CN201593043U - 一种干燥干选联合设备 - Google Patents

Abstract

提供一种干燥干选联合设备，其包括干燥系统和干选系统，干燥系统为对湿物料进行干燥的系统，干选系统为对物料进行干选提质的系统。在干燥干选联合设备中，该干燥干选联合设备先利用干燥系统对湿物料进行干燥，然后对干燥后的物料利用干选系统进行干选；在该干燥干选联合设备中，干燥系统的物料出料口通过物料输运机构连接于干选系统的物料进料口。使用该设备不仅仅将干法选煤和干燥工艺有机地结合在一起，发挥了干燥及干选的各自优点，而且扩大了设备的应用范围，投资少，生产成本低，便于煤炭提质技术的推广应用。

Description

一种干燥干选联合设备

技术领域

本实用新型技术方案涉及一种物料的干燥干选联合设备，具体涉及一种用于煤炭提质的先干燥后干选的干燥干选联合设备。

背景技术

煤炭的含水量以及灰分、硫分是影响煤炭品质的重要因素。为了提高煤炭的品质，必须对煤炭进行脱水和分选。随着煤炭提质技术的开发，煤炭干燥和干选工艺在其中得到了广泛的应用，并且取得了显著的成效。

例如，在中国专利CN2494964Y中公开了一种煤泥干燥设备，其由流化床干燥部分、热源供给部分构成，流化干燥部分由输煤机、破碎机、预干燥器、螺旋给料机、流化床沸腾干燥炉、双级旋风分离器、皮带机等依次连接组成，热源供给部分由烟气炉、混合器及辅助装置构成。

在《煤炭学报》2004年04期上发表的“煤炭干燥系统优化研究”公开了一种干法选煤工艺，其中根据空气重介流化床干法选煤对入选原煤水分的控制要求，结合50～6mm粒级煤粒的粒度组成特性和水分分布特性，在激振器的作用下，薄层煤炭在布风板上从入料端快速地移向出料端，热气流自下而上穿过布风板和煤层，与煤粒发生强烈的热质交换，使煤粒的表面自由水快速蒸发。

尤其是，复合式干法选煤作为煤炭排矸、降硫的有效实用技术，节约水资源，避免煤泥水二次污染，工艺简单，投资少、生产成本低，以其独有的特点适合我国煤炭企业的需求而得到迅速推广应用，为煤炭加工提供了一种经济实用的选煤方法。

但是，原煤水分大小是能否使用干法选煤的主要影响因素之一，外在水分超过9％的煤炭由于分选效果降低，进而不能直接选用干法选煤技术。另外，我国褐煤资源丰富，但煤炭遇水泥化严重，必须采用干法选煤，然而由于变质程度低，水分大，是影响干法选煤推广的主要原因。在另一方面，干燥装置在对高水分煤炭进行干燥的过程中，需要大量的热源和足够的干燥时间，处理能力与脱水强度成反比，目前干燥装置为了提高产量，脱水强度受到很大的限制，脱水在6-12％之间，单独靠干燥的方式提高发热量有限。干燥与干选比较，相同规模的干燥装置的投资和生产成本是干选的3-4倍。

因而从设备上、经济上考虑，分别使用干燥和干选设备，造成受制于原煤炭品质而难于推广干法选煤，受制于投资太大、而使投资方难于接受。并且，受制于目前的技术水平，在国内外，没有很好的办法解决上述问题。

所以，目前急需一种解决上述问题，并且符合可持续发展、以及环保节能的国家和产业要求的煤质提升设备及工艺。

实用新型内容

本实用新型技术方案人经过长期技术开发和研究，提出了一种干燥干选联合设备，具体为一种用于煤炭提质的干燥干选联合设备。

依据本实用新型的技术方案，提供一种干燥干选联合设备，包括干燥系统和干选系统，干燥系统为对湿物料进行干燥的系统，干选系统为对干燥后的物料进行干选提质的系统；在该干燥干选联合设备中，干燥系统的物料出料口通过物料输运机构连接于干选系统的物料进料口。

优选地，所述联合设备还包括供料系统、热风系统和除尘排气系统。

更优选地，干选系统包括复合式干选机、循环风机和旋风除尘器，适于将物料分选加工分级；供料系统包括干燥原煤供煤和热风炉用煤两部分；湿物料为含水煤炭，干选系统将原煤分选为精煤、中煤和矸石。

更优选地，除尘器为袋式除尘器或旋风除尘器。

进一步地，所述热风系统包括热风炉、沉降室和第一主风机；除尘排气系统连接在干燥系统和干选系统之间，所述排风机由引风机和排气管构成；干选系统包括干选机、循环风机、旋风除尘器。

使用依据本实用新型技术方案的干燥干选联合设备，克服了单独使用干燥及干选设备的缺陷，不仅仅将干法选煤和干燥工艺有机地结合在一起，发挥了干燥及干选的各自优点，而且扩大了设备的应用范围，投资少，生产成本低，便于煤炭提质技术的推广应用。

附图说明

图1为依据本实用新型技术方案的第一干燥干选联合设备的主结构示意图；

图2为图1中的第一干燥干选联合设备的干燥部分结构示意图；

图3为图1中的第一干燥干选联合设备的干选部分结构示意图；

图4为第二干燥设备的结构示意图；

图5为第二干选设备的结构示意图；

图6为第三干燥设备的结构示意图；

图7为第四干燥设备的结构示意图；

图8为依据本实用新型技术方案的第二干燥干选联合设备的主结构示意图；

图9为图8中的第二干燥干选联合设备的干燥部分结构示意图；

图10为图8中的第二干燥干选联合设备的干选部分结构示意图；

图11为使用依据本实用新型技术方案的干燥干选联合设备的原煤提质流程模块图。

具体实施方式

本实用新型技术方案专利的构思就是，克服现有技术中的单独使用干燥设备和干选设备的弊端，通过干燥设备和干选设备有机结合，利用其中干燥和干选中的部分设备共享及热源共享，实现生成成本的降低，使干燥干选能够广泛地应用于物料分选中，同时极大地降低设备的使用成本。

本实用新型技术方案的主要技术方案主要由干燥系统和干选系统构成，辅之供料系统、热风系统和除尘排气系统。

在本实用新型技术方案中，主要使用干燥系统和干选系统，对含水量相当大的物料先进行干燥，然后进行干选或分选。干燥系统为对湿物料进行干燥的系统，干选系统为对干燥后的物料进行干选提质的系统。在该干燥干选联合设备中，将在干燥系统中干燥后产品通过干燥系统的物料出料口经由物料输运机构输运进入干选系统的物料进料口，即物料输运机构连接在干燥系统的物料出料口和干选系统的物料进料口之间。

在上述干燥干选联合设备中，提供辅助的供料系统、热风系统和除尘排气系统；其中干燥系统使用热风系统提供的热风对湿物料进行干燥。供料系统为供给湿物料的部分，适于将需要干燥分选提质处理的物料输运给干燥系统或干选系统；热风系统是干燥系统中的供热源，适于将热风炉烟气经过除火星处理后再与冷空气混合成为热风、将热风经过热风机加压供给干燥系统。此外，除尘排气系统由除尘器和排风机组成，除尘器将废气中的物料粉分离出来，合并到干选系统的将要干选的物料中；处理后的洁净废气经排风机排空。

干选系统可以使用本发明人早期发明的干选机、分选装置或振动分选床或者使用市场上可以购买到的常规干选或分选设备。在本实用新型技术方案中，干选系统主要包括复合式干选机、循环风机和旋风除尘器，适于将物料分选加工分级。物料输运机构为皮带机。

下面结合附图1-10来详细地说明本实用新型技术方案的发明构思。如果没有特殊说明，本实用新型技术方案设备中的各个部件之间可以使用常规技术手段来连接；并且，本领域技术人员借助本实用新型技术方案的发明构思、也可以想到使用其他具有类似功能的部件来代替本实用新型技术方案中的相应部件；但是，不应当将本实用新型技术方案限制至下面具体优选实施例中。下面以原煤干选干燥为例，来说明本实用新型技术方案；本领域技术人员不应当将本实用新型技术方案限制至原煤的干燥干选。

图1为依据本实用新型技术方案的第一干燥干选联合设备的主结构示意图；图2为图1中的干燥干选联合设备的干燥部分结构示意图；图3为图1中的干燥干选联合设备的干选部分结构示意图。

在图1中，各附图标记分别表示为如下：附图标记1表示热风炉，2为沉降室，3为原煤皮带机，4为第一主风机(又称为“干燥主风机”)，5为干燥装置，6为袋式除尘器，7为排气管，8为引风机，9为循环风机，10为干选机，11为旋风除尘器，12为干燥后产品皮带机，13为上煤皮带机，14为精煤出口，15为矸石出口。

在附图2中，各附图标记分别表示为如下：201干燥振动床，1表示热风炉，2为沉降室，3为原煤皮带机，4为第一主风机(又称为“干燥主风机”)，5为干燥装置，6为袋式除尘器，7为排气管，8为引风机，12为干燥后产品皮带机。

在附图3中，各附图标记分别表示为如下：6为袋式除尘器，7为排气管，8为引风机，9为循环风机，10为干选机，11为旋风除尘器，13为上煤皮带机，15为矸石皮带机，310精煤出口，302中煤出口，15矸石出口。

在上述图1～3中示出了依据本实用新型技术方案原理的第一实施例。该示例为先干燥后干选的干燥干选联合设备。

在图1中所示的干燥干选联合设备中，在热风炉1中产生的热烟气经沉降室2除去火星，由第一主风机4从干燥装置5的下部给入；湿物料由原煤皮带机3从干燥装置5的顶部输运进入，湿物料被均匀干燥后，大部分从干燥装置5下部由皮带机输出，一小部分细物料随其气流进入袋式除尘器6，袋式除尘器分离出的物料作为产品回收，废气经引风机8经由排气管7排出。干燥后的物料经由干燥后产品皮带机12、再经由干选上煤皮带机13送入干选机10进行分选，分选后精煤由精煤皮带机14输出和矸石由矸石皮带机15输出。循环风机9提供干选机分选所需的风量(风力)或气流，旋风除尘器11与循环风机9串联，除去较粗颗粒煤尘，保护循环风机叶轮少受磨损；袋式除尘器6与旋风除尘器11并联，保证排入大气中的气体含尘浓度低于国家标准，并且直接从干选机周围吸入空气，形成负压操作。

为了清楚起见，将图1中的干燥干选联合设备的干燥部分单独分割出来基本就是图2中所示的结构示意图。图2中所示干燥器5使用振动混流干燥器，图2中所示201表示振动混流干燥器中的干燥振动床。

将图1中的干燥干选联合设备的干选部分单独分割出来基本就是图3中所示的结构示意图。图3中所示干选部分与图1中所示干选部分略有不同，及在干选(分选)后的产品出口，图1中仅仅有精煤出口14和矸石出口15，而图3中有精煤出口310、中煤出口302和矸石出口15，图3中所示干选设备可以将干燥干选后的原煤分选为更多等级的精煤，以适应不同用途的需要。

除了使用上述干燥设备和干选设备之外，本实用新型技术方案还可以使用如图4、图6和图7中所示的干燥设备，以及使用如图5所示的干选设备。

图4为第二干燥设备的结构示意图，图6为第三干燥设备的结构示意图，图7为第四干燥设备的结构示意图，图5为第二干选设备的结构示意图。

在附图4中，各附图标记分别表示为如下：401为热风炉、402为上煤皮带机、403为转筒干燥机、404为旋风除尘器、405为出煤皮带机、406为排风机、407为袋式除尘器或湿式除尘器。

在附图5中，各附图标记分别表示为如下：6为袋式除尘器、502为卸料机、503为原煤皮带机、504为排风机调风门，7为排气管，8为引风机、507为干选给煤机、508为干选主机、509为旋风除尘器、510为精煤皮带机、511为中煤皮带机、512为矸石皮带机、513为循环风机。

在附图6中，各附图标记分别表示为如下：601为返煤皮带机、602为破碎机、603为振动筛、604为沸腾煤皮带机、605为热风炉煤仓、606为热风炉给煤机、607为点火装置、608为鼓风机、609为热风炉、610为烟囱、611为混气器、612为防火器、613为热风管道、614为吹渣风机、615为吸渣器、616为气力输渣管、617为回风管、618为渣气分离仓、619为受煤仓、620为振动给煤机、621为第一上煤机、622为破碎机、623为第二上煤机。

在附图7中，各附图标记分别表示为如下：71为热风机、72为热风机挡板、73为给煤机、5为为干燥装置、74为卸煤机、6为袋式除尘器、7为排气管，8为引风机，75为卸料机、76为输煤皮带机、77为排风机调风门。

图4、6、7中所示的干燥设备与图5中所示的干选设备采用本领域公知的连接方式或者采用本实用新型技术方案图1中所示的连接结构。根据图4-7中给出的功能部件，本领域技术人员应当熟知将这些功能部件连接在一起，从而完成其干燥干选功能。

图8为依据本实用新型技术方案的第二干燥干选联合设备的主结构示意图。为了清楚起见，沿图8中的分割线A-A将图8分隔为两部分，左边部分显示在图9中，即图9为图8中的第二干燥干选联合设备的干燥部分结构示意图，右边部分显示在图10中，即图10为图8中的第二干燥干选联合设备的干选部分结构示意图。

如图8-9中所示，表示了依据本实用新型技术方案的第二干燥干选联合设备的主结构示意图，为了清楚地表示，将相应附图标记和对应部件名称一并显示图中。依据本实用新型技术方案的第二干燥干选联合设备相对于依据本实用新型技术方案的第一干燥干选联合设备，更复杂一些，进一步、更好地体现了本实用新型技术方案的思想。在其中，该干燥干选联合设备包括供煤系统、热风系统、干燥系统、除尘排气系统和干选系统等五大部分组成，各部分功能如下：

第一部分、供煤系统：供煤系统分为干燥供煤部分和沸腾热风炉用煤部分，其中干燥供煤部分包括：受煤仓1-1、振动给煤机1-2、上煤机1(即第一上煤皮带机)1-3、第一破碎机1-4、上煤机2(即第二上煤机)1-5。当原煤粒度＜150mm时可以按本图采用一级破碎，原煤经受煤仓1-1、振动给煤机1-2、第一上煤皮带机1-3进入第一破碎机1-4，原煤破碎后粒度＜50mm，再经过第二上煤机1-5供给干燥器3。如果原煤粒度＞150mm，在本方案前还要再增加一级破碎。

沸腾煤供煤部分包括：第一矸石皮带机5-6、第二破碎机1-7、振动筛1-8、沸腾煤皮带机1-9和返煤皮带机1-10。煤矸石经破碎筛分，8mm下以的沸腾煤经皮带机1-9送入热风炉煤仓2-1，超过8mm的块经返煤皮带机1-10并入第一矸石皮带机5-6再经第二破碎机1-7破碎。

第二部分、热风系统：热风系统包括：热风炉2、热风炉煤仓2-1、热风炉给煤机2-2、鼓风机2-3、点火装置2-4、吹渣风机2-5、吸渣器2-6、气力输渣管2-7、渣气分离仓2-8、回风管2-9、烟囱2-10、混气器2-11、防火器2-12和热风管道2-13，还包括热风机挡板2-14和热风机2-15。在热风管道上有调节热风量的风量调节装置，具体为热风机挡板2-14。

热风炉2是干燥器的热源，可以是链条热风炉或沸腾热风炉，如果干燥煤的低位发热值高于16000kJ/kg(3840大卡/kg)，则可选用链条热风炉，如果干燥煤的低位发热值低于16000kJ/kg(3840大卡/kg)则选用沸腾热风炉，因为沸腾炉适合燃用包括煤矸石在内的低发热值燃料。

热风炉煤仓2-1储存4～8小时煤量，经热风炉给煤机2-2送入热风炉2内；鼓风机2-3吸取来自渣气分离仓2-8(气力除渣)的热风送入沸腾热风炉2；热烟气与空气混合成为300℃左右的热风，经防火器1-12除去火星(即燃烧的碳粒)，再经热风管道2-13、热风机风量调节挡板即热风机挡板2-14、热风机2-15送入干燥器3中；吹渣风机2-5通过吸渣器2-6、气力输渣管2-7将沸腾炉渣带入渣气分离仓2-8；被加热的空气经回风管2-9进入鼓风机2-3，冷却后的炉渣可装车运走；点火装置用于沸腾热风炉的点火起动。

第三部分、干燥系统：干燥系统主要是由振动混流干燥器组成，煤流自上部的给煤机3-1进入干燥器3，经过数层振动床，经卸煤机3-2排出；来自热风机2-15的热风自下部的进风口进入干燥器3，自下而上穿过振动床的筛板或绕过筛板而过，经上部的出口排出。在干燥器3中，自上而下的煤流与自下而上的热风即有垂直交叉，又有水平逆流和撒落式逆流传热，所以干燥器3又称为振动混流干燥器。

第四部分、除尘排气系统：除尘排气系统由袋式除尘器4-1、卸煤机4-2(即卸料机)、排风机调风门4-3、排风机4-4和排气筒4-5组成，其作用在于将干燥后的废气除尘排空，同时也将干选的排气除尘排空。这是本实用新型技术方案的另一发明点，实现了除尘排气系统的共用，不仅提高了生产效率，又提高了设备的利用率，从而极大地降低了生产成本。

第五部分、干选系统：干选系统由输煤皮带机5-1、干选给煤机5-2、干选主机5-3、旋风除尘器5-4、干选循环风机5-5、矸石皮带机5-6、中煤皮带机5-7和精煤皮带机5-8组成。已经被干燥的原煤出煤皮带机与干选的输煤皮带机5-1共用，煤经干选给煤机5-2进入干选主机；循环风机5-5抽取旋风除尘器出口风，送到干选主机5-3的下部，风穿过干选主机5-3进入旋风除尘器5-4，经过除尘循环再用；少量的排气经管道引入袋式除尘器4-1经过除尘排空；干选系统将煤分为煤矸石、中煤和精煤，分别经由矸石皮带机5-6、中煤皮带机5-7和精煤皮带机5-8输运出去。精煤为提质的产品煤；中煤可以作为中等煤质的产品，也可以并入精煤，还可以回到进口再选；煤矸石是废物，其中一部分可以用作加工沸腾煤的燃料。

图11为使用依据本实用新型技术方案的干燥干选联合设备的原煤提质流程模块图。在该流程图中，主要包括供煤系统、热风系统、干燥系统、除尘排气系统和干选系统等五大部分，并且在流程图中示出一种实现本实用新型技术方案构思的干燥干选联合原煤提质方法，其包括以下步骤：

1)使用供煤系统经由破碎和输运提供干燥供煤和热风炉用煤；热风炉分为链条式热风炉和沸腾式热风炉，当原煤的低位发热值＞16000kJ/kg直接用作链条热风炉的燃料；当原煤的低位发热值＜16000kJ/kg时以采用沸腾热风炉；将8mm以下的沸腾炉燃料煤直接送至热风系统(即热源系统)，将破碎后粒度小于50mm的需干燥煤送至干燥系统。

2)使用热风系统将由热风炉烟气经过除火星处理再与冷空气混合成为250℃左右的热风经过热风机加压供给干燥器；

3)使用干燥系统对原煤进行干燥：使用振动混流干燥器，煤流自上而下经过多层振奋床流动到出煤口，热风自下而上穿过多层振动床经上部的排气口排出，煤流与热风之间的宏观流动是逆流，即在干燥器内部既有煤与热风的垂直交叉流动、又有煤与热风的水平逆流；

4)利用除尘排气系统除尘：除尘排气系统由袋式除尘器和排风机组成，袋式除尘器将废气中的煤粉分离出来，合并到产品煤中；处理后的洁净废气经排风机排空；

5)使用干选系统干选干燥后的原煤：干选系统由复合式干选机、循环风机、旋风除尘器组成，将干燥后的原煤分选为精煤、中煤和煤矸石。

上述五大部分有机地联合作用，从干燥干选联合原煤提质流程的特点看，流程消耗的是低发热值的原煤，产出的是高发热值的精煤，只有部分煤矸石和符合排放标准的废气作为废物排出，既符合国家节能减排的国策，又有非常可观的经济效益，是出产低质原煤的煤矿进行原煤提质处理的首选方案。

尽管在上面给出了本实用新型技术方案的最优设计，但是针对各个部件上使用在其他领域种的常规改进，一并被发明人试验实施，并能够取得不错的技术效果。例如，先干燥后干选并非联全流程的唯一选择，如果原煤的矸石含量较高，而表水分(可见水分)不高，可以进行干选作业时，用户应优先选择先干选后干燥流程，在投资相同的条件下，先干选方案是先去除矸石后进行干燥处量，比先干燥方案提高提质煤产量20％～30％以上；在提质煤产量相同的条件下，可以降低投资约30％。如果原煤的表水分过高或者矸石含量不高时，不干燥则不能进行干选作业，那么就只有先干燥后干选唯一的选择方案了。为了本实用新型技术方案的简化，其他可适用的材料或部件或工艺改进，在此就不一一列举了。

综上所述，已经清楚详细地描述了本实用新型技术方案的干燥干选联合设备装置。但是尽管参考本实用新型技术方案的优选实施例详细示出并描述了本实用新型技术方案，但本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本实用新型技术方案的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。另外，本说明书中的实施方案是为了阐述说明技术方案，而不应当将保护范围具体限制至本实用新型技术方案中的某个具体实施例。

Claims (5)

1.一种干燥干选联合设备，包括干燥系统和干选系统，干燥系统为对湿物料进行干燥的系统，干选系统为对干燥后的物料进行干选提质的系统；

其特征在于，在该干燥干选联合设备中，干燥系统的物料出料口通过物料输运机构连接于干选系统的物料进料口。

2.依据权利要求1的干燥干选联合设备，其特征在于，所述联合设备还包括供料系统、热风系统和除尘排气系统。

3.依据权利要求2的所述干燥干选联合设备，其特征在于，干选系统包括复合式干选机、循环风机和旋风除尘器，适于将物料分选加工分级；供料系统包括干燥原煤供煤和热风炉用煤两部分；湿物料为含水煤炭，干选系统将原煤分选为精煤、中煤和矸石。

4.依据权利要求3的所述干燥干选联合设备，其特征在于，除尘器为袋式除尘器或旋风除尘器。

5.依据权利要求2-4中之任一所述干燥干选联合设备，其特征在于，所述热风系统包括热风炉、沉降室和第一主风机；除尘排气系统连接在干燥系统和干选系统之间，所述排风机由引风机和排气管构成；干选系统包括干选机、循环风机、旋风除尘器。

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