整体流化床轻度气化褐煤提质系统及工艺技术方案

整体流化床轻度气化褐煤提质系统及工艺，利用由低值燃气焚烧炉产生的高温空气对褐煤进行预干燥处理，脱去褐煤中的一部分水分；随后褐煤被送入流化床轻度气化褐煤提质反应器，褐煤在流化床轻度气化褐煤提质反应器内发生部分气化、干馏及燃烧反应，反应产生的热量一部分用于维持反应器内的温度，一部分用于褐煤水分的脱除，经过流化床轻度气化褐煤提质反应器提质的褐煤送入成品冷却器冷却后送入成品仓，产生的低值燃气送入后续的低值燃气焚烧炉焚烧利用；具有工艺简单、操作方便、能耗低、污染物排放少、无废水排放的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物料干燥提质系统及工艺，特别涉及一种整体流化床轻度气化褐煤提质系统及工艺。
技术介绍
褐煤是一种煤化程度较低的常见煤种，是由泥炭沉积后经脱水、压实转变为有 机生物岩的初期产物，因外表呈褐色或者暗褐色而得名。褐煤大多数无光泽，真密度在 1. 10 1. 40g/cm3之间，水分高达30 60%，挥发分高，燃点低，不粘结，易风化变质，含原 生腐殖酸，含氧高，化学反应性强，热稳定性差，是一种易燃的化石燃料。原生腐殖酸是褐煤 区别于其它煤种的主要特征组分。中国已探明的褐煤储量达到1300亿t，占到全国煤炭总储量的13%左右。中国的 褐煤资源主要分布在内蒙古自治区东部和西南地区的云南省境内。从中国褐煤的形成时代看，以中生代侏罗纪(距今约2. 05亿年 距今1. 44亿年) 褐煤储量的比例最大，约占全国褐煤储量的4/5，主要分布在内蒙古东部与东北三省紧密相 连的东三盟地区。新生代第三纪(距今6500万年 距今180万年)褐煤资源约占全国褐煤 储量的1/5左右，主要分布在云南省境内。此外，四川、广东、广西、海南等省也有少量第三 纪褐煤，华东地区的第三纪褐煤主要分布在山东省境内，东北三省也有部分第三纪褐煤。在 侏罗纪褐煤中极少有早、中侏罗纪褐煤，一般均为晚侏罗纪褐煤，或者称为老年褐煤，主要 分布在我国内蒙古自治区东部海拉尔含煤区霍林河盆地以及黑龙江三江-穆林河含煤区， 这一地区是我国褐煤资源的集中地区。内蒙古自治区是我国褐煤储量占绝对多数的一个省份，占全国褐煤资源的3/4以 上。我国储量最大的一些褐煤煤田几乎都集中在内蒙古东部靠近东北三省的边境地区，其 中开发较早的有扎赉诺尔、元宝山、平庄等煤田，随后有霍林河、伊敏和大雁煤田，这些煤田 的储量都在几十亿吨至上百亿吨。随着世界优质煤炭资源越来越少，开采费用日益增高，许多国家开始或更加重视 开发丰富的褐煤资源。褐煤与其他煤种相比，含氧量高、灰分及灰熔点变化较大、密度小、容 易自燃、煤粉容易爆炸。褐煤直接利用存在诸多问题，褐煤中较高的水分含量，增加了褐煤 的运输成本，限制了褐煤由矿区向较远地区用户的运输。褐煤属于极易自燃的煤种，因此在 长距离运输过程中还会带来自燃和爆炸的问题。目前褐煤提质技术处于试验研究和工程化初始应用阶段，各种不同的褐煤提质技 术在具有自身优势的同时，也存在明显的缺陷。大部分技术工艺系统非常复杂，褐煤提质成 本高昂，系统运行可靠性低，对环境有着较大的污染等，离真正大规模工业化应用还有相当 长的距离。褐煤脱水和提质加工后，其成分和性质趋近于烟煤，将更有利于利用、运输和储 存。我国现役大量设计燃用烟煤的机组，由于煤源情况变化，燃料供应紧张，成本据高不下。 若能利用褐煤提质制成的燃料在不对原锅炉机组进行大的技术改造的情况下，直接掺烧燃用，可以有效利用褐煤资源，大幅提高褐煤的利用价值，具有十分重要的现实意义和良好的 经济性。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种整体流化床轻度气化 褐煤提质系统及工艺，具有工艺简单、操作方便、能耗低、耗水少、能满足大型化生产要求的 特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术解决方案为整体流化床轻度气化褐煤提质系统，包括一破碎筛分系统1，破碎筛分系统1的物 料出口端与预干燥器原煤仓2和低值燃气焚烧炉原煤仓20的进料口端相连，预干燥器原煤 仓2的出料口端与给料机3的进料口端相连接，给料机3的出料口端与预干燥器4的入料 口端相连接，送风机6的出风口端与低值燃气焚烧炉空气预热器5的进风口端相连接，低值 燃气焚烧炉空气预热器5的出风口端与预干燥器4的进风口端相连接，预干燥器4的出风 口端与旋风分离器7的入口端相连接，旋风分离器7的出风口端与除尘器8的入口端相连 接，旋风分离器7的出料口端与半成品仓10的进料口端相连接，除尘器8的出口端与引风 机9的入口端相连接，除尘器8的物料出口端与半成品仓10的进料口端相连接。整体流化床轻度气化褐煤提质系统，其半成品仓10的出料口端与给料机11的进 料口端相连接，给料机11的出料口端与流化床轻度气化褐煤提质反应器12的进料口端相 连接，流化床轻度气化褐煤提质反应器12的粗颗粒成品出料口端与粗颗粒成品冷却器13 的进料口端相连接，粗颗粒成品冷却器13的出料口端与粗颗粒成品仓14的进料口端相连 接；流化床轻度气化褐煤提质反应器12的烟气出口端与旋风分离器19的烟气进口端相连 接，旋风分离器19的出风口端与低值燃气焚烧炉22的低值燃气入口端相连接，旋风分离器 19的出料口端与细颗粒成品冷却器18的入料口端相连接，细颗粒成品冷却器18的出料口 端与细颗粒成品仓17的进料口端相连接；送风机16的出风口端与低值燃气焚烧炉空气预 热器15的进风口端相连接，低值燃气焚烧炉空气预热器15的出风口端与流化床轻度气化 褐煤提质反应器12的风室相连接。整体流化床轻度气化褐煤提质系统，其原煤仓20的出料口端与给料机21的进料 口端相连接，给料机21的出料口端与低值燃气焚烧炉22的进料口端相连接，低值燃气焚烧 炉22的烟气出口端与旋风分离器24的进口端相连接，旋风分离器24的出风口端与尾部烟 道32的进口端相连接，尾部烟道32的出口端与除尘器29的进口端相连接，除尘器29的出 口端与引风机30的进口端相连接，引风机30的出口端与烟囱31的进口端相连接；低值燃 气焚烧炉22的出渣口端与冷渣器25的进口端相连接；送风机27的出风口端与低值燃气焚 烧炉22的空气预热器26的进风口端相连接，空气预热器26的出口端与低值燃气焚烧炉22 的风室相连接；石灰石系统23的出料口端与低值燃气焚烧炉22的返料器斜管相连接；罗 茨风机28的出风口与低值燃气焚烧炉22的返料器底部风室相连接。整体流化床轻度气化褐煤提质工艺，褐煤经过破碎筛分系统1破碎到小于50mm粒 度的颗粒后，输送进入原煤仓2和原煤仓20，褐煤从原煤仓2的出料口由给料机3控制进 入预干燥器4，高温空气通过预干燥器4之后，温度降到100°C以下，经过尾部的旋风分离器 7分离后，送入除尘器8，经除尘器8把大部分固体颗粒脱除后直接由引风机9排空，由旋风分离器7和除尘器8捕集下来的细粉送入半成品仓10 ；半成品仓10中的预干燥煤经由给料机11给入流化床轻度气化褐煤提质反应器12进行深度提质，预干燥煤在流化床轻度气 化褐煤提质反应器12内经热空气流化后，在流化床轻度气化褐煤提质反应器12内发生轻 度气化、燃烧、干馏反应，褐煤中的全部水分被释放到烟气中，流化床轻度气化褐煤提质反 应器12的温度由褐煤发生的化学反应产生的热量来维持。经深度提质，会产生两种不同粒径的提质褐煤，即粗颗粒成品与细颗粒成品，其中 粗颗粒成品由流化床轻度气化褐煤提质反应器12底部的排料口排入粗颗粒成品冷却器 13，经冷却至温度低于75°C后送入粗颗粒成品仓14 ；烟气携带的一部分细颗粒成品经由旋 风分离器19分离后，大部分被分离下来，由旋风分离器19下部的排料口排入细颗粒成品冷 却器18，经冷却至温度低于75°C后送入细颗粒成品仓17。由流化床轻度气化褐煤提质反应器12排出的低值燃气经旋风分离器19除去大 部分煤粉后送入低值燃气焚烧炉22焚烧利用；低值燃气焚烧炉22为一炉膛绝热本文档来自技高网...

【技术保护点】
整体流化床轻度气化褐煤提质系统，包括一破碎筛分系统（１），其特征是，破碎筛分系统（１）的物料出口端与预干燥器原煤仓（２）和低值燃气焚烧炉原煤仓（２０）的进料口端相连，预干燥器原煤仓（２）的出料口端与给料机（３）的进料口端相连接，给料机（３）的出料口端与预干燥器（４）的入料口端相连接，送风机（６）的出风口端与低值燃气焚烧炉空气预热器（５）的进风口端相连接，低值燃气焚烧炉空气预热器（５）的出风口端与预干燥器（４）的进风口端相连接，预干燥器（４）的出风口端与旋风分离器（７）的入口端相连接，旋风分离器（７）的出风口端与除尘器（８）的入口端相连接，旋风分离器（７）的出料口端与半成品仓（１０）的进料口端相连接，除尘器（８）的出口端与引风机（９）的入口端相连接，除尘器（８）的物料出口端与半成品仓（１０）的进料口端相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐正泉，肖平，蒋敏华，李强，江建忠，郭涛，时正海，吕海生，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]