一种褐煤多段干燥提质系统技术方案

本发明专利技术公开了一种褐煤多段干燥提质系统，该发明专利技术构建了完整的褐煤提质利用装置，对褐煤进行分尺寸、分阶段的耦合干燥，同时较充分地利用了干燥提质过程中产生的物质和能量。一段干燥中褐煤通过干燥室，与高温烟气及循环利用的小颗粒干燥粉煤直接接触脱水，之后进入二段系统的气流干燥器。气流干燥器中小颗粒粉煤通过烟气的风选作用被气流携带向上、完成深度干燥，一部分作为锅炉燃料，另一部分返回一段干燥室充当固体热载体和润滑介质，降低大颗粒煤的磨损，同时强化了后者干燥效率；大颗粒褐煤则分离进入过热蒸汽干燥器中进行深度脱水、输出。烟气和过热蒸汽等干燥介质均由燃煤锅炉提供，其燃料为干燥成品的粉煤和旋风分离器中得到的固相粉煤。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种褐煤多段干燥提质系统，该专利技术构建了完整的褐煤提质利用装置，对褐煤进行分尺寸、分阶段的耦合干燥，同时较充分地利用了干燥提质过程中产生的物质和能量。一段干燥中褐煤通过干燥室，与高温烟气及循环利用的小颗粒干燥粉煤直接接触脱水，之后进入二段系统的气流干燥器。气流干燥器中小颗粒粉煤通过烟气的风选作用被气流携带向上、完成深度干燥，一部分作为锅炉燃料，另一部分返回一段干燥室充当固体热载体和润滑介质，降低大颗粒煤的磨损，同时强化了后者干燥效率；大颗粒褐煤则分离进入过热蒸汽干燥器中进行深度脱水、输出。烟气和过热蒸汽等干燥介质均由燃煤锅炉提供，其燃料为干燥成品的粉煤和旋风分离器中得到的固相粉煤。【专利说明】一种褐煤多段干燥提质系统
本专利技术属于低阶煤加工
，尤其涉及一种褐煤多段干燥提质系统。
技术介绍
煤炭以其相对丰富的储量和较长的使用历史在我国能源结构中占有非常重要的地位，这种形势在可预见的将来不会有大的改变，因此，提高煤的利用效率对于我国节能减排工作具有突出的意义，特别是对于煤化程度低、品质较差的低阶煤如褐煤更是如此。 褐煤又称柴煤，与普通的烟煤或无烟煤相比，褐煤的水分(最大可达40?60% )及挥发分含量高、在空气中易于风化破碎、化学反应性强、易于发生自燃，这些性质决定了褐煤直接作为燃料的热效率很低，且不适宜以开采状态进行长距离运输。为解决上述问题，工业上提出了多种改善褐煤品质(即提质)的手段，包括干燥、低温干馏或部分气化等，主要目的是脱除褐煤的大部分水分和部分挥发分，提高成品煤的燃烧热值和安全性。但就目前而言，相关技术均未达到成熟和完善的水平，往往存在着这样那样的问题。特别是随着煤价回落和新的环保标准的收紧，降低提质成本和节能减排降耗成为褐煤利用的必由之路。 专利(CN103307891A)提出了一种利用闭式压缩热泵分级回收褐煤干燥尾气及灰渣等废热用于褐煤预干燥的系统，并将灰渣与干燥尾气凝水回收配液制砖，气-固分离的煤粉送入加热炉燃烧，其灰渣和烟气的热量用于褐煤的深度干燥。专利(CN102757833A)褐煤提质的主要思路是在褐煤按尺寸分级后采用不同的方式处理，将褐煤干燥与低温干馏工艺相结合，通过多种干燥方式(隧道式内热干燥、间接外热干燥、低温微波干燥等)耦合实现褐煤的分阶段脱水，并利用干馏的部分产物作为粉末褐煤的粘结剂制成粒状褐煤。专利(CN201803582U)中分级粉碎干燥器的主要特点是利用风选原理，将较小尺寸的褐煤颗粒直接通过气流干燥处理制成成品，而较大尺寸的块状褐煤则落入装置底部的粉碎设备，边粉碎、边进行缓慢干燥，待尺寸减小至一定程度后被气流吹起进一步达到深度干燥。专利(CN101818092A)中基于流化床轻度气化的褐煤提质的系统及工艺，其特点在于提质过程主要经过现有设备实现，其处理主要经过两步工艺，即预干燥和气化干馏，而这两步所需的热量本质上都主要由褐煤本身(或其产物)提供，其中预干燥是由第二步产生的燃气(补充部分固体燃料)燃烧加热空气实现；气化干馏则由过程本身产生的热量维持，同时除去褐煤的水分。专利(CN102759259A)提出了一种褐煤提质发电系统，其中褐煤原煤通过锅炉省煤器烟气和汽轮机抽汽两段干燥后成为成品，一部分送入锅炉燃烧产汽、发电、供热，另一部分作为产品输出。 上述技术尽管各有特点、在某些方面提高了褐煤利用的整体效率，但均未能完全解决下述问题: I)在保证较高传热、传质效率的前提下，提高大颗粒成品煤的产率，减轻后续步骤(如陈化、造粒、成型等)的工作量，降低工艺的成本； 2)实现提质过程中的物质、能量的充分回收，特别是干燥尾气中的水分、凝结热以及挥发分，另外干燥后的煤往往需要冷却至常温，这部分显热经常白白散失，也是值得探索和改进的。 因此，开发兼顾干燥效率和大颗粒成品煤产率的新型节能环保褐煤提质工艺，对于推动我国褐煤产业化进程具有重要意义。
技术实现思路
针对上述缺陷或不足，本专利技术的目的在于提供一种褐煤多段干燥提质系统，能够使得中大颗粒成品煤的收率提闻。 为达到以上目的，本专利技术的技术方案为: 包括:褐煤输送与预处理系统、一段干燥系统、二段干燥系统、烟气干燥尾气利用系统、锅炉燃烧系统以及成品煤收集系统； 褐煤输送与预处理系统包括送料机以及破碎机,送料机的输出口与破碎机的入口相连接； 一段干燥系统包括干燥机，干燥机的固体入口与破碎机的出口连接； 二段干燥系统包括气流干燥器和过热蒸汽干燥器，气流干燥器的固体入口与干燥机的固体出口连接，气流干燥器的底部大颗粒出口与过热蒸汽干燥器的固体入口连接，气流干燥器的顶部小颗粒出口与干燥机入口连接； 烟气干燥尾气利用系统包括旋风分离器以及尾气回收装置，旋风分离器进行气固分离，旋风分离器的入口分别与干燥机的气体出口以及气流干燥器的气体出口连接，旋风分离器的气体出口与尾气回收装置连接； 锅炉燃烧系统包括锅炉，锅炉的高温烟气出口与干燥机的气体入口以及气流干燥器的气体入口连接，锅炉的粉煤入口与旋风分离器的固体出口以及气流干燥器的顶部小颗粒出口连接； 成品煤收集系统包括用于收集过热蒸汽干燥器中完成干燥提质的大颗粒成品煤的成品煤料仓。 所述尾气回收装置为压缩式热泵系统，压缩式热泵系统包括:蒸发器、热泵压缩机以及冷凝器，其中，蒸发器的换热介质入口与旋风分离器的气体出口连接，蒸发器的换热介质出口连接有污染物分离处理装置，旋风分离器脱除固体颗粒粉煤的烟气干燥尾气作为换热介质，流经热泵系统的蒸发器释放出热量，其中的水分凝结后被分离回收，脱水的尾气在污染物分离处理装置中脱除污染成分后排空；蒸发器中的工质流经热泵压缩机加压后，经过冷凝器放热，对锅炉助燃空气加热后回到蒸发器，形成闭合回路。 所述蒸发器与冷凝器之间安装有节流装置。 所述尾气回收装置包括:第二蒸发器、吸收器、第二节流装置、溶液换热器、溶液泵、发生器、第二冷凝器、水泵，其中，第二蒸发器的换热介质入口与旋风分离器的气体出口连接，第二蒸发器的换热介质出口连接有第二污染物分离处理装置，第二蒸发器的工质出口与吸收器的工质入口连接，吸收器的溶液出口通过第二节流装置与溶液换热器的高温溶液入口连接，溶液换热器的高温溶液出口与发生器的溶液入口连接，发生器的浓溶液出口与溶液换热器的低温溶液入口连接，溶液换热器的低温溶液出口通过溶液泵与吸收器的溶液入口连接；旋风分离器脱除颗粒粉煤的烟气干燥尾气流经第二蒸发器释放出热量，其中的水分因此凝结而被分离回收，脱水的尾气在第二污染物处理装置中脱除污染成分后排空；发生器中充注有溴化锂稀溶液，第二蒸发器中液态水的汽化过程和发生器中溴化锂稀溶液的蒸发过程吸收来自外界的热量，而在第二冷凝器中的水蒸汽凝结和吸收器中溴化锂浓溶液吸收水蒸汽的过程向外界放出热量，其中吸收器放热供干燥工艺或生活供热使用。 所述尾气回收装置包括:第一反应器，第二反应器、第三反应器以及第四反应器，其中，第一反应器和第二反应器中装填有第一氢化物材料，第三反应器和第四反应器中装填有第二氢化物材料；第一反应器、第三反应器和第二反应器、第四反应器分别组成两对率禹合反应器；第一反应器中的第一氢化物材料从废热源吸收热量发生脱氢反应，释放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种褐煤多段干燥提质系统，其特征在于，包括：褐煤输送与预处理系统、一段干燥系统、二段干燥系统、烟气干燥尾气利用系统、锅炉燃烧系统以及成品煤收集系统；褐煤输送与预处理系统包括送料机(1)以及破碎机(2)，送料机(1)的输出口与破碎机(2)的入口相连接；一段干燥系统包括干燥机(3)，干燥机(3)的固体入口与破碎机(2)的出口连接；二段干燥系统包括气流干燥器(4)和过热蒸汽干燥器(5)，气流干燥器(4)的固体入口与干燥机(3)的固体出口连接，气流干燥器(4)的底部大颗粒出口与过热蒸汽干燥器(5)的固体入口连接，气流干燥器(4)的顶部小颗粒出口与干燥机(3)入口连接；烟气干燥尾气利用系统包括旋风分离器(7)以及尾气回收装置，旋风分离器(7)进行气‑固分离，旋风分离器(7)的入口分别与干燥机(3)的气体出口以及气流干燥器(4)的气体出口连接，旋风分离器(7)的气体出口与尾气回收装置连接；锅炉燃烧系统包括锅炉(8)，锅炉(8)的高温烟气出口与干燥机(3)的气体入口以及气流干燥器(4)的气体入口连接，锅炉(8)的粉煤入口与旋风分离器(7)的固体出口以及气流干燥器(4)的顶部小颗粒出口连接；成品煤收集系统包括用于收集过热蒸汽干燥器(5)中完成干燥提质的大颗粒成品煤的成品煤料仓(6)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨福胜，张早校，黄英睿，刘霞，李金梦，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61