CN106833785B - 一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法及系统，包括原料仓、卸料机、皮带运输机、初次筛分的香蕉筛、双辊破碎机、二次筛分的香蕉筛、重介质旋流器、干燥器、旋风分离器、布袋除尘器、烟气发生室及成品仓；低阶原煤预先经过筛分及破碎处理，而后进入重介质旋流器，得到灰分低于10％的精煤产品，脱介后的精煤水分仍在40％以上，继续进入干燥器进行干燥处理，从而得到水分在5％～10％的合格产品，其排出的烟气依次进入旋风分离器和布袋除尘器进行除尘处理，所收集到的低阶煤颗粒及排出的废烟气均进行循环利用。本发明结构简单，安全高效，节能环保，实现了低阶煤的脱水、脱灰一体化处理，有效提高了低阶煤的提质效率和质量。

Description

一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法及系统
技术领域
本发明涉及一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法及系统，属于煤炭加工利用领域。
背景技术
低阶煤低变质程度的自然特性，使其具有高灰分、高含水量、低能量密度的特点，阻碍了对其开发和高效利用。以我国储量丰富的低阶煤，如褐煤为例，已探明的褐煤储量约为1300亿吨，约占我国已探明煤炭总储量的13％，然而由于其含水量较高，燃烧产生的1/4热量部分用于自身水分的蒸发，发电效率较低，且燃烧时会有大量的黑灰飘在空中，如果不经过洗煤处理和提炼，大量使用劣势褐煤会导致我国雾霾问题日益严重，此外褐煤中较高的含水量增加了运输成本。其次，在对其气化、液化、干馏的深加工过程，其含水量要低于10％。且当褐煤用于活性炭和炭分子筛等材料的制备时，由于其较高的灰分，无法满足生产低灰优质活性炭和炭分子筛要求。
上述问题决定了褐煤在使用前必须进行提质处理，通过对褐煤的脱灰、脱水等提质工艺，一方面可以提高褐煤的热值和能量密度，降低运输成本；另一方面还可以提高褐煤炭加工利用过程中下游装置的利用效率，降低设备规模。
因此，本领域技术人员致力于开发一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法及系统，能够实现低阶煤的脱水、脱灰一体化处理，从而有效提高低阶煤的提质效率和质量，对我国低阶煤的脱水脱灰的技术研究具有重要意义。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法及系统，具有结构简单、安全高效、节能环保等特点，能够实现低阶煤的脱水、脱灰一体化处理，从而有效提高低阶煤的提质效率和质量。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法，包括以下步骤：
步骤A：通过卸料机及皮带运输机将原料仓内存储的低阶煤输送至初次筛分的香蕉筛内，并通过初次筛分的香蕉筛来筛分出粒度大于50mm及粒度在0～50mm内的低阶煤颗粒；通过双辊破碎机对初次筛分出的粒度大于50mm的低阶煤颗粒进行破碎，使其颗粒粒度小于50mm；
步骤B：经过破碎后的低阶煤颗粒和初次筛分出的粒度在0～50mm内的低阶煤颗粒混合后通过二次筛分的香蕉筛进行再次筛分，从而筛分出粒度在0.5～50mm内及粒度小于0.5mm的低阶煤颗粒；通过重介质旋流器对二次筛分出的粒度在0.5～50mm内的低阶煤颗粒进行脱灰处理，从而得到矸石和灰分低于10％的精煤；
步骤C：经过重介质旋流器脱介后的精煤水分仍在40％以上，将其与二次筛分出的粒度小于0.5mm的低阶煤颗粒混合后通过干燥器进行热烟气干燥处理，从而得到水分在5％～10％内的合格产品并输送至成品仓内进行储存；
步骤D：干燥器排出的烟气依次进入旋风分离器和布袋除尘器进行除尘处理，从旋风分离器和布袋除尘器装置中收集到的低阶煤颗粒以及由重介质旋流器装置排出的矸石均送至烟气发生室进行燃烧，从而为干燥器提供能量。
优选的，还包括步骤E：从布袋除尘器排出的烟气一部分送到干燥器进行再利用，剩余部分则送入烟气发生室实现废烟气的循环利用，达到节能环保的目的。
优选的，所述干燥器通过热烟气对低阶煤颗粒进行顺流干燥，防止干燥后的低阶煤颗粒温度过高，产生热解。
一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺系统，包括原料仓、卸料机、皮带运输机、初次筛分的香蕉筛、双辊破碎机、二次筛分的香蕉筛、重介质旋流器、干燥器、旋风分离器、布袋除尘器、烟气发生室及成品仓；
其中，原料仓通过卸料机及皮带运输机与初次筛分的香蕉筛相连，初次筛分的香蕉筛的出料口分别与双辊破碎机及二次筛分的香蕉筛相连，且双辊破碎机的出料口与二次筛分的香蕉筛相连；二次筛分的香蕉筛的出料口分别与重介质旋流器及干燥器相连，且重介质旋流器的出料口分别与烟气发生室及干燥器相连；烟气发生室与干燥器相连，且干燥器的下端出料口分别与成品仓及旋风分离器相连；旋风分离器的出料口分别与烟气发生室及布袋除尘器相连，且布袋除尘器的出料口分别与干燥器顶部及烟气发生室相连。
优选的，所述干燥器为混流干燥器，其作用原理为：一定粒度的煤颗粒(一般小于50mm)从干燥器顶部进入，小部分小于床孔的颗粒穿过孔径落下，大部分沿着床面移动。在干燥器内，煤颗粒与热烟气不仅有水平方向的接触又有竖直方向的接触，从而达到较高的干燥效果。
有益效果：本发明提供的一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法及系统，相对于现有技术，具有以下优点：1、通过筛分和破碎处理尽可能地减小了低阶煤颗粒的尺寸，使煤颗粒在脱灰过程能够较大程度地脱出灰分，同时增大了干燥过程中煤颗粒与热烟气的接触面积，保证了低阶煤颗粒的脱灰及脱水质量；
2、将精度较高的分选系统和干燥效果较好的脱水系统串联，实现了对低阶煤的连续提质过程，并在最大程度上降低了两个系统的相互干扰，达到脱灰、脱水协同提高发热量的最佳效果，有效提高了低阶煤的提质效率和质量；
3、系统中低阶煤干燥所利用的热烟气和分选低阶煤所用的洗水均为闭路循环利用，达到了高效、节能、环保的目的。
附图说明
图1为本发明实施例的工艺流程图；
图中包括：1、原料仓，2、卸料机，3、皮带运输机，4、初次筛分的香蕉筛，5、双辊破碎机，6、二次筛分的香蕉筛，7、重介质旋流器，8、干燥器，9、旋风分离器，10、布袋除尘器，11、烟气发生室，12、成品仓。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示为一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法，包括以下步骤：
步骤A：通过卸料机2及皮带运输机3将原料仓1内存储的低阶煤输送至初次筛分的香蕉筛4内，并通过初次筛分的香蕉筛4来筛分出粒度大于50mm及粒度在0～50mm内的低阶煤颗粒；通过双辊破碎机5对初次筛分出的粒度大于50mm的低阶煤颗粒进行破碎，使其颗粒粒度小于50mm；
步骤B：经过破碎后的低阶煤颗粒和初次筛分出的粒度在0～50mm内的低阶煤颗粒混合后通过二次筛分的香蕉筛6进行再次筛分，从而筛分出粒度在0.5～50mm内及粒度小于0.5mm的低阶煤颗粒；通过重介质旋流器7对二次筛分出的粒度在0.5～50mm内的低阶煤颗粒进行脱灰处理，从而得到矸石和灰分低于10％的精煤；
步骤C：经过重介质旋流器7脱介后的精煤水分仍在40％以上，将其与二次筛分出的粒度小于0.5mm的低阶煤颗粒混合后通过干燥器8进行热烟气的顺流干燥处理，从而得到水分在5％～10％内的合格产品并输送至成品仓12内进行储存；
步骤D：干燥器8排出的烟气依次进入旋风分离器9和布袋除尘器10进行除尘处理，从旋风分离器9和布袋除尘器10装置中收集到的低阶煤颗粒以及由重介质旋流器7装置排出的矸石均送至烟气发生室11进行燃烧，从而为干燥器8提供热烟气。
步骤E：从布袋除尘器10排出的烟气分别送至干燥器8和烟气发生室11内，实现废烟气的循环利用。
一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺系统，包括原料仓1、卸料机2、皮带运输机3、初次筛分的香蕉筛4、双辊破碎机5、二次筛分的香蕉筛6、重介质旋流器7、干燥器8、旋风分离器9、布袋除尘器10、烟气发生室11及成品仓12；
其中，原料仓1通过卸料机2及皮带运输机3与初次筛分的香蕉筛4相连，初次筛分的香蕉筛4的出料口分别与双辊破碎机5及二次筛分的香蕉筛6相连，且双辊破碎机5的出料口与二次筛分的香蕉筛6相连；二次筛分的香蕉筛6的出料口分别与重介质旋流器7及干燥器8相连，且重介质旋流器7的出料口分别与烟气发生室11及干燥器8相连；烟气发生室11与干燥器8相连，且干燥器8的下端出料口分别与成品仓12及旋风分离器9相连；旋风分离器9的出料口分别与烟气发生室11及布袋除尘器10相连，且布袋除尘器10的出料口分别与干燥器8顶部及烟气发生室11相连。
本实施例中，所述干燥器8为混流干燥器，在干燥器内，煤颗粒与热烟气不仅有水平方向的接触又有竖直方向的接触，从而达到较高的干燥效果。
本发明中，所述干燥器的初始热烟气进入温度不高于400℃，温度和热烟气流量可以根据煤质情况和所需干燥的最终效果进行调整；干燥器的排料经分离后，大部分固体颗粒进入成品仓进行储存，小部分颗粒随热烟气进入旋风分离器实现烟气的闭路循环；提质处理后得到的低阶煤产品发热量可以达到5000Kcal/kg以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：通过卸料机(2)及皮带运输机(3)将原料仓(1)内存储的低阶煤输送至初次筛分的香蕉筛(4)内，并通过初次筛分的香蕉筛(4)来筛分出粒度大于50mm及粒度在0～50mm内的低阶煤颗粒；通过双辊破碎机(5)对初次筛分出的粒度大于50mm的低阶煤颗粒进行破碎，使其颗粒粒度小于50mm；
步骤B：经过破碎后的低阶煤颗粒和初次筛分出的粒度在0～50mm内的低阶煤颗粒混合后通过二次筛分的香蕉筛(6)进行再次筛分，从而筛分出粒度在0.5～50mm内及粒度小于0.5mm的低阶煤颗粒；通过重介质旋流器(7)对二次筛分出的粒度在0.5～50mm内的低阶煤颗粒进行脱灰处理，从而得到矸石和灰分低于10％的精煤；
步骤C：将经过重介质旋流器(7)脱介后的精煤与二次筛分出的粒度小于0.5mm的低阶煤颗粒混合后通过干燥器(8)进行干燥处理，从而得到水分在5％～10％内的合格产品并输送至成品仓(12)内进行储存；
步骤D：干燥器(8)排出的烟气依次进入旋风分离器(9)和布袋除尘器(10)进行除尘处理，从旋风分离器(9)和布袋除尘器(10)装置中收集到的低阶煤颗粒以及由重介质旋流器(7)装置排出的矸石均送至烟气发生室(11)进行燃烧，从而为干燥器(8)提供热烟气。
2.根据权利要求1所述的一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法，其特征在于，还包括步骤E：从布袋除尘器(10)排出的烟气分别送至干燥器(8)和烟气发生室(11)内，实现废烟气的循环利用。
3.根据权利要求1所述的一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺方法，其特征在于，所述干燥器(8)通过热烟气对低阶煤颗粒进行顺流干燥。
4.一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺系统，其特征在于，包括原料仓(1)、卸料机(2)、皮带运输机(3)、初次筛分的香蕉筛(4)、双辊破碎机(5)、二次筛分的香蕉筛(6)、重介质旋流器(7)、干燥器(8)、旋风分离器(9)、布袋除尘器(10)、烟气发生室(11)及成品仓(12)；
其中，原料仓(1)通过卸料机(2)及皮带运输机(3)与初次筛分的香蕉筛(4)相连，初次筛分的香蕉筛(4)的出料口分别与双辊破碎机(5)及二次筛分的香蕉筛(6)相连，且双辊破碎机(5)的出料口与二次筛分的香蕉筛(6)相连；二次筛分的香蕉筛(6)的出料口分别与重介质旋流器(7)及干燥器(8)相连，且重介质旋流器(7)的出料口分别与烟气发生室(11)及干燥器(8)相连；烟气发生室(11)与干燥器(8)相连，且干燥器(8)的下端出料口分别与成品仓(12)及旋风分离器(9)相连；旋风分离器(9)的出料口分别与烟气发生室(11)及布袋除尘器(10)相连，且布袋除尘器(10)的出料口分别与干燥器(8)顶部及烟气发生室(11)相连。
5.根据权利要求4所述的一种低阶煤的脱灰、干燥联合工艺系统，其特征在于，所述干燥器(8)为混流干燥器。
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