高灰分低阶煤提质装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种高灰分低阶煤提质装置，解决了现有低阶煤提质工艺仅能脱去水分而不能除去灰分的问题。技术方案由干燥系统、冷却系统和风选除尘系统构成。本实用新型专利技术设备投资少，操作简便、工艺简单、能够有效脱水除灰、生产成本低、能耗低。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种化工行业的煤提质装置，具体的说是一种高灰分低阶煤提质>J-U ρ α装直。
技术介绍
中国是一个低阶煤储量较为丰富的国家，我国大部分低阶煤具有高水分(30%质量百分数左右)、高灰分(20%质量百分数左右)的特点。传统的低阶煤提质技术分为两种一种为物理干燥法，仅仅将低阶煤大部分水分脱除；另一种为干燥热解法，分别通过干燥和热解过程脱除大部分水分和挥发分。这两种低阶煤提质技术由于不具有脱除灰分的功能，提质后产品中灰分可高达27-37%，相当于将原料煤中的灰分浓缩到了固体提质产品中，提质产品发热量有大幅度提升，但是其高灰分特点严重限制了其用途，只能作为电厂锅炉燃料，且会对锅炉设备、管道等造成比较严重的磨蚀，影响锅炉运行周期。物理干燥法通常是将煤进行简单一次干燥后分离，但是干燥效果较差，含水量仍较高。有研究考虑将煤破碎成煤粉状态，然后再进行干燥，这样干燥效果好，煤粉的含水量低，如公开号为101264725，名称为“低阶煤高温烟气干燥的方法及装置”的专利技术专利，是将低阶煤破碎为3_的煤粉，然后在干燥器内与600-800°C的高温烟气顺流接触干燥，然后煤粉与高温烟气混合后两次分离除尘，得到尾气及煤粉。但是这种方法也存在问题(I)虽然破碎至煤粉后干燥效果较好，但带来烟气和煤粉混合后分离困难的问题；(2)分离过程(如旋风分离器或布袋式除尘器)为气固分离，只能将尾气与煤粉分离，而不能将煤粉中含有的大量灰尘分离，使得上述方法不具备分离灰分的作用，这样得到的煤粉虽然含水量较低，但含灰量高，限制了其应用范围。(3)提供温度高达600-800°C高温烟气需要单独设置一台高温烟气炉，能耗仍然较高。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、能够有效脱水除灰、生产成本低、能耗低、设备投资少的高灰分低阶煤提质装置。本技术高灰分低阶煤提质装置，包括(I)干燥系统包括一级干燥器及二级干燥器，用于将低阶煤进行一级干燥脱除外水，然后二级干燥脱除内水；(2)冷却系统包括流化床冷却器，用于冷却脱除水分的煤；(3)风选除尘系统包括风选机，用于将冷却后的煤风选分离出灰分后得到优质煤。还包括烟气供给系统，用于提供一级干燥器及二级干燥器内加热低阶煤用烟气。所述烟气供给系统包括一级烟气供给系统及二级烟气循环系统，所述一级烟气供给系统包括热风炉，用于供给一级干燥器的烟气；袋式除尘器，用于对一级干燥器排出的烟气除尘；所述二级烟气循环系统包括旋风除尘器，用于将二级干燥器排的烟气除尘；上述热风炉内的加热管，用于将除尘后的烟气弓I入管内在热风炉中间接加热，加热后的烟气回送二级干燥器。还包括有低温惰性气体循环冷却系统，所述低温惰性气体循环冷却系统包括旋风除尘器，用于将流化床冷却器排出的惰性气体除尘；空冷器，用于将除尘后的惰性气体冷却降温，重新形成低温惰性气体回送至流化床冷却器。所述干燥器均为流化床干燥器。低阶煤经一级干燥后除去煤中外水，二级干燥后除去煤中内水，再经干法冷却，冷却后的煤风选除灰得到优质煤。所述一级干燥为经破碎、筛分后粒径为6 13_的低阶煤送入一级流化床干燥器内被烟气加热干燥，脱除煤中的外水；所述二级干燥为脱除外水的煤送入二级流化床干燥器内被烟气加热干燥，脱除煤中的内水；所述干法冷却为脱除外水的煤送入流化床冷却器内与惰性气体接触冷却；所述风选除灰为将冷却的煤送入风选机分离出煤中的灰分后得到优质煤。所述低阶煤经一级干燥后温度为105_120°C，经二级干燥后温度310_330°C，干法冷却后温度为60-80°C。所述一级流化床内的烟气来自热风炉，排出的烟气除尘后部分排出，部分与来自热风炉的烟气混合降温后回送至一级流化床内。所述二级流化床内的烟气排出除尘后，经管道在热风炉内间接加热后回送二级流化床内。所述流化床冷却器内的惰性气体排出除尘、冷却后，回送至流化床冷却器内。通过两级干燥的方法先使颗粒状的低阶煤脱除外水，然后再进一步脱除内水，完全脱除外水和内水的方法可通过控制干燥后的煤温来实现，通过分步干燥并控制不同阶段的煤温可较一步干燥法能够更好的降低煤中的含水量，并且在二级干燥过程中会破环煤的毛细孔结构，导致煤中的灰分暴露和析出。由于仅用于脱除煤中的水分，其烟气的干燥温度无需太高(烟气不可高于500°C，否则产生热解气)，因此一级流化床干燥器内的热烟气可利用煤气化系统中本身自带的热风炉，将热风炉中的烟气引入一级干燥器内对低阶煤进行干燥，脱除外水。为低阶煤一级干燥后的烟气排出后经过除尘后可根据需要部分混合来自热风炉的烟气为其降温再循环送入一级流化床干燥器内，余下部分排出。具体循环量可参考排出烟气的温度、来自热风炉中烟气的温度，以及进行一级干燥所需的烟气温度通过合理设计和计算得到。所述进行一级干燥所需烟气温度、流量以及烟气与煤接触时间也可根据实现需要合理设计，达到使低阶煤充分脱去外水的要求即可，如可通过控制一级干燥后煤的温度在105-120°C实现。在进行二级干燥时，考虑二级干燥后煤温已较高，排出的烟气温度也较高，出于节能降耗的目的，将二级干燥排出的烟气除尘后循环回用，烟气的加热同样利用上述热风炉，但使烟气在管道内流动，利用热风炉通过管道对烟气进行间接加热，实现烟气的闭路循环。从而最大程度的降低热能损失。充分利用热风炉的烟气及热能，而不另外增设高温烟气炉，进一步降低了能耗和设备投资，所述进行二级干燥所需烟气温度、流量以及烟气与煤接触时间也可根据实现需要合理设计，达到使低阶煤充分脱去外水的要求即可，如可通过控制二级干燥后煤的温度在310-330°C实现。利用经过二级干燥后煤中的灰分被暴露和析出的特点，降温后可通过风选机对煤进行风选除灰，利用灰分与煤颗粒的密度差别，将干燥后的煤与灰进行分离，达到去除煤中 灰分、降低灰含量的目的，由于煤脱除内水后灰分析出，因此采用风选方法简单且除灰效果好，风选后得到的煤即为优质煤，其水含量及灰含量得到有效控制。由于煤为颗粒状非粉状，考虑干燥效果最优化，所述干燥步骤中烟气与煤的接触方法以逆流接触为好。由于煤为易燃物，因此要求干燥步骤中烟气氧含量控制在5%体积百分数以下，干法冷却步骤及风选步骤均应在惰性气体存在下进行，所述干法步骤中为煤降温的惰性气体也可实现自循环，利用旋风除尘器为排出的惰性气体除尘，利用空冷器为其降温再回送至流化床冷却器内。所述惰性气体的流量、进入流化床冷却器的温度，以及与煤接触的时间也可依据冷却后煤的温度合理设计和计算得到。 所述低阶煤可以为褐煤、次烟煤或长焰煤等。有益效果I、采用两级干燥、干法冷却、风选除灰将低阶煤充分脱水并除尘，提质为高发热量、灰分与原料煤相当的优质煤。2、采用惰性气体循环干法冷却，避免了传统喷水冷却过程产生的废水问题。3、一级干燥的烟气由热风炉提供，二级干燥的烟气自循环且由热风炉供热，节能降耗、降低生产成本、节约投资成本。4.采用本装置干燥低阶煤其工艺过程简单、操作简便、投备投资及运行成本低，制得的优制煤中灰分含量少，从而大大扩展了其用途，可以作为优质动力煤，不会对锅炉设备、管道等造成严重磨蚀，提高了锅炉运行周期和设备的使用寿命。附图说明图I为本技术工艺流程及装置图。其中1_燃煤热风炉、2- —级干燥循环风机、3-袋式除尘器、4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：游伟，章卫星，张宗飞，赵涛，徐建民，夏吴，
申请(专利权)人：中国五环工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：