CN1342741A - 固体载热体快速加热粉煤热压型煤及型焦工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体载热体快速加热粉煤热压型煤及型焦工艺。特征是用内燃内热式沸腾串联旋风干燥炉或干燥直立管,干燥及加热无烟煤或贫煤或焦粉作为固体载热体,用串联两根单独供热的直立管干燥预热粘结性煤,实现干法除尘,烟气可达标排放,无废水外排污染。无烟煤或贫煤或焦粉与粘结性煤的比例可由7∶3扩展到3∶7之间选择,其配合煤料的胶质层厚度y≥5mm。实现热源的完全自给。热焖的型煤是洁净的无烟民用型煤或高强度气化型煤,也可快速炭化成各类型焦。该工艺少污染、适用煤种宽、低加工费的生产各类型煤或型焦的工艺。
Description
技术领域 本发明涉及煤化工的型煤及型焦技术领域，特别是一种固体载热体快速加热粉煤热压型煤及型焦工艺。
背景技术 以往此类工艺是将60-75％的无烟煤或贫煤或焦粉加热到600-700℃作为固体载热体与预热到200-350℃的粘结性煤(40-25％)快速混合在1-2秒内达到粘结性煤的塑性温度区间的某一温度段(450-500℃)维温1-4分钟，粘结性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或再经1-3小时靠自热，热焖硬化处理或中、低温炭化处理制得无烟的似焦型煤或型焦。开发这类的粉煤热压工艺生产似焦型煤或型焦的国家有德国和中国。
英国引进德国的Ancit工艺技术是当前最先进的固体载热体热压型煤工艺，在1990年第一届国际焦化会议论文集(译文)第248-256页和1998年《焦炉管理专年论文集》(《THE COKE OVEN MANAGERSYEAR BOOK 1988》P123-137)上作了详细的技术介绍和Ancit工厂的开工报告。
但是Ancit工艺的必要条件是要用天然气作为热源，以燃烧后的1600-1650℃的高温烟气载流瞬间快速加热及热裂无烟煤之后，以降至800℃的烟气串联载流预热粘结性煤，这就使得煤在加热过程中部分气化及热解产物混入烟气中产生大量既不能作为燃料又不能排放的贫煤气。该工艺是在该贫煤气中掺混天然气及热压料维温过程的煤以增加热值送入废气锅炉烧掉生产蒸汽。显然，用天然气作为热源使该工艺的应用受到一定限制。
此外，该工艺还设煤干燥脱水装置以保证煤粉的风动输送的绝对稳定性。该工艺也限定了固体载热体的用量为70％必须用坩埚膨胀序数7-8的强粘煤。
1966-1977年间，我国的固体载热体煤粉热压成型工艺的开发历程在《中国冶金百科全书》炼焦化工卷P341-342做了专述。在工业试验中，该工艺存在的问题是加热无烟煤的沸腾炉的出炉烟气温度高达700℃以上，是用洗涤塔用水冷却净化后放散。既浪费热量又生成大量废水，其中的H2SO3又严重腐蚀设备。外排水和煤泥又污染环境。此外，＞3mm的无烟煤粒易沉积于炉内，局部过热结渣，破坏生产的连续性和稳定性。由炉内排渣管排渣，则夹带煤粉外排，既造成浪费，又增加处理费用。同时，降低了作业率。粘结性煤的单直立管载流加热，气固分离后，250℃以上的烟气也是用水洗涤冷却净化后排放，也有煤泥及废水的污染问题。
显然，工艺上未解决的问题阻碍着这项新工艺技术的推广与发展。
再者，作为固体载热体的无烟煤用量60-70％，限定了使用粘结性煤的胶质层厚度≥14mm。
发明内容 本发明的目的是提供一种固体载热体快速加热粉煤热压型煤及型焦工艺：本工艺解决了(1)以无烟煤粉和回收的煤气为热源实现热源自给；(2)排放的烟气低于150℃不用湿法洗涤净化；(3)无废水外排；(4)沸腾炉内无烟煤不沉积，不结渣；(5)将沸腾炉的生产能力提高40％以上；(6)无烟煤与粘结性煤的比例范围由7∶3扩展到3∶7；(7)热焖后的型煤可快速炭化。
本发明的技术内容叙述如下：(见附图)
固体载热体快速加热粉煤热压型煤及型焦工艺，该工艺的650-850℃的无烟煤粉经高温螺旋给料机14排出，和350-200℃的粘结性煤经螺旋给料机23排出，按比例送入双轴快速混料机28内快速混合，混合后料温480-520℃进入立式搅拌维温机29维温2-4分钟，连续地喂入对辊压球机30压出型煤。此热压型煤送入热焖罐31热焖1-3小时即得似焦型煤。由维温机29和对辊压球机30和热焖罐31内的荒煤气入油洗冷却净化系统33，净化后的煤气供燃烧炉24、25燃用，从此系统还获得焦油亦可作为补充热源或外售。其特征是：细无烟煤粉加热过程是，将空气鼓风机15的空气鼓入沸腾炉11，燃烧由螺旋给料机10送入炉内＜3mm的干无烟煤粉中的4-5％的无烟煤产生的热量将94-95％的无烟煤加热到650-850℃溢流入热无烟煤仓13即为所用的固体载热体。出炉700-900℃的烟气经旋风分离器12将细无烟煤粉分离后进入旋风干燥炉或用干燥直立管载流干燥由湿无烟煤仓1进入螺旋给料机2送入的湿无烟煤，瞬间干燥进入沉降室4后，进入旋风分离器5将干燥后的无烟煤分离下来经锁气器8入筛分仓9，将筛上＞3mm的煤粒e排出仓，筛下＜3mm的无烟煤粉经螺旋给料机10送入沸腾炉11。出旋风分离器5的烟气温度降到150℃以下。此烟气进入电除尘器6除去煤尘d后，经排风机7排入大气。
湿粘结性煤加热工艺是：进入燃烧炉25的煤气b和空气a燃烧后的烟气用循环废气风机27的循环废气调温后的烟气和由旋风分离器21的热烟气一同进入干燥直立管18作为干燥煤的热源，将由煤仓16经螺旋给料机17送入的湿粘结性煤在管内载流干燥后进入旋风分离器19将干燥煤分离下来经锁气器8送入预热煤直立管20，旋风分离器19气、固分离后的低于150℃的废气入电除尘器26，除去煤尘d后，经循环废气风机27大部分废气放散，小部分作为循环废气送入燃烧炉24、25调节烟气温度。
入燃烧炉24的煤气b和空气a燃烧后的烟气经循环废气调温后进入预热煤直立管20将干燥煤载流预热进入旋风分离器21，分离下来的预热煤经锁气器8进入预热煤仓22备用。气、固分离后的烟气进入干燥煤直立管18作为干燥煤的一部分热源。
似焦型煤可直接入水浴链斗冷却机32冷却，即为商品型煤。
似焦型煤入环形炭化炉34或炭化竖炉，间断地往炉内通入空气a燃烧1-2％的型煤及燃烧炭化过程释入出来的煤气以5℃/min以上的高炭化速度将型煤炭化到终温800-900℃，热型焦经水浴链斗冷却机35冷却后即为商品型焦。
炉内导出的高温贫煤气入废热锅炉36燃烧以产蒸汽g供全厂使用。降温后的烟气I入烟囱排入大气。
本发明的优点是：1、本工艺的无烟煤加热部分是将以往的沸腾炉出炉的＞700℃烟气作为热源用旋风干燥炉或干燥直立管干燥无烟煤(湿基)以使烟气温度降至150℃以下，经电除尘器除去煤尘后，经排风机直接排入大气，以解决用湿法净化烟气而产生的废水和煤泥污染。另方面，将干燥煤筛分除去＞3mm的大粒煤，从根本上解决沸腾炉的煤粒沉积而过热结渣问题，确保生产的连续性、稳定性。由于热效率的提高，加热无烟煤的生产能力提高40％以上。2、本工艺的粘结性煤预热部分是将以往单直立管预热粘结性煤的工艺改为一根直立管干燥煤和另一根直立管预热煤的双直立管串联干燥、预热煤工艺，每根直立管都配置燃烧炉供给用循环废气调温后的烟气作为干燥和预热煤的热源。此工艺提高了单直立管预热煤的热效率和生产能力，使排放的烟气温度降到150℃以下，电除尘后经风机直接排放。无需湿法洗涤净化，故无废水和煤泥外排污染。预热煤的温度可设定在200-350℃宽范围内选择。3、混合、维温、成型及热焖工艺，无烟煤与粘结性煤的混合比例在7∶3-3∶7之间宽比例范围内按粘结性煤的粘结性确定，混合后的煤料的胶质层厚度≥5mm，使粘结性煤的使用范围扩大到胶质层厚度y由＞14mm扩大到＞7mm。4、480-520℃的热焖后的似焦型煤，其挥发份已降到6-7％可以承受快速炭化。
附图说明
图1为固体载热体快速加热粉煤热压型煤及型焦工艺方框图。
具体实施方式
固体载热体快速加热粉煤热压型煤及型焦工艺(见图1)，细无烟煤粉加热过程是，将空气鼓风机15的空气鼓入沸腾炉11，燃烧由螺旋给料机10送入炉内＜3mm的干无烟煤粉中的4-5％的无烟煤产生的热量将94-95％的无烟煤加热到650-850℃溢流入热无烟煤仓13即为所用的固体载热体。出炉700-900℃的烟气经旋风分离器12将细无烟煤粉分离后进入旋风干燥炉或用干燥直立管载流干燥由湿无烟煤仓1进入螺旋给料机2送入的湿无烟煤，瞬间干燥进入沉降室4后，进入旋风分离器5将干燥后的无烟煤分离下来经锁气器8入筛分仓9，将筛上＞3mm的煤粒e排出仓，筛下＜3mm的无烟煤粉经螺旋给料机10送入沸腾炉11。出旋风分离器5的烟气温度降到150℃以下。此烟气进入电除尘器6除去煤尘d后，经排风机7排入大气。
湿粘结性煤加热工艺是：进入燃烧炉25的煤气b和空气a燃烧后的烟气用循环废气风机27的循环废气调温后的烟气和由旋风分离器21的热烟气一同进入干燥直立管18作为干燥煤的热源，将由煤仓16经螺旋给料机17送入的湿粘结性煤在管内载流干燥后进入旋风分离器19将干燥煤分离下来经锁气器8送入预热煤直立管20，旋风分离器19气、固分离后的低于150℃的废气入电除尘器26，除去煤尘后，经循环废气风机27大部分废气放散，小部分作为循环废气送入燃烧炉24、25调节烟气温度。
入燃烧炉24的煤气b和空气a燃烧后的烟气经循环废气调温后进入预热煤直立管20将干燥煤载流预热进入旋风分离器21，分离下来的预热煤经锁气器8进入预热煤仓22备用。气、固分离后的烟气进入干燥煤直立管18作为干燥煤的一部分热源。
650-850℃的无烟煤粉经高温螺旋给料机14排出，和350-200℃的粘结性煤经螺旋给料机23排出，按比例送入双轴快速混料机28内快速混合，混合后料温480-520℃进入立式搅拌维温机29维温2-4分钟，连续地喂入对辊压球机30压出型煤。此热压型煤送入热焖罐31热焖1-3小时得类似焦炭的型煤即为似焦型煤。由维温机29和对辊压球机30和热焖罐31内的荒煤气入油洗冷却净化系统33，净化后的煤气供燃烧炉24、25燃用，从此系统还获得焦油亦可作为补充热源或外售。
似焦型煤可直接入水浴链斗冷却机32冷却，即为商品型煤。
似焦型煤入环形炭化炉34或炭化竖炉，间断地往炉内通入空气a燃烧1-2％的型煤及燃烧炭化过程释出的煤气以5℃/min以上的高炭化速度将型煤炭化到终温800-900℃，热型焦经水浴链斗冷却机35冷却后即为商品型焦。
炉内导出的高温贫煤气入废热锅炉36燃烧以产蒸汽g供全厂使用。降温后的烟气I从烟囱排入大气。
Claims (2)
1.固体载热体快速加热粉煤热压型煤及型焦工艺，该工艺的650-850℃的无烟煤粉经高温螺旋给料机(14)排出，和350-200℃的粘结性煤经螺旋给料机(23)排出，按比例送入双轴快速混料机(28)内快速混合，混合后料温480-520℃进入立式搅拌维温机(29)维温2-4分钟，连续地喂入对辊压球机(30)压出型煤：此热压型煤送入热焖罐(31)热焖1-3小时即得似焦型煤；由维温机(29)和对辊压球机(30)和热焖罐(31)内的荒煤气入油洗冷却净化系统(33)，净化后的煤气供燃烧炉(24)(25)燃用；其特征是：细无烟煤粉加热过程是，将空气鼓风机(15)的空气鼓入沸腾炉(11)，燃烧由螺旋给料机(10)送入炉内＜3mm的干无烟煤粉中的4-5％的无烟煤产生的热量将94-95％的无烟煤加热到650-850℃溢流入热无烟煤仓(13)即为所用的固体载热体，出炉700-900℃的烟气经旋风分离器(12)，将细无烟煤粉分离后进入旋风干燥炉或干燥直立管载流干燥由湿无烟煤仓(1)进入螺旋给料机(2)送入的湿无烟煤，瞬间干燥进入沉降室(4)后，进入旋风分离器(5)将干燥后的无烟煤分离下来经锁气器(8)入筛分仓(9)，将筛上＞3mm的煤粒排出仓，筛下＜3mm的无烟煤粉经螺旋给料机(10)送入沸腾炉(11)；
湿粘结性煤加热工艺是：进入燃烧炉(25)的煤气和空气燃烧后的烟气用循环废气风机(27)的循环废气调温后的烟气和由旋风分离器(21)的热烟气一同进入干燥直立管(18)作为干燥煤的热源，将由煤仓(16)经螺旋给料机(17)送入的湿粘结性煤在管内载流干燥后进入旋风分离器(19)将干燥煤分离下来经锁气器(8)送入预热煤直立管(20)，旋风分离器(19)气、固分离后的低于150℃的废气入电除尘器(26)，除去煤尘后，经循环废气风机(27)大部分废气放散，小部分作为循环废气送入燃烧炉(24)(25)调节烟气温度；
入燃烧炉(24)的煤气和空气燃烧后的烟气经循环废气调温后进入预热煤直立管(20)将干燥煤载流预热进入旋风分离器(21)，分离下来的预热煤经锁气器(8)进入预热煤仓(22)备用；气、固分离后的烟气进入干燥煤直立管(18)作为干燥煤的一部分热源；
似焦型煤可直接入水浴链斗冷却机(32)冷却，即为商品型煤；
似焦型煤入环形炭化炉(34)或炭化竖炉，间断地往炉内通入空气(a)燃烧1-2％的型煤及燃烧炭化过程释出的煤气以5℃/min以上的高炭化速度将型煤炭化到终温800-900℃，热型焦经水浴链斗冷却机(35)冷却后即为商品型焦。
2、根据权利要求1所述的固体载热体快速加热粉煤热压型煤及型焦工艺，其特征在于：出旋风分离器(5)的烟气温度降到150℃以下；此烟气进入电除尘器(6)除去煤尘后，经排风机(7)排入大气。
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