盘管与蒸汽轮机连接，蒸汽轮机与发电机组同轴连接。
4.根据权利要求2所述的煤中水分回收的装置，其特征是：所述烟气轮机与发电机组同轴或通过传动设备与发电机组连接。
5.根据权利要求1所述的煤中水分回收的装置，其特征是：煤粉首先进入干燥器，加热煤粉至100～150℃，煤中游离水气化进入水分回收器（2）冷凝回收；干燥后的煤粉进入回转窑（3）的耐火材料中间物料通道，间接加热煤粉到900～1200℃进行高温干馏，煤粉在高温下干馏产生两种产物：固相为焦粉进入焦粉储罐，作为生产无灰煤的原料；气相为可燃气体，主要成分为甲烷、一氧化碳和氢气，进入还原炼铁炉（6），还原铁矿生产海绵铁，还原后的尾气进入回转窑的窑膛中心作为燃料；燃烧后的高温烟气进入发电单元发电，发电单元烟气出口与水分回收器连接，回收还原与燃烧过程中产生的水分。
6.根据权利要求1所述的煤中水分回收的装置，其特征是：所述回转窑（3）为套筒结构，外筒是碳钢钢壳，内筒是耐火材料砌筑与外筒紧密连接同时旋转，耐火材料中间留有物料通道；燃料在中心燃烧，通过耐火材料传热间接加热间壁通道中的物料；或者内筒为物料通道，间壁为燃料燃烧空间。
7.根据权利要求1所述的煤中水分回收的装置，其特征是：所述煤粉干馏产生焦粉，灰分含量在10～30%之间，进入焦粉储罐，作为生产无灰煤的原料。
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