一种褐煤分级综合利用方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种褐煤分级综合利用方法和系统。
【背景技术】
[0002]中国的褐煤资源十分丰富，但褐煤的高水分不仅增加了远距离运输的成本，并且影响锅炉的运行，最终影响电厂效率，同时也导致0)2的排放量增加。为了更好地利用褐煤，褐煤的干燥是十分关键的。
[0003]煤矸石是采煤和洗煤过程中排出的固体废物，目前我国在利用煤矸石方面的技术较为落后。煤矸石能源化的主要问题是如何强化燃烧、提高煤矸石的燃尽率。
[0004]随着国家对环境污染的日益重视，煤炭行业的高污染将是未来治理的重点。如何从源头减少污染物的排放才是治理环境污染的最根本途径。如何降低化石燃料在加工利用过程中产生的N0X、S0xJP 0)2排放放量，对于能源消耗量巨大的中国非常关键。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种安全、可靠、高效、环保的一种褐煤分级综合利用方法和系统。该方法解决了褐煤煤矸石利用过程中难以燃烧，燃尽率低的问题；避免了 NOJP C02对环境造成污染的问题；同时解决了褐煤储量高地区水资源相对短缺的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]—种褐煤分级综合利用方法，包括如下步骤:
[0008](1)将分选出的褐煤煤矸石破碎、筛分后送入流化床燃烧炉中进行燃烧；
[0009](2)流化床燃烧炉燃烧产生的烟气进行初步除尘；
[0010](3)除尘后的烟气进入锅炉与水换热生产蒸汽；
[0011](4)经锅炉换热后的烟气进入褐煤干燥系统对分选出的褐煤进行干燥；
[0012](5)经过褐煤干燥系统的烟气进入冷凝系统，所得冷凝水净化处理后作为锅炉给水送入锅炉中，从冷凝系统出来的烟气进行脱硫、脱硝处理；
[0013](6)脱硫、脱硝后烟气再次进行除尘，得到二氧化碳浓度较高的烟气；
[0014](7)将步骤(6)所得烟气一部分循环至流化床燃烧炉与氧气混合，作为煤矸石燃烧提供助燃剂，剩余的烟气则进行捕集、封存，实现二氧化碳的零排放。
[0015]本发明所述的分级综合利用方法中，步骤(1)中，所述燃烧温度在850°C -1000°C;筛分后的煤矸石粒径< 6_。
[0016]本发明所述的分级综合利用方法中，步骤⑶中，除尘后的烟气温度800°C _850°C，经锅炉换热后烟气温度降低到200°C -250°C ；
[0017]本发明所述的分级综合利用方法中，步骤(5)中，干燥后烟气温度在100°C-12(TC;脱硫后烟气中硫含量彡400mg/m3。
[0018]本发明所述的分级综合利用方法中，步骤(7)中，占烟气总体积10% -40%的烟气循环至流化床燃烧炉与氧气混合。
[0019]作为本发明优选的实施方案，所述分级综合利用方法包括如下步骤:
[0020](1)将分选出的褐煤煤矸石破碎、筛分，将粒径< 6_的煤矸石送入流化床燃烧炉中于850 °C -1000 °C进行燃烧；
[0021](2)流化床燃烧炉燃烧产生的高温烟气进行初步除尘，至尘含量低于100g/Nm3，并将分离出的高含量碳的烟灰返回到流化床燃烧炉中；
[0022](3)除尘后的800°C _850°C烟气进入锅炉，生产蒸汽后冷却，烟气温度降低到200。。-250。。；
[0023](4)烟气进入褐煤干燥系统对分选出的褐煤进行干燥；
[0024](5)经过褐煤干燥系统的烟气温度为100°C -120°C，进入冷凝系统，所得冷凝水净化处理后作为锅炉给水送入锅炉中，从冷凝系统出来的烟气进行脱硫、脱硝处理，脱硫后烟气中硫含量< 400mg/m3;
[0025](6)脱硫、脱硝后烟气再次进行除尘，至尘含量降低到20mg/Nm3以下，得到含有二氧化碳体积浓度为80% -90%的烟气；
[0026](7)将步骤(6)所得烟气总体积10% -40%的烟气循环至流化床燃烧炉与氧气混合，作为煤矸石燃烧提供助燃剂，剩余的烟气则进行捕集、封存，实现二氧化碳的零排放。
[0027]本发明还提供一种实现上述褐煤分级综合利用方法的系统，包括破碎机，流化床燃烧炉，旋风分离器，锅炉，褐煤干燥系统，冷凝系统，水净化系统，脱硫、脱硝系统，除尘系统和二氧化碳捕集系统；
[0028]所述破碎机设有进口和出口，所述破碎机出口与流化床燃烧炉进料口连接；
[0029]所述流化床燃烧炉设有氧气进口、进料口、煤气出口、烟气进口，所述流化床燃烧炉顶部煤气出口与旋风分离器进口连接；
[0030]所述旋风分离器设有排气口、煤气进口、煤气出口，所述旋风分离器顶部排气口与锅炉烟气进口连接；
[0031]所述锅炉设有蒸汽出口，所述锅炉烟气出口与褐煤干燥系统烟气进口连接；
[0032]所述干燥系统烟气设有褐煤进口、干燥褐煤出口、烟气进口、烟气出口，所述干燥系统烟气出口与冷凝系统烟气进口连接；
[0033]所述冷凝系统烟气设有烟气进口、烟气出口、冷凝液出口，所述冷凝系统烟气出口与脱硫、脱硝装置烟气进口连接；
[0034]所述脱硫、脱硝装置烟气出口与除尘器进口连接，所述除尘器出口分别与流化床燃烧炉烟气进口和二氧化碳捕集装置连接。
[0035]本发明所述的实现褐煤分级综合利用方法的系统中，所述冷凝系统冷凝液出口与水净化系统进口连接，所述水净化出口与锅炉软水进口连接。
[0036]本发明利用褐煤分选过程中产生的褐煤煤矸石进行(02/C02)富氧燃烧，将产生的烟气中热量进行分级有效利用，用于锅炉生产蒸汽和干燥褐煤。褐煤干燥出的水进行处理，为锅炉提供进水。经过褐煤干燥系统的烟气温度降低，经过脱硫、脱硝和除尘处理，烟气中含有高浓度的C02。烟气一部分循环回流化床燃烧炉与氧气混合使煤矸石进行富氧燃烧，剩余的二氧化碳经过二氧化碳捕集装置并进行封存。
[0037]本发明提供的一种基于褐煤分级环保综合利用技术，结合了富氧燃烧可以提高煤矸石燃烧效率的特点和褐煤干燥水分回收技术，实现了褐煤的分级利用，回收利用了高水分褐煤中的水分，解决了煤矸石利用过程中难以燃烧，并且燃尽率低的问题，使煤矸石变废为宝，在化石能源日益紧张的情况下，对于解决能源危机具有重要意义。本发明所述方法在煤矸石富氧燃烧过程中可避免NOJi环境造成污染，减轻了废气处理的技术和经济压力，具有很高的环保效益。同时解决了化石燃料在燃烧过程中0)2大量排放的问题，对减少温室气体排放具有很高的社会效益。此外，回收利用褐煤的水分有利于缓解褐煤储量大地区的缺水问题，具有很高的经济价值、和较高的社会效益。
【附图说明】
[0038]图1为本发明所述褐煤分级利用工艺流程图。
[0039]图2为本发明所述褐煤分级综合利用系统结构图。
[0040]图中:1、破碎机；2、流化床燃烧炉；3、旋风分离器；4、锅炉；5、褐煤干燥系统；6、冷凝系统；7、水净化系统；8、脱硫、脱硝系统；9、除尘系统；10、二氧化碳捕集系统。
【具体实施方式】
[0041]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0042]实施例1 一种实现褐煤分级综合利用的系统
[0043]本实施例提供一种实现褐煤分级综合利用的系统，包括破碎机1，流化床燃烧炉2，旋风分离器3，锅炉4，褐煤干燥系统5，冷凝系统6，水净化系统7，脱硫、脱硝系统8，除尘系统9和二氧化碳捕集系统10 ；