CN206544998U - 处理低阶煤的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了处理低阶煤的系统，包括：低阶煤破碎装置、筛分装置、块煤热风重介质分选装置、粉煤热风重介质分选装置、块精煤破碎装置、粉煤干燥装置、粉煤气化炉和气化气余热回收装置，其中，筛分装置与低阶煤破碎装置相连，块煤热风重介质分选装置和粉煤热风重介质分选装置分别与筛分装置相连；块精煤破碎装置与块煤热风复合式干法分选装置相连；粉煤干燥装置分别与块精煤破碎装置和筛分装置的粉煤出口相连；粉煤气化炉与粉煤干燥装置相连；气化气余热回收装置与粉煤气化炉相连，气化气余热回收装置与粉煤干燥装置相连，干燥尾气余热回收装置分别与块煤热风复合式干法分选装置、粉煤热风重介质分选装置相连。该系统将块煤分级、分选和粉煤气化技术耦合，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染。

Description

处理低阶煤的系统

技术领域

本实用新型属于化工领域，具体而言，涉及一种处理低阶煤的系统。

背景技术

我国能源的特点是“富煤，少油，贫气”，煤炭资源在我国一次性能源生产和消费中所占比重一直维持在70％左右，我国的能源结构在未来几十年内不会发生根本性改变。作为煤炭的重要组成部分的低阶煤是处于低变质阶段的煤，主要包括褐煤和低变质烟煤。其中，低变质烟煤包括不黏煤、弱黏煤和长焰煤。低阶煤的典型特点：灰分低、硫分低；挥发分高；活性强；水分含量高；发热量低；氢氧含量低，易自燃。目前，低阶煤的储量占我国已探明煤炭储量的50％以上，如何提高低阶煤综合利用价值，实现低阶煤的合理优化利用，是实现国家能源战略目标一系列工作中值得研究和关注的核心领域。

低阶煤由于水分高、易泥化，采用传统的湿法分选和干法分选效果都较差。现阶段主要利用方式是燃烧发电、干燥、干馏、气化、液化等，而在进行燃烧发电、干燥、干馏、气化、液化等之前未经过分选脱除矿物杂质处理，导致矸石等矿物杂质在发电、干燥、干馏、气化、液化等过程中消耗大量的能量，产生污染物，能源利用率低，经济效益差、且造成环境污染。

通过干法分选可以脱除部分矿物杂质，但所选工艺系统不同，分选效果也存在差异。重介质分选的分选精度高，可以脱除70％的灰分和大部分无机硫及其他矿物杂质，褐煤通过重介质分选后精煤中的矿物杂质被有效脱除，将分选后的精煤进行气化，煤气中的灰、氮、硫等杂质含量减少，可作为质优价廉的化工原料和燃料。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种处理低阶煤的系统。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提出一种处理低阶煤的系统，包括：

低阶煤破碎装置，所述低阶煤破碎装置具有低阶煤入口和破碎煤出口，

筛分装置，所述筛分装置具有破碎煤入口、块煤出口和粉煤出口，所述破碎煤入口与所述破碎煤出口相连；

块煤热风重介质分选装置，所述块煤热风重介质分选装置具有块煤入口、块精煤出口、第一热风入口、第一固体重介质入口和第一尾气出口，所述块煤入口与所述块煤出口相连；

粉煤热风重介质分选装置，所述粉煤热风重介质分选装置具有粉煤入口、第一粉精煤出口、第二热风入口、第二固体重介质入口和第二尾气出口，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连；

块精煤破碎装置，所述块精煤破碎装置具有块精煤入口和第二粉精煤出口，所述块精煤入口与所述块精煤出口相连；

粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有粉精煤入口、干燥粉精煤出口、第三热风入口和第三尾气出口，所述粉精煤入口分别与所述第一粉精煤出口和所述第二粉精煤出口相连；

粉煤气化炉，所述粉煤气化炉具有入料口和气化气出口，所述入料口与所述干燥粉精煤出口相连；

气化气余热回收装置，所述气化气余热回收装置具有气化气入口、冷却气化气出口和热气出口，所述气化气入口与所述气化气出口相连，所述热气出口与所述第三热风入口相连；以及

干燥尾气余热回收装置，所述干燥尾气余热回收装置具有第一尾气入口和热风出口，所述第一尾气入口与所述第三出口相连，所述热风出口分别与所述第一热风入口、所述第二热风入口入口相连。

本实用新型上述实施例的处理低阶煤的系统将低阶煤进行破碎、分级、分选、干燥、气化等处理，能有效脱除低阶煤中的硫、灰等矿物杂质和水分，提高气化炉处理量和煤气品质。采用将分级分选和粉煤气化技术耦合，通过原煤的块/粉煤分级分选能提高块煤、粉煤的分选效率和脱水率；块煤经分选处理后再进行破碎能降低破碎能耗；块煤经破碎后粉煤与干燥介质的接触面积增大，干燥效率提高；原煤经分选排矸后，减少了气化过程的单位能耗和煤气杂质；采用气化气余热回收装置回收气化气的余热作为干燥介质，采用干燥尾气余热回收装置回收干燥尾气的余热作为分选介质，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率。

另外，根据本实用新型上述实施例的处理低阶煤的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，上述处理低阶煤的系统进一步包括：

除尘装置，所述除尘装置具有第二尾气入口、粉尘出口和气体出口，所述第二尾气入口分别与所述第一尾气出口、第二尾气出口相连。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型提出了一种采用前面所述的处理低阶煤的系统处理低阶煤的方法，包括：

(1)将所述低阶煤供给至低阶煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到破碎煤；

(2)将所述破碎煤供给至所述筛分装置中进行筛分处理，以便分别得到块煤和粉煤；

(3)将所述块煤供给至所述块煤热风重介质分选装置中，并采用热风和第一固体重介质对所述块煤进行第一分选处理，以便得到块精煤和第一尾气；

(4)将所述粉煤供给至所述粉煤热风重介质分选装置中，并采用热风和第二固体重介质对所述粉煤进行第二分选处理，以便得到第一粉精煤和第二尾气；

(5)将所述块精煤供给至所述块精煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到第二粉精煤；

(6)将所述第一粉精煤和所述第二粉精煤供给至所述粉煤干燥装置中，并采用热风进行干燥处理，以便得到干燥粉精煤和第三尾气；

(7)将所述干燥粉精煤供给至所述粉煤气化炉中进行气化，以便得到气化气；

(8)将所述气化气供给至所述气化气余热回收装置中进行余热回收处理，以便产生热气，并将所述热气返回步骤(6)作为所述热风使用。

(9)将所述干燥尾气供给至所述干燥尾气余热回收装置中进行余热回收处理，以便产生热风，并将所述热风，分别返回步骤(3)、步骤(4)作为所述热风使用。

本实用新型上述实施例的处理低阶煤的方法将低阶煤进行破碎、分级、分选、干燥、气化等处理，能有效脱除低阶煤中的硫、灰等矿物杂质和水分，提高气化炉处理量和煤气品质。采用将分级分选和粉煤气化技术耦合，通过原煤的重介质块/粉煤分级分选能提高块煤、粉煤的分选效率和脱水率；块煤经分选处理后再进行破碎能降低破碎能耗；块煤经破碎后粉煤与干燥介质的接触面积增大，干燥效率提高；原煤经分选排矸后，减少了气化过程的单位能耗和煤气杂质；采用气化气余热回收装置回收气化气的余热作为干燥介质，采用气干燥尾气余热回收装置回收干燥尾气的余热作为分选介质，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率。

另外，根据本实用新型上述实施例的处理低阶煤的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，上述处理低阶煤的方法进一步包括：

(10)将步骤(3)中产生的第一尾气、步骤(4)中产生的第二尾气供给至所述除尘装置中进行除尘处理。

在本实用新型的一些实施例中，所述破碎煤的粒度低于80毫米。

在本实用新型的一些实施例中，所述块煤的粒度为不低于6毫米，所述粉煤的粒度低于6毫米。

在本实用新型的一些实施例中，所述干燥粉精煤的粒度低于6毫米。

在本实用新型的一些实施例中，所述干燥粉精煤的含水率低于10重量％。

在本实用新型的一些实施例中，在步骤(3)中，所述第一分选处理采用的热风流温度为100-120℃，重介质流化速度为0.8-1.7m/s，分选密度1.3-1.9g/cm³，

在本实用新型的一些实施例中，在步骤(4)中，所述第二分选处理采用的热风流温度为100-120℃，重介质流化速度为0.7-1.6m/s，分选密度1.2-1.8g/cm³。

在本实用新型的一些实施例中，在步骤(6)中，采用温度为100-200摄氏度和气流速度0.1-0.5m/s热风进行所述干燥处理。

在本实用新型的一些实施例中，在步骤(7)中，所述气化的温度为800-1100摄氏度。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的处理低阶煤的系统的结构示意图。

图2是根据本实用新型又一个实施例的处理低阶煤的系统的结构示意图。

图3是根据本实用新型一个实施例的处理低阶煤的方法的流程图。

图4是根据本实用新型一个实施例的处理低阶煤的方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理低阶煤的系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：

低阶煤破碎装置，所述低阶煤破碎装置具有低阶煤入口和破碎煤出口，

筛分装置，所述筛分装置具有破碎煤入口、块煤出口和粉煤出口，所述破碎煤入口与所述破碎煤出口相连；

块煤热风重介质分选装置，所述块煤热风重介质分选装置具有块煤入口、块精煤出口、第一热风入口、第一固体重介质入口和第一尾气出口，所述块煤入口与所述块煤出口相连；

粉煤热风重介质分选装置，所述粉煤热风重介质分选装置具有粉煤入口、第一粉精煤出口、第二热风入口、第二固体重介质入口和第二尾气出口，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连；

块精煤破碎装置，所述块精煤破碎装置具有块精煤入口和第二粉精煤出口，所述块精煤入口与所述块精煤出口相连；

粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有粉精煤入口、干燥粉精煤出口、第三热风入口和第三尾气出口，所述粉精煤入口分别与所述第一粉精煤出口和所述第二粉精煤出口相连；

粉煤气化炉，所述粉煤气化炉具有入料口和气化气出口，所述入料口与所述干燥粉精煤出口相连；

气化气余热回收装置，所述气化气余热回收装置具有气化气入口、冷却气化气出口和热气出口，所述气化气入口与所述气化气出口相连，所述热气出口与所述第三热风入口相连；以及

干燥尾气余热回收装置，所述干燥尾气余热回收装置具有第一尾气入口和热风出口，所述第一尾气入口与所述第三出口相连，所述热风出口分别与所述第一热风入口、所述第二热风入口入口相连。

本实用新型上述实施例的处理低阶煤的系统将低阶煤进行破碎、分级、分选、干燥、气化等处理，能有效脱除低阶煤中的硫、灰等矿物杂质和水分，提高气化炉处理量和煤气品质。采用将分级分选和粉煤气化技术耦合，通过原煤的块/粉煤分级分选能提高块煤、粉煤的分选效率和脱水率；块煤经分选处理后再进行破碎能降低破碎能耗；块煤经破碎后粉煤与干燥介质的接触面积增大，干燥效率提高；原煤经分选排矸后，减少了气化过程的单位能耗和煤气杂质；采用气化气余热回收装置回收气化气的余热作为干燥介质，采用干燥尾气余热回收装置回收干燥尾气的余热作为分选介质，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率。

本实用新型上述实施例的处理低阶煤的系统将低阶煤进行破碎、分级、分选、干燥、气化等处理，能有效脱除低阶煤中的硫、灰等矿物杂质和水分，提高气化炉处理量和煤气品质。采用将分级分选和粉煤气化技术耦合，通过原煤的重介质块/粉煤分级分选能提高块煤、粉煤的分选效率和脱水率；块煤经分选处理后再进行破碎能降低破碎能耗；块煤经破碎后粉煤与干燥介质的接触面积增大，干燥效率提高；原煤经分选排矸后，减少了气化过程的单位能耗和煤气杂质；采用气化气余热回收装置回收气化气的余热作为干燥介质，采用干燥尾气余热回收装置回收干燥尾气的余热作为分选介质，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率。

下面参考图1-2对本实用新型实施例的处理低阶煤的系统进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该系统包括：低阶煤破碎装置100、筛分装置200、块煤热风重介质分选装置300、粉煤热风重介质分选装置400、块精煤破碎装置500、粉煤干燥装600、粉煤气化炉700、气化气余热回收装置800、干燥尾气余热回收装置900和除尘装置1000。

根据本实用新型的具体实施例，低阶煤破碎装置100具有低阶煤入口101和破碎煤出口102。由此预先对低阶煤进行初步破碎，进而可以便于后续对块煤进行分选，提高矸石分离效果。根据本实用新型的具体示例，经低阶煤破碎装置100破碎后得到的破碎煤的粒度低于80毫米。上述破碎得到的破碎煤的粒度低于80mm，再将该破碎煤供给至筛分装置200进行筛分处理，由此可以降低块煤分选的粒度上限，缩小块煤分选的粒度范围，可以降低块煤分选过程粒度的影响和提高块煤分选精度，从而可以提高气化过程中块煤的有效处理量，进而还可以提高气化气品质。

根据本实用新型的具体实施例，筛分装置200具有破碎煤入口201、块煤出口202和粉煤出口203，破碎煤入口201与破碎煤出口102相连。由此，利用筛分装置200可以对破碎后的低阶煤进行筛分处理，并且分别得到块煤和粉煤。

根据本实用新型的具体实施例，上述筛分得到的粉煤粒度不高于6mm，由此可以直接将该粒度的粉煤供给至粉煤气化炉700内进行气化处理，而将较大粒径的块煤经后续再次破碎后进行气化，从而可以避免气化过程中块煤的浪费，进而可以提高原料利用率。

根据本实用新型的具体实施例，块煤重介质分选装置300具有块煤入口301、块精煤出口302、第一热风入口303、第一固体重介质入口304和第一尾气出口305，块煤入口301与块煤出口202相连。

由此，利用块煤重介质分选装置300可以对筛分装置200筛分得到的块煤进行分选处理，具体地可以采用热风和固态重介质对块煤进行分选处理，并且得到块精煤和第一尾气。通过采用块煤重介质分选，重介质形成的密度床层提高了块煤的分选精度，可以脱除块煤中的大部分矸石，降低了块煤破碎和粉煤干燥能耗，提高了粉煤气化处理量。另外，通过采用块煤重介质预干燥，重介质与低阶煤之间的热量传递增强了块煤的干燥脱水率，降低了脱水能耗。另外，经过分选可以除去原煤中的矸石和部分外水，分选后得到的块精煤硬度降低，进而可以节省对块精煤的破碎能耗。

根据本实用新型的具体实施例，粉煤热风重介质分选装置400具有粉煤入口401、第一粉精煤出口402、第二热风入口403、第二固体重介质入口404和第二尾气出口405，粉煤入口401与粉煤出口203相连。由此可以除去粉煤中的矸石，进而可以减少后续气化过程中单位能耗和煤气杂质，提高气化气产品质量。粉煤粒度小，在重介质分选过程中精煤与矸石的粘附导致分选精度大大降低。本实用新型采用粉煤热风重介质分选装置进行分选，在分选过程中，由于精煤和矸石表面性质的差异，精煤-重介质、精煤-热风、矸石-重介质、矸石-热风之间的传质传热存在差异，精煤和矸石的表面水分的脱除减小了精煤与矸石间的粘合力。另外，重介质的存在减小了精煤和矸石的接触几率，提高了粉煤分选过程中的排矸率。

根据本实用新型的具体实施例，块精煤破碎装置500具有块精煤入口501和第二粉精煤出口502，块精煤入口501与块精煤出口302相连。由此，可以将块煤重介质分选装置300分选得到的块精煤供给至块精煤破碎装置500中进行破碎处理，以便得到粉精煤。由此，可以进一步将不适于气化的块煤破碎成粉煤，进而显著提高可以进一步提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率，进而提高气化气产率。

根据本实用新型的具体实施例，破碎得到的粉煤的粒度低于6毫米。进而更加适于后续的气化处理，可以进一步提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率，进而提高气化气产率。

根据本实用新型的具体实施例，粉煤干燥装置600具有粉精煤入口601、干燥粉精煤出口602、第三热风入口603和第三尾气出口604，粉精煤入口601分别与第一粉精煤出口402和第二粉精煤出口502相连。

由此，可以将粉煤热风重介质分选装置400分选得到的粉精煤和块精煤破碎装置500破碎处理得到的粉精煤供给至粉煤干燥装置600中，并采用热风进行干燥处理，以便得到干燥粉精煤和第三尾气。

根据本实用新型的具体实施例，通过采用上述粉煤干燥装置600干燥得到的干燥粉精煤的含水率低于10重量％。进而在对低阶煤进行气化处理之前进行干燥处理，可以显著提高气化气产率。

根据本实用新型的具体实施例，粉煤气化炉700具有入料口701和气化气出口702，入料口701与干燥粉精煤出口602相连。由此，可以将粉煤干燥装置600干燥得到的干燥粉精煤供给至粉煤气化炉700中进行气化，以便得到气化气。由此，上述粉煤气化炉700适于将上述筛分所得到的粉煤和破碎所得的粉精煤进行气化处理，从而可以得到气化气。发明人发现，通过将将块煤分选、干燥脱水和粉煤气化技术耦合，可以进一步提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率，进而提高气化气产率。

根据本实用新型的具体实施例，粉煤气化炉700中进行气化的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，气化的温度可以为800-1100摄氏度。

根据本实用新型的具体实施例，气化气余热回收装置800具有气化气入口801、冷却气化气出口802和热气出口803，气化气入口801与气化气出口702相连，热气出口803分别与第一热风入口303、第二热风入口403和第三热风入口603相连。由此，可以将粉煤气化炉700内产生的气化气供给至气化气余热回收装置800中进行余热回收处理，以便产生热气，并将热气分别返回块煤重介质分选装置300、粉煤热风重介质分选装置400和粉煤干燥装置600中作为热风使用。

根据本实用新型的具体实施例，利用气化气余热回收装置800对气化气的余热进行回收，产生热气。并将产生的热气分三部分进行利用，其一路先与常温空气混合，混合后热气流的温度控制在100-120℃，经稳压包稳压后作为块煤热风重介质分选装置300的分选介质；其二路先与常温空气混合，混合后热气流的温度控制在100-130℃，经稳压包稳压后作为粉煤热风重介质分选装置400的分选介质；第三路热气流温度控制在100-200℃，经稳压包稳压后作为粉煤干燥装600的干燥介质。

根据本实用新型的具体实施例，干燥尾气余热回收装置900具有干燥尾气入口901和热风出口902，干燥尾气入口901与第三尾气出口604相连，热风出口902分别与第一热风入口303、第二热风入口403相连。由此，可以将粉煤干燥装置600内产生的干燥尾气供给至干燥尾气余热回收装置900中进行干燥余热回收处理，以便产生热风，并将热风分别返回块煤热风重介质分选装置300和粉煤热风气流分选装置400中作为热风使用。

根据本实用新型的具体实施例，利用干燥尾气余热回收装置900对干燥尾气的余热进行回收，产生热风。并将产生的热风分两部分进行利用，其一路先与常温空气混合，混合后热气流的温度控制在90-120℃，经稳压包稳压后作为块煤热风重介质分选装置300的分选介质；其二路先与常温空气混合，混合后热气流的温度控制在90-130℃，经稳压包稳压后作为粉煤热风气流分选装置400的分选介质。

根据本实用新型的具体实施例，上述处理低阶煤的系统进一步包括：除尘装置1000，除尘装置1000具有尾气入口1001、粉尘出口1002和气体出口1003，尾气入口1001分别与第一尾气出口305、第二尾气出口405相连。由此可以减少环境污染。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提出了一种处理低阶煤的方法。根据本实用新型的实施例，该方法是采用上述的处理低阶煤的系统进行的。根据本实用新型的具体实施例，该方法包括：

(1)将所述低阶煤供给至低阶煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到破碎煤；

(2)将所述破碎煤供给至所述筛分装置中进行筛分处理，以便分别得到块煤和粉煤；

(3)将所述块煤供给至所述块煤热风重介质分选装置中，并采用热风和第一固体重介质对所述块煤进行第一分选处理，以便得到块精煤和第一尾气；

(4)将所述粉煤供给至所述粉煤热风重介质分选装置中，并采用热风和第二固体重介质对所述粉煤进行第二分选处理，以便得到第一粉精煤和第二尾气；

(5)将所述块精煤供给至所述块精煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到第二粉精煤；

(6)将所述第一粉精煤和所述第二粉精煤供给至所述粉煤干燥装置中，并采用热风进行干燥处理，以便得到干燥粉精煤和第三尾气；

(7)将所述干燥粉精煤供给至所述粉煤气化炉中进行气化，以便得到气化气；

(8)将所述气化气供给至所述气化气余热回收装置中进行余热回收处理，以便产生热气，并将所述热气，分别返回步骤(3)、步骤(4)和步骤(6)作为所述热风使用。

本实用新型上述实施例的处理低阶煤的方法将低阶煤进行破碎、分级、分选、干燥、气化等处理，能有效脱除低阶煤中的硫、灰等矿物杂质和水分，提高气化炉处理量和煤气品质。采用将分级分选和粉煤气化技术耦合，通过原煤的重介质块/粉煤分级分选能提高块煤、粉煤的分选效率和脱水率；块煤经分选处理后再进行破碎能降低破碎能耗；块煤经破碎后粉煤与干燥介质的接触面积增大，干燥效率提高；原煤经分选排矸后，减少了气化过程的单位能耗和煤气杂质；回收气化气的余热作为分选和干燥介质，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率。

下面参考图3-4对本实用新型实施例的处理低阶煤的方法进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该方法包括：

S100：将低阶煤供给至低阶煤破碎装置中进行破碎处理

根据本实用新型的具体实施例，将低阶煤供给至低阶煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到破碎煤。由此预先对低阶煤进行初步破碎，进而可以便于后续对块煤进行分选，提高矸石分离效果。根据本实用新型的具体示例，经低阶煤破碎装置100破碎后得到的破碎煤的粒度低于80毫米。上述破碎得到的破碎煤的粒度低于80mm，再将该破碎煤供给至筛分装置200进行筛分处理，由此可以降低块煤分选的粒度上限，缩小块煤分选的粒度范围，可以降低块煤分选过程粒度的影响和提高块煤分选精度，从而可以提高气化过程中块煤的有效处理量，进而还可以提高气化气品质。

S200：将破碎煤供给至筛分装置中进行筛分处理

根据本实用新型的具体实施例，将低阶煤供给至筛分装置中进行筛分处理，以便分别得到块煤和粉煤。上述筛分得到的块煤的粒度不低于6毫米，粉煤的粒度低于6毫米。由此可以直接将该粒度的粉煤供给至粉煤气化炉700内进行气化处理，而将较大粒径的块煤经后续破碎后再进行气化，从而可以避免气化过程中块煤的浪费，进而可以提高原料利用率。

S300：将块煤供给至块煤重介质分选装置中采用热风和第一固体重介质进行重介质分选处理

根据本实用新型的具体实施例，将块煤供给至块煤重介质分选装置中，并采用热风和固体重介质对块煤进行重介质分选处理，以便得到块精煤和第一尾气。由此，利用块煤重介质分选装置300可以对筛分装置200筛分得到的块煤进行分选处理，具体地采用热风和固体重介质形成气固流化介质，进而对粉煤进行分选处理，并且得到块精煤和第一尾气。通过采用块煤重介质分选，重介质形成的密度床层提高了块煤的分选精度，可以脱除块煤中的大部分矸石，降低了块煤破碎和粉煤干燥能耗，提高了粉煤气化处理量。另外，通过采用块煤重介质预干燥，重介质与低阶煤之间的热量传递增强了块煤的干燥脱水率，降低了脱水能耗。另外，经过分选可以除去原煤中的矸石和部分外水，分选后得到的块精煤硬度降低，进而可以节省对块精煤的破碎能耗。

根据本实用新型的具体实施例，固体重介质可以为磁铁矿粉，由此，固体重介质在热风的作用下，共同形成气固流化介质，进而对块煤进行分选，脱除块煤中的大部分矸石。

根据本实用新型的一个实施例，上述采用块煤重介质分选装置进行重介质分选处理采用的热风流温度为100-120℃，重介质流化速度为0.8-1.7m/s，分选密度1.3-1.9g/cm³。由此可以进一步提高分选效率，提高块煤的纯度。

发明人发现，使用上述温度的热风可以有效地分选脱除块煤中的矸石，并且可以带走低阶煤表面的水分，降低了排矸过程中颗粒之间(尤其是精煤与矸石之间)的粘结概率，从而在提高分选排矸效率的同时提高后续气化产品的质量和产率。

S400：将粉煤供给至粉煤热风重介质分选装置中采用热风和第二固体重介质进行重介质分选处理

根据本实用新型的具体实施例，将粉煤供给至粉煤热风重介质分选装置中，并采用热风和固体重介质形成气固流化介质，进而对粉煤进行分选处理，以便得到第一粉精煤和第二尾气。通过采用粉煤重介质分选，重介质形成的密度床层提高了粉煤的分选精度，可以脱除粉煤中的大部分矸石，降低了粉煤破碎和粉煤干燥能耗，提高了粉煤气化处理量。另外，通过采用粉煤重介质预干燥，重介质与低阶煤之间的热量传递增强了粉煤的干燥脱水率，降低了脱水能耗。另外，经过分选可以除去原煤中的矸石和部分外水，分选后得到的块精煤硬度降低，进而可以节省对块精煤的破碎能耗。

根据本实用新型的具体实施例，固体重介质可以为磁铁矿粉，由此，固体重介质在热风的作用下，共同形成气固流化介质，进而对粉煤进行分选，脱除粉煤中的大部分矸石。

根据本实用新型的一个实施例，上述采用粉煤重介质分选装置进行重介质分选处理采用的热风流温度为100-120℃，重介质流化速度为0.7-1.6m/s，分选密度1.2-1.8g/cm³。由此可以进一步提高分选效率，提高粉煤的纯度。

发明人发现，使用上述温度的热风可以有效地分选脱除粉煤中的矸石，并且可以带走低阶煤表面的水分，降低了排矸过程中颗粒之间(尤其是精煤与矸石之间)的粘结概率，从而在提高分选排矸效率的同时提高后续气化产品的质量和产率。

根据本实用新型的具体实施例，通步骤S300和S400中的重介质分选过程中，重介质与煤之间的热量传递增强了煤的干燥脱水率，尤其是煤表面的水分的脱除速率，热风、煤、矸石、重介质四者之间热量传递的差异降低了分选过程中煤与矸石之间的粘附概率，提高了块煤分选精度。与复合式分选技术相比，重介质形成的密度床层提高了分选精度，矸石脱除率大大提高，且预干燥深度也进一步提高，降低了块煤破碎和粉煤干燥能耗，提高了粉煤气化的有效处理量。另外提高了气化过程中的产品质量。

S500：将块精煤供给至块精煤破碎装置中进行破碎处理

根据本实用新型的具体实施例，将块精煤供给至块精煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到第二粉精煤。由此，可以进一步将不适于气化的块煤破碎成粉煤，进而显著提高可以进一步提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率，进而提高气化气产率。

根据本实用新型的具体实施例，破碎得到的粉煤的粒度低于6毫米。进而更加适于后续的气化处理，可以进一步提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率，进而提高气化气产率。

S600：将第一粉精煤和第二粉精煤供给至粉煤干燥装置干燥处理

根据本实用新型的具体实施例，将第一粉精煤和第二粉精煤供给至粉煤干燥装置中，并采用热风进行干燥处理，以便得到干燥粉精煤和第三尾气。由此，可以将粉煤热风重介质分选装置400分选得到的粉精煤和块精煤破碎装置500破碎处理得到的粉精煤供给至粉煤干燥装置600中，并采用热风进行干燥处理，以便得到干燥粉精煤和第三尾气。

根据本实用新型的具体实施例，干燥处理采用热风的温度可以为100-200摄氏度，由此可以进一步提高干燥效率。根据本实用新型的具体实施例，上述干燥处理采用热风的气流速度可以为0.1-0.5m/s。由此可以进一步提高干燥效率。

根据本实用新型的具体实施例，通过采用上述粉煤干燥装置600干燥得到的干燥粉精煤的含水率低于10重量％。进而在对低阶煤进行气化处理之前进行干燥处理，可以显著提高气化气产率。

S700：将干燥粉精煤供给至粉煤气化炉中进行气化

根据本实用新型的具体实施例，将干燥粉精煤供给至粉煤气化炉中进行气化，以便得到气化气。由此，可以将粉煤干燥装置600干燥得到的干燥粉精煤供给至粉煤气化炉700中进行气化，以便得到气化气。由此，上述粉煤气化炉700适于将上述筛分所得到的粉煤和破碎所得的粉精煤进行气化处理，从而可以得到气化气。发明人发现，通过将将块煤分选、干燥脱水和粉煤气化技术耦合，可以进一步提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率，进而提高气化气产率。

根据本实用新型的具体实施例，粉煤气化炉700中进行气化的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，气化的温度可以为800-1100摄氏度。

S800：将气化气供给至气化气余热回收装置中进行余热回收处理

根据本实用新型的具体实施例，将气化气供给至气化气余热回收装置中进行余热回收处理，并将热气，分别返回步骤S300、步骤S400和步骤S600作为热风使用。

根据本实用新型的具体实施例，利用气化气余热回收装置800对气化气的余热进行余热回收处理，产生热气。并将产生的热气分三部分进行利用，其一路先与常温空气混合，混合后热气流的温度控制在100-120℃，经稳压包稳压后作为块煤热风重介质分选装置300的分选介质；其二路先与常温空气混合，混合后热气流的温度控制在100-130℃，经稳压包稳压后作为粉煤热风重介质分选装置400的分选介质；第三路热气流温度控制在100-200℃，经稳压包稳压后作为粉煤干燥装600的干燥介质。

S900：将干燥尾气供给至干燥尾气余热回收装置中进行干燥尾气余热回收处理

根据本实用新型的具体实施例，将干燥尾气供给至干燥尾气余热回收装置中进行干燥尾气余热回收处理，并将热风，分别返回步骤S300、步骤S400作为热风使用。

根据本实用新型的具体实施例，利用干燥尾气余热回收装置600对干燥尾气的余热进行干燥尾气余热回收处理，产生热风。并将产生的热风分两部分进行利用，其一路先与常温空气混合，混合后热气流的温度控制在100-120℃，经稳压包稳压后作为块煤热风重介质分选装置300的分选介质；其二路先与常温空气混合，混合后热气流的温度控制在100-130℃，经稳压包稳压后作为粉煤热风气流分选装置400的分选介质。

根据本实用新型实施例的处理低阶煤的方法进一步包括：

S1000：将步骤S300中产生的第一尾气、步骤S400中产生的第二尾气中产生的第三尾气供给至除尘装置中进行除尘处理。由此可以减少环境污染。

本实用新型上述实施例的处理低阶煤的系统和方法至少具有下列效果之一：

(1)本实用新型实施例的处理低阶煤的系统和方法，将低阶煤分级分选、干燥、气化技术有机集成，巧妙运用粉煤气化产生的余热，采用气化气余热回收装置回收气化气的余热作为物料的分选和干燥介质，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率和低阶煤转化效率。

(2)实用新型实施例的处理低阶煤的系统和方法，实现了物料的预干燥和分选一体化，通过热风重介质分选脱除煤中的矸石等矿物杂质和部分水分，同时，低阶煤脱除表面水分后，降低了分选过程中煤颗粒之间的粘结概率，解决了常温下低阶煤干法分选过程中由于煤颗粒之间的粘附导致分选效果差的难题。

(3)实用新型实施例的处理低阶煤的系统和方法，通过对原煤进行分级处理，对块煤和粉煤分别进行分选，分选的粒度范围变窄，分选精度提高，干燥和气化过程的有效处理量大，提高煤气热值，降低灰、硫杂质含量。

(4)实用新型实施例的处理低阶煤的系统和方法，在重介质分选过程中，重介质与煤之间的热量传递增强了煤的干燥脱水率，尤其是煤表面的水分的脱除速率，热风、煤、矸石、重介质四者之间热量传递的差异降低了分选过程中煤与矸石之间的粘附概率，提高了块煤分选精度。与复合式分选技术相比，重介质形成的密度床层提高了分选精度，矸石脱除率大大提高，且预干燥深度也进一步提高，降低了块煤破碎和粉煤干燥能耗，提高了粉煤气化的有效处理量。另外提高了气化过程中的产品质量。

(5)实用新型实施例的处理低阶煤的系统和方法，粉煤为中等可选或难选的褐煤，粒度小，在重介质分选过程中精煤与矸石的粘附导致分选精度大大降低。本实用新型采用粉煤重介质分选，在分选过程中，由于精煤和矸石表面性质的差异，精煤-重介质、精煤-热风、矸石-重介质、矸石-热风之间的传质传热存在差异，精煤和矸石的表面水分的脱除减小了精煤与矸石间的粘合力。另外，重介质的存在减小了精煤和矸石的接触几率，提高了粉煤分选过程中的排矸率。此系统和方法用于处理中等可选或难选的褐煤效果较为明显。

实施例

如图2和4所示，对低阶煤进行处理。

具体步骤包括：

1)原煤首先由原煤仓进入低阶煤破碎装置100，直到粒度都小于80mm为止，进入筛分装置200，分为粒度80-6mm和-6mm两个粒度级。

2)粒度80-6mm的块煤通过皮带给入块煤热风重介质分选装置300进行分选，块煤热风重介质分选装置300内的热气流温度为18℃，重介质流化速度为1.17m/s，分选密度1.71g/cm³，块精煤进入块精煤破碎装置500被破碎到6mm以下，得到粉精煤。刚开始时用外供的热气流作为块煤的分选介质。

3)粒度-6mm的粉煤通过皮带给入粉煤热风重介质分选装置400进行分选，粉煤热风重介质分选装置400内的热风温度为107℃，重介质流化速度为1.02m/s，分选密度1.58g/cm³。刚开始时用外供的热风作为粉煤的分选介质。

4)将2)和3)产生粒度-6mm的粉精煤给入粉煤干燥装置600内进行干燥，干燥温度168℃，干燥粉煤水分7.29重量％；刚开始时用外供的热风作为粉煤的干燥介质。

5)将干燥粉煤给入粉煤气化炉700，通过900℃气化，气化剂为氧气/蒸汽，压力0.10MPa，气化气进入气化气余热回收装置800回收余热，产生过热蒸汽。

6)将气化气余热回收装置800内产生热气进行利用，热气温度控制在100-200℃，经稳压包稳压后作为步骤4)中粉煤干燥装置的干燥介质。

7)将干燥尾气余热回收装置600内产生过热蒸汽分两部分进行利用，其中一路先与常温空气混合，混合后热风温度控制在100-120℃，经稳压包稳压后分别作为步骤2)中块煤热风重介质分选装置300和步骤3)中粉煤热风重介质分选装置400的分选介质。

8)块煤热风重介质分选装置300、粉煤热风重介质分选装置400内产生的尾气供给至除尘装置900中进行除尘处理。

待处理低阶煤的水分、灰分、硫分的分析结果如表1所示，干燥后的粉煤即气化前的粉煤的水分、灰分、硫分的分析结果如表2所示。

采用本实施例的方法低阶煤处理量可以达到30万吨/年，处理粒度范围为全粒度级。

表1：待处理原煤性质的分析结果

水分(wt％)	灰分(wt％)	硫分(wt％)
			Mt	Aad	St,ad
29.55	22.04	1.36

表2：气化前粉煤的煤性质的分析结果

水分(wt％)	灰分(wt％)	硫分(wt％)
			Mt	Aad	St,ad
7.29	9.59	0.67

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (2)

1.一种处理低阶煤的系统，其特征在于，包括：

低阶煤破碎装置，所述低阶煤破碎装置具有低阶煤入口和破碎煤出口，

筛分装置，所述筛分装置具有破碎煤入口、块煤出口和粉煤出口，所述破碎煤入口与所述破碎煤出口相连；

块煤热风重介质分选装置，所述块煤热风重介质分选装置具有块煤入口、块精煤出口、第一热风入口、第一固体重介质入口和第一尾气出口，所述块煤入口与所述块煤出口相连；

粉煤热风重介质分选装置，所述粉煤热风重介质分选装置具有粉煤入口、第一粉精煤出口、第二热风入口、第二固体重介质入口和第二尾气出口，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连；

块精煤破碎装置，所述块精煤破碎装置具有块精煤入口和第二粉精煤出口，所述块精煤入口与所述块精煤出口相连；

粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有粉精煤入口、干燥粉精煤出口、第三热风入口和第三尾气出口，所述粉精煤入口分别与所述第一粉精煤出口和所述第二粉精煤出口相连；

粉煤气化炉，所述粉煤气化炉具有入料口和气化气出口，所述入料口与所述干燥粉精煤出口相连；

气化气余热回收装置，所述气化气余热回收装置具有气化气入口、冷却气化气出口和热气出口，所述气化气入口与所述气化气出口相连，所述热气出口与所述第三热风入口相连；以及

干燥尾气余热回收装置，所述干燥尾气余热回收装置具有第一尾气入口和热风出口，所述第一尾气入口与所述第三尾气出口相连，所述热风出口分别与所述第一热风入口、所述第二热风入口入口相连。

2.根据权利要求1所述的处理低阶煤的系统，其特征在于，进一步包括：

除尘装置，所述除尘装置具有第二尾气入口、粉尘出口和气体出口，所述第二尾气入口分别与所述第一尾气出口、第二尾气出口相连。