CN206787171U - 一种褐煤梯级提质的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种褐煤梯级提质的装置，该装置包括提质设备(4)，利用隔板(5)将提质设备(4)分为干燥区和提质区，隔板将变形的物料截面重整回原来矩形，提高烟气的热效率；干燥区干燥过程中产生的水蒸气通过水蒸气辅助烟筒(6)排出，经保温旋风筒(7)收尘，冷凝器(8)单独收集冷凝，控制冷凝量使气体中保留部分30‑70％水蒸气待用；提质区的生成气体进入旋风筒的热解气上升烟道(10)，将细煤仓(9)的细粉从热解气上升烟道(10)的上端撒料口(11)撒入，利用细粉向下流动，回收烟气中热量和吸附煤焦油；热解气上升烟道(10)连接旋风筒(12)，旋风筒(12)后面依次连接收尘袋(16)、第二冷凝器(17)、排空风机(18)；旋风筒(12)下部连接废烟气辅助风机(19)；热解气(30)送回热风炉(14)助燃。本实用新型将褐煤梯级利用，褐煤资源利用率高；减少了冷却带，扩大了干燥带和提质带，提高了设备的台时产量。
Description
技术领域
本发明属于煤化工领域，尤其涉及一种褐煤梯级提质的装置。
背景技术
褐煤属于软质煤,与其他煤种相比,褐煤含氧量高、灰分及灰熔点变化大、密度小、易自燃、煤粉容易爆炸。我国的褐煤是一种高挥发分(50％左右)、高水分(30％左右)、高灰分(30％左右)、低热值(14MJ/kg左右)、低灰熔点的劣质燃料。
近年来，随着世界范围的能源紧缺，优质煤炭资源的日益减少，劣质煤中褐煤的使用逐渐被关注，但褐煤由于其水分大，易自燃，因此提质是其大规模使用的前提。褐煤提质是指褐煤在250-600℃下经受脱水和热分解作用后，褐煤的组成和结构变化后得到提质煤，提质煤由于组成的改变，其热值提高，自燃性减低。实验表明褐煤低温脱水后，随着水分的脱出，大量含氧官能团暴露，增加其复吸水分和氧气的几率，其自燃倾向也增加，而高温热解后，官能团脱出，其自燃倾向降低。
影响褐煤利用最主要的因素是:
(1)褐煤极易氧化,低变质程度褐煤开采后露天一个星期就会完全风化成泥炭状。
(2)成堆的褐煤风化还会引起煤堆自燃,既浪费了资源又污染环境。
(3)褐煤含水较多,孔隙较多,且多为大孔,机械强度较低,在运输过程中造成运力过大且易破碎。
(4)褐煤有较高的含氧量，氧主要以含氧官能团和氧桥键存在，易复吸水分和氧气，自燃倾向高。
褐煤提质的工艺较多，主要分为蒸发提质和非蒸发提质。现有技术中，原有热烟气的蒸发提质技术如下：
蒸发干燥工艺通常从干燥温度、进料时间、产品类型等方面来进行分类。而在这些分类中，由于干燥设备、冷却方式不同以及干燥产品时是否稳定等原因, 工艺也有区别。蒸发干燥的技术有很多种，包括固定床、流化床、回转窑和夹带系统等，每一种都有其优点。它们大部分都是相对低温干燥工艺，干燥介质为热烟道气，利用烟道气与褐煤直接接触使之受热，水分蒸发干燥，效率差。同时褐煤的燃点较低，干燥过程中常常因局部过热，使煤质变差，控制不好还会引起爆炸。因为这些工艺在常压低温下进行，所以成本低。如果干燥后的产品立即使用的话，可采用这些工艺。因为这些工艺温度较低,不会永久的改变煤的结构。这种干煤的特性像海绵,一旦重新处于潮湿的空气或水中，又会迅速吸收失去的水分。
现有技术中褐煤提质的设备往往采用带式炉，该工艺存在如下缺点：
⑴由于褐煤易风化，所以原煤中<3mm的煤粉较多，大约占总量的30％，进入提质设备后，扬尘较大，漏料严重，提质效果较差，而这部分煤粉不用，则成本上升，煤粉堆积增加，一般提质企业是利用这部分煤粉烧锅炉，提供烟气，但该部分煤粉较多，还有大部分不能被有效利用。
⑵原来的提质设备中烟气从煤粉下方垂直煤粉吹入，在提质设备的后半部分，则平铺的煤粉截面由矩形变为球冠，提质烟气短路，影响提质效果，缩短设备寿命。
⑶原有提质设备中宏观分为干燥带、提质带、冷却带，但温度区间分布不严密，同时，干燥带的大部分水蒸气带入提质带，降低了提质效率；冷却带起降温的作用，不能增加提质产量。
⑷提质回收的水分原有技术中被回收，用作其它途径，水冷凝成本高。
⑸提质过程中有水分参与其中，褐煤受热不均匀，易自燃。
⑹提质后褐煤扬尘较大，工作环境恶劣。
⑺提质温度低，不能较大程度改变褐煤结构，导致提质后其易吸水、自燃。
⑻提质褐煤容重小，运输成本高。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明目的：提高褐煤的利用率、提高热效率、减少褐煤、能源和水资源的排放、降低褐煤自燃倾向、降低运输成本。
本发明具体提供了如下技术方案：一种褐煤梯级提质的装置，该装置包括提质设备(4)，利用隔板(5)将提质设备(4)分为干燥区和提质区，隔板将变形 的物料截面重整回原来矩形，提高烟气的热效率；干燥区干燥过程中产生的水蒸气通过水蒸气辅助烟筒(6)排出，经保温旋风筒(7)收尘，冷凝器(8)单独收集冷凝，控制冷凝量使气体中保留部分30-70％水蒸气待用；提质区生成的热解气(30)进入旋风筒(12)的热解气上升烟道(10)，将细煤仓(9)的细粉从热解气上升烟道(10)的上端撒料口(11)撒入；热解气上升烟道(10)连接旋风筒(12)，旋风筒(12)后面依次连接收尘袋(16)、第二冷凝器(17)、排空风机(18)；旋风筒(12)下部连接废烟气辅助风机(19)；热解气(30)送回热风炉(14)助燃。
干燥区温度控制在120-200℃，提质区温度控制在400℃-500℃。
所述装置还包括用于回收余热的细粉与提质褐煤半焦混合的混合装置(13)，混合装置(13)是铰刀混合或滚筒，从混合装置(13)出的提质煤经辊压机(15)成型后，进入密闭设备(20)，将来自冷凝器(8)的含水废气喷洒，降低表面温度。
本发明具有如下优点：
⑴本发明将褐煤梯级利用，褐煤资源利用率高；
⑵减少了冷却带，扩大了干燥带和提质带，提高了设备的台时产量。
⑶利用细小煤粉回收焦油和热量，提高设备的热效率，增加了颗粒间的结合力，扩大了提质区的温控区间，增加了设备的适应性。
⑷利用过冷蒸汽使半焦冷却，减少冷凝的成本。
附图说明
图1为本申请褐煤提质装置示意图。
其中，1煤筛、2辊压破碎机、3第二煤筛、4提质设备、5隔板、6水蒸气辅助烟筒、7保温旋风筒、8冷凝器、9细煤仓、10热解气上升管道、11撒料口、12旋风筒、13混合装置、14热风炉、15辊压成型机、16收尘袋、17第二冷凝器、18排空风机、19辅助风机、20密闭防尘装置、21皮带输送设备、22褐煤原煤、23水、24、含水蒸气废气、25热气、26废气排空、27烟气温度调节气28、粉状提质褐煤、29褐煤型煤、30热解气。
具体实施方式
下面结合附图1进一步陈述本发明的技术方案：
1、褐煤原煤先经煤筛1筛分，小于3mm的进入9细煤仓，大于3mm的颗粒再进入辊压破碎机2，粗破为25mm以下颗粒，再经过第二煤筛3筛分，小于3mm细粉分为二部分：第一部分进入热风炉14满足产生烟气的锅炉使用，第二部分进入细煤仓9，利用其吸收余热，回收热量，降低提质后褐煤温度，减少自燃的几率；3-25mm煤进入提质设备。
2、将提质设备4利用隔板5分为干燥区和提质区，隔板可以将变形的物料截面重整回原来矩形，提高烟气的热效率。减少了冷却区，增加了干燥区和提质区的有效长度，增加了提质产量和热效率。
3、干燥区温度控制在120-200℃，干燥过程中产生的水蒸气通过辅助烟筒6排出，经保温旋风筒7收尘，冷凝器8单独收集冷凝，但控制冷凝量使气体中保留部分30-70％水蒸气待用。
4、提质区温度控制在400℃-500℃，提质区的生成气体进入旋风筒的热解气上升烟道10，将细煤仓9的细粉从烟道10的上端撒料口11撒入，控制上升烟道内烟气的流速为0.5-1.3Nm3/S，利用细粉向下流动，回收烟气中热量和吸附煤焦油。烘干细粉中水分，提高其温度至150-250℃，同时使其表面形成焦油层。
5、缩小旋风筒12进风口的尺寸，保证立筒内的风速，利用废烟气辅助风机19提供辅助风量。
6、回收余热的细粉与提质褐煤半焦在混合装置13处混合，降低内部的温度，粘结半焦，混合装置13可以是铰刀混合或滚筒。
7、从混合装置13出的提质煤经辊压机15半焦成型后，成型压力为50-70MPa，进入密闭设备20，将来自冷凝器8的含水废气24喷洒，降低表面温度，使其复吸部分水分，同时使褐煤表面孔隙收缩，使成品煤中水分含量与大气水分含量达到平衡，有效防止提质煤复吸水分，同时煤的温度降到80-100℃。另外喷淋还防止了提质煤输出过程中粉尘气扬。减少自燃的几率。
8、冷却半焦后的气体分为2部分，第一给旋风筒12提供辅助风量19。第二为烟气温度调节气27，调整烟气进入提质干燥区间气体温度。
9、经旋风筒12分离的热解气体30，经收尘袋16收尘、第二冷凝器17脱 水后成为热解气30进入热风炉14助燃。
10、本技术可以由混合装置产生粉状褐煤半焦28或经皮带输送设备21输出块状半焦29。
Claims (3)
1.一种褐煤梯级提质的装置，该装置包括提质设备(4)，其特征在于，利用隔板(5)将提质设备(4)分为干燥区和提质区，隔板将变形的物料截面重整回原来矩形，提高烟气的热效率；干燥区干燥过程中产生的水蒸气通过水蒸气辅助烟筒(6)排出，经保温旋风筒(7)收尘，冷凝器(8)单独收集冷凝，控制冷凝量使气体中保留部分30-70％水蒸气待用；提质区生成的热解气(30)进入旋风筒(12)的热解气上升烟道(10)，将细煤仓(9)的细粉从热解气上升烟道(10)的上端撒料口(11)撒入；热解气上升烟道(10)连接旋风筒(12)，旋风筒(12)后面依次连接收尘袋(16)、第二冷凝器(17)、排空风机(18)；旋风筒(12)下部连接废烟气辅助风机(19)；热解气(30)送回热风炉(14)助燃。
2.如权利要求1所述的褐煤梯级提质的装置，其特征在于，干燥区温度控制在120-200℃，提质区温度控制在400℃-500℃。
3.如权利要求1所述的褐煤梯级提质的装置，其特征在于，所述装置还包括用于回收余热的细粉与提质褐煤半焦混合的混合装置(13)，混合装置(13)是铰刀混合或滚筒，从混合装置(13)出的提质煤经辊压机(15)成型后，进入密闭设备(20)，将来自冷凝器(8)的含水废气喷洒，降低表面温度。
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| CN111964393A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-11-20 | 浙江有品生物科技有限公司 | 一种除尘除湿热风循环烘干系统 |
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