CN105331417B - 一种混料式褐煤干燥提质方法及所用的装置 - Google Patents
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Abstract
一种混料式褐煤干燥提质方法及所用的装置，将褐煤原煤用破碎装置进行破碎，然后送至筛分装置进行筛分，筛分出的粒度在5~8mm以上的块煤送入干燥装置，并在150~350℃的温度下干燥，以使褐煤中的水分降低至5%~10%以下，干燥后的温度为50~150℃的热态褐煤被送入冷却装置进行冷却，使干燥褐煤的温度降低至40~80℃；初步冷却后的干燥褐煤被送入混料装置，在混料装置内干燥褐煤与破碎后的褐煤原煤或者是筛分出的粒度在5~8mm以下的粉煤按1：20%~60%的重量比混合接触并发生热量传递，最终得到温度为20~40℃的提质煤。本发明提质后的褐煤能够直接用于运输或者堆放贮存，不易发生自燃，并提高了褐煤的发热量。
Description
技术领域
本发明涉及褐煤及其它低阶煤干燥技术领域的褐煤提质工艺及装置，具体为一种混料式褐煤干燥提质方法及所用的装置。
背景技术
中国褐煤资源丰富，已探明保有储量1300亿吨，占全国煤炭总储量的13%。褐煤属于低阶煤炭资源，水分在25%以上，且容易发生风化和自燃，因此不利于长距离运输和堆贮。褐煤直接燃烧，不仅热效率不高，且污染严重，对褐煤的深加工利用，如煤气化、液化等，也需要将褐煤水分降低到10%以下，因此对褐煤的开发利用，有必要对其进行干燥脱水。
国内的褐煤资源主要分布在内蒙古东部和云南地区，而国内的电厂及其它用煤单位主要集中在中东部及南部沿海地区，煤矿距离用煤单位较远，且国内坑口电站数量不多。目前，针对煤矿与用煤单元有一定距离的情况，国内褐煤提质的普遍做法主要有两种：一种是在坑口将褐煤干燥脱水后成型、冷却，然后运输至用煤单位，如ZL200910060970.X所公开的方法；另一种是先将褐煤运输至用煤单位，然后在用煤单位处将褐煤进行干燥脱水后直接利用，如ZL200910021683.8所公开的方法。针对以上两种普遍做法：第一种方法需要对褐煤进行成型，国内褐煤本身属于较难成型的年老褐煤，成型率不高，部分褐煤成型工艺甚至需添加粘结剂，且褐煤高压成型设备售价昂贵，因此该方法不仅会增加设备投资，也大大提高了生产成本；第二种做法将高水分褐煤进行长距离运输，会大大增加了运输成本，因此有必要开发一种方法，可以将干燥提质后的褐煤直接用于运输或堆贮。
发明内容
本发明旨在提供一种混料式褐煤干燥提质方法及所用的装置，以使干燥提质后的褐煤能够直接用于运输或者堆放贮存，并提高褐煤的发热量。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种混料式褐煤干燥提质方法，包括如下步骤：
（1）、将褐煤原煤破碎、筛分，并将粒度在5~8mm以上的块煤送入干燥装置，在150~350℃的温度下进行干燥，以使褐煤中的水分降低至5%~10%以下，干燥后的褐煤温度达到50~150℃；
此干燥过程中，物料在干燥装置内停留20min~60min，脱除了褐煤中大部分自由水和一部分结合水；干燥装置的热载体为热烟气或者热水蒸汽；
（2）、经干燥后的热态褐煤被送入冷却装置，在冷却装置内与冷却介质发生热量传递，使干燥褐煤的温度降低至40~80℃；
其中的冷却装置的冷却介质是冷空气或惰性气体；
（3）、干燥褐煤在经上述冷却装置初步冷却后被送入混料装置，在混料装置内，干燥褐煤与冷态褐煤按1：20%~60%的重量比进行混合接触并发生热量传递，最终使两者的混合物达到20~40℃的平衡温度，即得产品提质煤；所述的冷态褐煤为步骤（1）中破碎后的褐煤原煤或者是筛分出的粒度在5~8mm以下的粉煤。
在混料装置内，干燥褐煤与冷态褐煤混合接触并发生热量传递，从而使干燥褐煤温度降低，冷态褐煤温度得到一定升高，两者混合物最终达到20~40℃的平衡温度，即得到产品提质煤。该温度下的干燥褐煤与冷态褐煤的混合物发生自燃的几率大大降低，可以直接堆放贮存或装车运输。
所述的一种混料式褐煤干燥提质方法用的装置，包括破碎装置、筛分装置、干燥装置、冷却装置、混料装置、第一除尘设备、第二除尘设备和煤粉炉，破碎装置用于对褐煤原煤进行破碎，破碎后的褐煤原煤通过两个输送装置分别送至筛分装置和混料装置，筛分装置筛分出的粒度在5~8mm以上的块煤送入干燥装置进行干燥，粒度在5~8mm以下的粉煤送入混料装置，干燥装置干燥后的热态褐煤送入冷却装置进行初步冷却，初步冷却后的干燥褐煤送入混料装置，并在混料装置内与破碎后的褐煤原煤或者粒度在5~8mm以下的粉煤进行混合接触并发生热量传递，最终混料装置内的混合物达到20~40℃的平衡温度，并成为最终的提质煤，干燥装置和冷却装置产生的粉尘尾气分别通过第一除尘设备和第二除尘设备进行收集，第一除尘设备和第二除尘设备分离出的煤粉均送至煤粉炉进行燃烧，煤粉炉产生的热载体送至干燥装置并用于干燥过程。
有益效果：
（1）、褐煤原煤经干燥、冷却和混料之后，水分大大降低，发热量显著提高，同时产品提质煤的温度较低，在20~40℃左右，该温度下的产品提质煤可以直接用于堆放贮存或装车运输，而不易发生自燃，从而解决了坑口干燥褐煤无法直接装车运输和贮存的问题。
（2）、本发明整个工艺过程简单，整个工艺主要由干燥设备、冷却设备和混料设备组成，因无须成型钝化等处理，所以整体设备投资成本不高，整个工艺过程能耗和生产成本也较低。
（3）、提质工艺系统产生的粉尘通过除尘设备进行收集后，用作煤粉炉燃料，来燃烧产生干燥过程所需的热载体，从而有效利用了系统产生的废弃物，使整个工艺过程更加绿色环保。
附图说明
图1为本发明提质方法用的装置图。
图中标记为：1 、破碎装置；2、筛分装置；3、干燥装置；4、冷却装置；5、混料装置；6、第一除尘设备；7、第二除尘设备；8、煤粉炉。
具体实施方式
下面结合图1对本发明的混料式褐煤干燥提质方法进行具体说明。
实施例1
将褐煤原煤用破碎装置1进行破碎，破碎后的褐煤原煤送至筛分装置2进行筛分，筛分装置2筛分出的粒度在5~8mm以上的块煤送入干燥装置3进行干燥，干燥装置3内温度为150℃，物料在干燥装置3内停留60min，以使褐煤中的水分降低至8%以下，干燥后的褐煤温度达到110℃，此时干燥后褐煤的发热量可提高到5000Kcal/kg以上；经干燥后的热态褐煤被送入冷却装置4，在冷却装置4内与冷却介质发生热量传递，使干燥褐煤的温度降低至40℃，所述冷却介质是冷空气或惰性气体；干燥褐煤在经上述冷却装置4初步冷却后被送入混料装置5，在混料装置5内，干燥褐煤与破碎装置1破碎后的褐煤原煤或者筛分装置2筛分出的粒度在5~8mm以下的粉煤按1：20%的重量比进行混合接触并发生热量传递，最终两者的混合物达到20℃的平衡温度，此时，即得到产品提质煤，可直接堆放贮存或装车运输。其中，干燥装置3和冷却装置4产生的粉尘尾气分别通过第一除尘设备6和第二除尘设备7进行收集，第一除尘设备6和第二除尘设备7分离出的煤粉均送至煤粉炉8进行燃烧，煤粉炉8产生的热烟气或热蒸汽送至干燥装置3并作为干燥过程的热载体。
实施例2
将褐煤原煤用破碎装置1进行破碎，破碎后的褐煤原煤送至筛分装置2进行筛分，筛分装置2筛分出的粒度在5~8mm以上的块煤送入干燥装置3进行干燥，干燥装置3内温度为350℃，物料在干燥装置3内停留20min，以使褐煤中的水分降低至5%以下，干燥后的褐煤温度达到150℃，此时干燥后褐煤的发热量可提高到5000Kcal/kg以上；经干燥后的热态褐煤被送入冷却装置4，在冷却装置4内与冷却介质发生热量传递，使干燥褐煤的温度降低至80℃，所述冷却介质是冷空气或惰性气体；干燥褐煤在经上述冷却装置4初步冷却后被送入混料装置5，在混料装置5内，干燥褐煤与破碎装置1破碎后的褐煤原煤或者筛分装置2筛分出的粒度在5~8mm以下的粉煤按1：60%的重量比进行混合接触并发生热量传递，最终两者的混合物达到40℃的平衡温度，此时，即得到产品提质煤，可直接堆放贮存或装车运输。其中，干燥装置3和冷却装置4产生的粉尘尾气分别通过第一除尘设备6和第二除尘设备7进行收集，第一除尘设备6和第二除尘设备7分离出的煤粉均送至煤粉炉8进行燃烧，煤粉炉8产生的热烟气或热蒸汽送至干燥装置3并作为干燥过程的热载体。
实施例3
将褐煤原煤用破碎装置1进行破碎，破碎后的褐煤原煤送至筛分装置2进行筛分，筛分装置2筛分出的粒度在5~8mm以上的块煤送入干燥装置3进行干燥，干燥装置3内温度为250℃，物料在干燥装置3内停留40min，以使褐煤中的水分降低至10%以下，干燥后的褐煤温度达到50℃，此时干燥后褐煤的发热量可提高到5000Kcal/kg以上；经干燥后的热态褐煤被送入冷却装置4，在冷却装置4内与冷却介质发生热量传递，使干燥褐煤的温度降低至60℃，所述冷却介质是冷空气或惰性气体；干燥褐煤在经上述冷却装置4初步冷却后被送入混料装置5，在混料装置5内，干燥褐煤与破碎装置1破碎后的褐煤原煤或者筛分装置2筛分出的粒度在5~8mm以下的粉煤按1：40%的重量比进行混合接触并发生热量传递，最终两者的混合物达到30℃的平衡温度，此时，即得到产品提质煤，可直接堆放贮存或装车运输。其中，干燥装置3和冷却装置4产生的粉尘尾气分别通过第一除尘设备6和第二除尘设备7进行收集，第一除尘设备6和第二除尘设备7分离出的煤粉均送至煤粉炉8进行燃烧，煤粉炉8产生的热烟气或热蒸汽送至干燥装置3并作为干燥过程的热载体。
Claims (4)
1.一种混料式褐煤干燥提质方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、将褐煤原煤破碎、筛分，并将粒度在5mm以上的块煤送入干燥装置，在150~350℃的温度下进行干燥，以使褐煤中的水分降低至10%以下，干燥后的褐煤温度达到50~150℃；
（2）、经干燥后的热态褐煤被送入冷却装置，在冷却装置内与冷却介质发生热量传递，使干燥褐煤的温度降低至40~80℃；
（3）、干燥褐煤在经上述冷却装置初步冷却后被送入混料装置，在混料装置内，干燥褐煤与冷态褐煤按1：20%~60%的重量比进行混合接触并发生热量传递，最终使两者的混合物达到20~40℃的平衡温度，即得产品提质煤；所述的冷态褐煤为步骤（1）中破碎后的褐煤原煤或者是筛分出的粒度在5mm以下的粉煤。
2.如权利要求1所述的一种混料式褐煤干燥提质方法，其特征在于：步骤（1）中，所述干燥装置的热载体为热烟气或者热水蒸汽。
3.如权利要求1所述的一种混料式褐煤干燥提质方法，其特征在于：步骤（2）中，所述冷却装置的冷却介质是冷空气或惰性气体。
4.如权利要求1~3任一项所述的一种混料式褐煤干燥提质方法用的装置，其特征在于：包括破碎装置（1）、筛分装置（2）、干燥装置（3）、冷却装置（4）、混料装置（5）、第一除尘设备（6）、第二除尘设备（7）和煤粉炉（8），破碎装置（1）用于对褐煤原煤进行破碎，破碎后的褐煤原煤通过两个输送装置分别送至筛分装置（2）和混料装置（5），筛分装置（2）筛分出的粒度在5mm以上的块煤送入干燥装置（3）进行干燥，粒度在5mm以下的粉煤送入混料装置（5），干燥装置（3）干燥后的热态褐煤送入冷却装置（4）进行初步冷却，初步冷却后的干燥褐煤送入混料装置（5），并在混料装置（5）内与破碎后的褐煤原煤或者粒度在5mm以下的粉煤进行混合接触并发生热量传递，最终混料装置（5）内的混合物达到20~40℃的平衡温度，并成为最终的提质煤，干燥装置（3）和冷却装置（4）产生的粉尘尾气分别通过第一除尘设备（6）和第二除尘设备（7）进行收集，第一除尘设备（6）和第二除尘设备（7）分离出的煤粉均送至煤粉炉（8）进行燃烧，煤粉炉（8）产生的热载体送至干燥装置（3）并用于干燥过程。
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