CN1339555A - 双废气循环直立管加热的粉煤热压成型工艺 - Google Patents

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本发明公开了双废气循环直立管加热的粉煤热压成型工艺,其特征是,将四根直立管中的煤粉干燥管和加热管,串联成一个单独的废气循环的粉煤加热系统,1级预热管和2级预热管串联成另一个单独的废气循环的粉煤加热系统。双废气循环的粉煤加热工艺与单废气循环的粉煤加热工艺相比,废气可以无污染的排放,系统阻力小,减少了工程投资。

Description

双废气循环直立管加热的粉煤热压成型工艺
本发明涉及煤化工技术领域的一种用气体载热体快速加热煤粉而后维温、成型制取型煤或型焦的热压成型工艺，即双废气循环直立管加热的粉煤热压成型工艺。
气体载热体加热粉煤热压成型工艺是将具有一定粘结性的煤料，用热废气作为载热体快速加热到该煤料的塑性温度区间的某一温度段，然后经过维温若干分钟，粉煤快速热分解产生类似沥青质的胶质体而呈塑性状态，随即热压成型制得型煤。若将型煤炭化即得型焦。开发这类的粉煤热压成型工艺有，前苏联的俄罗斯、乌克兰和中国，而且已发展到可运用到工业生产的水平。
以往开发这类工艺都是采用单废气循环直立管加热煤粉的工艺。
前苏联最后开发的IGI粉煤热压成型工艺，是采用串联四根直立管的气体载热体快速加热粉煤热压成型工艺。该工艺是用履带式维温成型机将加热后煤粉压制出型煤。型煤经外热式竖炉炭化成型焦。
1957年以来，我国的气体载热体快速加热煤粉的热压成型工艺的开发历程在《中国冶金百科全书》炼焦化工分册P338-342的热压型焦工艺条题上做了专述，在中国专利ZL98114008.4，“粉煤热压成型工艺”，两并两串四根直立管快速加热煤粉的热压成型工艺中作了详述。
这类单循环废气的直立管快速加热煤粉的工艺中，需排出的多余废气中含有煤轻度热分解出的CO、H2、CH4以及其他烃类气体和少量雾状焦油、NH3等。这种被污染的多余废气的热值很低，并与煤料的挥发份及加热煤的终温有关，其值为200～400kcal/Nm3(湿态)是不能燃烧的，直接排放则污染大气。这是必需解决的关键问题。
前苏联的解决措施是采用热催化燃烧工艺，另需补给煤气及空气将多余废气中的可燃物烧掉，使之达到排放标准。因此，需另设废气净化车间增加投资、能耗、操作费用和生产成本。
我国开发的气体载热体加热煤粉的热压成型工艺，至今未解决此难题，它阻碍着这项新工艺技术的推广和发展。
本发明的目的是提供一种双废气循环的直立管快速加热煤粉的热压成型工艺，形成两部分多余废气，其中一部分不被污染的废气可直接排放，另一部分混有煤热解气的废气成为低热值燃气。
本发明的技术内容叙述于下：
双废气循环直立管加热的粉煤热压成型工艺，它是煤粉经过煤斗、螺旋给料机、干燥管、旋风分离器、1级预热管、旋风分离器、2级预热管、旋风分离器、快速加热管、维温机、对辊压球机压制型煤、热焖罐的热压成型工艺，其特征在于：将四根直立管中的煤粉干燥管和加热管，串联成一个单独的废气循环的粉煤加热系统，1级预热管和2级预热管串联成另一个单独的废气循环的粉煤加热系统。
它与以往的单废气循环直立管加热煤粉的工艺相比，在相同的加热煤量和类似的煤质条件下，排出多余的废气总量相差不大。所不同的是，本工艺是将需排出的多余废气分为两部分：第一部分为被煤热解物污染的废气(约占40～50％)，另一部分为无煤热解物污染的废气(约占60～50％)。显然，煤的热解物被富集于第一部分的多余废气中，故其热值相应提高一倍多。这部分100～130℃多余废气中含有大量水蒸汽，再经间接冷却到40～45℃将废气中过饱和水蒸汽冷凝排出，使多余废气体积减少40％，从而使其热值再提高50～60％。在本工艺中，使用的煤料，应符合粘结指数G≥20或胶质层厚度y≥5mm的煤质要求。在多余废气中掺入维温及热型煤热焖过程获得的高热值煤气使之成为低热值煤气作为燃气使用或供燃烧后排放。
此外，双废气循环的粉煤加热工艺与单废气循环的粉煤加热工艺相比，系统阻力小亦为一优点，减少了工程投资。
图1为双废气循环直立管加热的粉煤热压成型工艺流程图。
下面结合工艺流程图详细叙述实施例。如图1所示，本发明的工艺是，煤粉经过煤斗13、螺旋给料机14、干燥管1、旋风分离器5、1级预热管2、旋风分离器6、2级预热管3、旋风分离器7、快速加热管4、旋风分离器8、维温机15、对辊压球机16压制型煤、热焖罐19的热压成型工艺。将四根直立管中的煤粉干燥管1和加热管4，串联成一个单独的废气循环的粉煤加热系统，1级预热管2和2级预热管3串联成另一个单独的废气循环的粉煤加热系统。
在1级预热管2和2级预热管3加热系统内，预热煤粉的热源是煤气。煤气与空气送入燃烧炉17燃烧成高温废气，经系统内的循环废气调到550～650℃，废气作为气体载热体进入2级预热管3，将送入管内的由2级直立管预热后的煤粉进行二次载流预热，预热煤温控制在比煤料的软化温度低20～40℃。这部分未热解的预热煤经旋风分离器7分离后，通过格子锁气给料机9，送入加热管4。旋风分离器7出口的热废气进入1级预热管2，将送入管内的煤粉经预热管2后经旋风分离器6，分离并通过格子锁气给料机9的预热煤送入2级预热管3，其出口的废气带出的细煤粉经旋风分离器10分离，并经格子锁气给料机9也进入煤粉加热管4。旋风分离器10出口的废气进入间接冷却器12冷却到100～150℃后，抽入废气循环风机20，大部分废气经管a送入燃烧炉17去调控热废气温度；另一部分是系统内的多余废气，因其中无煤的热解物质经管A送入烟囱排放。
在煤粉干燥管1和加热管4系统内，加热及干燥煤粉的热源也是煤气。煤气与空气送入燃烧炉18燃烧成高温废气，经系统内的循环废气调到550～600℃的废气，作为气体载热体进入加热管4，将送入管内的预热煤载流加热，快速加热后的煤粉温度为430～460℃，已有煤的热分解出初焦油气及可燃气体混入热废气中。加热到终温的煤粉在旋风分离器8分离下来通过格子锁气排料机9送入维温机15，经维温1～4分钟后进入对辊压球机16压成型煤连续地送入热焖罐19，热焖2～4小时，排出后，冷却之即得型煤。如型煤送入炭化炉炭化即得型焦。旋风分离器8出口的热废气则送入煤粉干燥管1作为热源，将螺旋给煤机14送入的湿煤快速干燥，经旋风分离器5及11将干燥煤分离下来，经格子锁气排料机9送入1级预热管2。旋风分离器11出来的废气抽入废气循环风机22，大部分作为循环废气经b管入燃烧炉18调温完成废气循环。另一部分多余废气经冷却器21及B管送出。
由于煤粉加热管4是将煤粉加热到塑性温度区间，高于其软化温度，煤粉已开始激烈热分解，有相当数量的热解煤气及初焦油气混入废气中，在煤粉干燥管1内由于废气温度骤降，初焦油气凝成焦油雾大部分被煤粉及煤尘捕集而除去，使循环废气中焦油雾含量降到对系统的运行不为害的程度。但由管B排出的废气中含有可燃气体的CH4、H2、CO、NH3烃类气体以及少量焦油雾等污染物，是不能直接排放的。
在使用煤的煤质和数量相同的条件下，就工艺过程中多余废气量而言，单废气循环的粉煤加热工艺和本工艺即双废气循环的粉煤加热工艺是基本上相当的，所不同的是：单废气循环的粉煤加热工艺的多余废气量全部被污染而且热值低，要达到标排放的处理费用相当大。而本工艺则将多余废气总量分为两部分：一部分基本上无煤热解产物的污染，而另一部分(＜50％)多余废气量富集了煤的热解产物于其中，使其热值高出一倍多，那就易于处理了。
本工艺处理多余废气的技术措施是：将由风机22排入管道B的100～130℃多余废气，经间接冷却器21冷却到40～45℃，使废气中的过饱和水蒸汽冷凝成水，而使废气量又减少35～40％，使废气的热值再提高约60％。如经处理后的废气热值仍达不到燃烧要求的，则将由管道C导出的高热值维温煤气(5500～6000kcal/Nm3)或经净化后的维温煤气掺入其中，提高其热值使成为低热值煤气。

Claims (3)

1.双废气循环直立管加热的粉煤热压成型工艺，它是煤粉经过煤斗、螺旋给料机、干燥管、旋风分离器、1级预热管、旋风分离器、2级预热管、旋风分离器、快速加热管、维温机、对辊压球机压制型煤、热焖罐的热压成型工艺，其特征在于：将四根直立管中的煤粉干燥管和加热管，串联成一个单独的废气循环的粉煤加热系统，1级预热管和2级预热管串联成另一个单独的废气循环的粉煤加热系统。
2.根据权利要求1所述的双废气循环直立管加热的粉煤热压成型工艺，其特征在于：在1级预热管2和2级预热管3加热系统内，预热煤粉的热源是煤气；煤气与空气送入燃烧炉17燃烧成高温废气，经系统内的循环废气调到550～650℃，废气作为气体载热体进入2级预热管3，将送入管内的由2级直立管预热后的煤粉进行二次载流预热，预热煤温控制在比煤料的软化温度低20～40℃；这部分未热解的预热煤经旋风分离器7分离后，通过格子锁气给料机9，送入加热管4：旋风分离器7出口的热废气进入1级预热管2，将送入管内的煤粉经预热管2后经旋风分离器6，分离并通过格子锁气给料机9的预热煤送入2级预热管3，其出口的废气带出的细煤粉经旋风分离器10分离，并经格子锁气给料机9也进入煤粉加热管4，旋风分离器10出口的废气进入间接冷却器12，冷却到100～150℃后，抽入废气循环风机20，大部分废气经管a送入燃烧炉17去调控热废气温度；另一部分是系统内的多余废气，因其中无煤的热解物质经管A送入烟囱排放。
3.根据权利要求1所述的双废气循环直立管加热的粉煤热压成型工艺，其特征在于：在煤粉干燥管1和加热管4系统内，加热及干燥煤粉的热源也是煤气；煤气与空气送入燃烧炉18燃烧成高温废气，经系统内的循环废气调到550～600℃的废气，作为气体载热体进入加热管4，将送入管内的预热煤载流加热，快速加热后的煤粉温度为430～460℃，已有煤的热分解出初焦油气及可燃气体混入热废气中；加热到终温的煤粉在旋风分离器8分离下来通过格子锁气排料机9送入维温机15，经维温1～4分钟后进入对辊压球机16压成型煤连续地送入热焖罐19，热焖2～4小时，排出后，冷却之即得型煤；旋风分离器8出口的热废气则送入煤粉干燥管1作为热源，将螺旋给煤机14送入的湿煤快速干燥，经旋风分离器5及11将干燥煤分离下来，经格子锁气排料机9送入1级预热管2；旋风分离器11出来的废气抽入废气循环风机22，大部分作为循环废气经b管入燃烧炉18调温完成废气循环；另一部分多余废气经冷却器21及B管送出。
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CN113201360A (zh) * 2021-04-16 2021-08-03 王利斌 一种粉煤热压块联产提油系统及方法

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