处理低阶煤的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了处理低阶煤的系统，包括：低阶煤筛分装置；块煤热风复合式分选装置，具有筛上低阶煤入口、第一热风入口和第一精煤出口；粉煤热风气流分选装置，具有筛下低阶煤入口、第二热风入口和第二精煤出口；破碎装置，具有精煤入口和粉煤出口，精煤入口与第二精煤出口相连；成型装置；热解装置，具有入料口、半焦出口和热解油气出口，入料口与第一精煤出口和球团出口相连；余热回收装置，具有半焦入口、冷却半焦出口和热气出口，热气出口与第一热风入口和第二热风入口相连。该系统可以显著提高低阶煤的排矸率，从而提高后续热解过程中热解产品质量和产率，并且通过将热解过程中产生的余热回收用于排矸过程，可以显著降低能源成本。
【专利说明】
处理低阶煤的系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于煤化工技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种处理低阶煤的 系统。
【背景技术】
[0002] 我国煤炭资源的特点是富煤、贫油、少气，在较长的一段时间内煤炭在我国能源中 的地位不会改变。在煤炭资源中低阶煤的储量丰富，据国际地质学家预测，低阶煤约占煤炭 资源储量的60%，是未来可以利用的主要能源之一，主要分布于澳大利亚、美国、俄罗斯、中 国、印尼、德国与东欧诸国等。低阶煤主要包括不黏煤、弱黏煤、长焰煤和褐煤等，具有水分 高、密度小、挥发分高、不黏结、化学反应性强、热稳定性差及发热量低等特点。
[0003] 虽然通过分选可以脱除低阶煤中的矿物杂质，但湿法分选过程中煤与水充分接 触，造成选煤产品水分增大，降低了产品发热量，部分抵消了洗煤效果，也与提质脱水的目 标相矛盾，而常温的干法分选过程中煤的表面水分使得颗粒之间的粘附几率大，排矸效果 差。单独的干燥和低温干馏技术虽然在一定程度上提高低阶煤的热值，但提质煤中的灰、硫 等矿物杂质影响后续加工产品的质量，且含硫、氮等化合物造成污染环境和设备腐蚀。因 此，开发新的低阶煤提质工艺，为低阶煤深加工提供质优价廉的化工原料成为新的研究方 向。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实 用新型的一个目的在于提出一种处理低阶煤的系统，该系统可以显著提高低阶煤的排矸 率，从而可以提高后续热解过程中热解产品的质量和产率，并且通过将热解过程中产生的 余热回收用于排矸过程，可以显著降低能源成本。
[0005] 在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理低阶煤的系统。根据本实 用新型的实施例，该系统包括：
[0006] 低阶煤筛分装置，所述低阶煤筛分装置具有低阶煤入口、筛上低阶煤出口和筛下 低阶煤出口；
[0007] 块煤热风复合式分选装置，所述块煤热风复合式分选装置具有筛上低阶煤入口、 第一热风入口、第一矸石出口、第一精煤出口和第一尾气出口，所述筛上低阶煤入口与所述 筛上低阶煤出口相连；
[0008] 粉煤热风气流分选装置，所述粉煤热风气流分选装置具有筛下低阶煤入口、第二 热风入口、第二矸石出口、第二精煤出口和第二尾气出口，所述筛下低阶煤入口与所述筛下 低阶煤出口相连；
[0009] 破碎装置，所述破碎装置具有精煤入口和粉煤出口，所述精煤入口与所述第二精 煤出口相连；
[0010] 成型装置，所述成型装置具有粉料入口和球团出口，所述粉料入口与所述粉煤出 口相连；
[0011] 热解装置，所述热解装置具有入料口、半焦出口和热解油气出口，所述入料口与所 述第一精煤出口和所述球团出口相连;以及
[0012] 余热回收装置，所述余热回收装置具有半焦入口、冷却半焦出口和热气出口，所述 半焦入口与所述半焦出口相连，所述热气出口分别与所述第一热风入口和所述第二热风入 口相连。
[0013]由此，根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统通过将分级分选技术与分级干 燥技术耦合，将低阶煤预先分级处理后再分别进行排矸和干燥，提高了低阶煤的分选效率， 可以显著降低后续过程中处理负荷，并显著降低处理过程中雾霾的产生，同时分别采用热 风对筛上低阶煤和筛下低阶煤进行处理，不但实现了干燥和排矸一体化，而且通过干燥处 理可以脱除低阶煤表面的水分，从而降低了排矸过程中颗粒之间(尤其是精煤与矸石之间） 的粘结概率，解决了现有的复合式排矸技术对低阶煤排矸率低的问题，并且解决了热解后 的提质煤热值低、灰分高和硫分高的问题，即采用本实用新型的系统可以显著提高热解过 程中热解产品的质量，同时通过在对低阶煤进行热解处理之前进行干燥处理，可以显著提 高热解过程中油气产率，其次通过将复合式分选、粉煤气流分选和热解技术有机集成，巧妙 的将热解过程中产生的余热用于复合式分选和粉煤气流分选过程，可以显著降低处理过程 能源成本，另外通过将粉煤热风气流分选装置得到的精煤依次进行破碎、成型后再供给至 热解装置中进行热解处理，可以显著提高原料利用率，进而降低原料成本。
[0014] 另外，根据本实用新型上述实施例的处理低阶煤的系统还可以具有如下附加的技 术特征：
[0015] 任选的，所述处理低阶煤的系统进一步包括:精煤筛分装置，所述精煤筛分装置具 有第一精煤入口、筛上精煤出口和筛下精煤出口，所述第一精煤入口与所述第一精煤出口 相连，所述筛上精煤出口与所述入料口相连，所述筛下精煤出口与所述精煤入口相连。由 此，可以显著提高原料利用率。
[0016] 任选的，所述处理低阶煤的系统进一步包括:除尘装置，所述除尘装置具有尾气入 口、气体出口和粉尘出口，所述尾气入口与所述第一尾气出口和所述第二尾气出口相连，所 述粉尘出口与所述粉料入口相连。由此，可以进一步提高原料利用率。
[0017] 本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述 中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0018] 本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将 变得明显和容易理解，其中：
[0019] 图1是根据本实用新型一个实施例的处理低阶煤的系统结构示意图；
[0020] 图2是根据本实用新型再一个实施例的处理低阶煤的系统结构示意图；
[0021] 图3是根据本实用新型又一个实施例的处理低阶煤的系统结构示意图；
[0022]图4是根据本实用新型一个实施例的处理低阶煤的系统处理低阶煤的方法流程示 意图；
[0023]图5是根据本实用新型再一个实施例的处理低阶煤的系统处理低阶煤的方法流程 示意图；
[0024]图6是根据本实用新型又一个实施例的处理低阶煤的系统处理低阶煤的方法流程 示意图；
[0025]图7是根据本实用新型又一个实施例的处理低阶煤的系统结构示意图.
【具体实施方式】
[0026]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型 的限制。
[0027]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽 度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、 "顺时针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的 方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型 的限制。
[0028]此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者 隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0029] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固 定"等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是 机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个 元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技 术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0030] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下" 可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特 征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅 表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以 是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0031] 在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理低阶煤的系统。根据本实 用新型的实施例，该系统包括:低阶煤筛分装置，所述低阶煤筛分装置具有低阶煤入口、筛 上低阶煤出口和筛下低阶煤出口；块煤热风复合式分选装置，所述块煤热风复合式分选装 置具有筛上低阶煤入口、第一热风入口、第一矸石出口、第一精煤出口和第一尾气出口，所 述筛上低阶煤入口与所述筛上低阶煤出口相连;粉煤热风气流分选装置，所述粉煤热风气 流分选装置具有筛下低阶煤入口、第二热风入口、第二矸石出口、第二精煤出口和第二尾气 出口，所述筛下低阶煤入口与所述筛下低阶煤出口相连;破碎装置，所述破碎装置具有精煤 入口和粉煤出口，所述精煤入口与所述第二精煤出口相连;成型装置，所述成型装置具有粉 料入口和球团出口，所述粉料入口与所述粉煤出口相连;热解装置，所述热解装置具有入料 口、半焦出口和热解油气出口，所述入料口与所述第一精煤出口和所述球团出口相连；以及 余热回收装置，所述余热回收装置具有半焦入口、冷却半焦出口和热气出口，所述半焦入口 与所述半焦出口相连，所述热气出口分别与所述第一热风入口和所述第二热风入口相连。 发明人发现，通过将分级分选技术与分级干燥技术耦合，将低阶煤预先分级处理后再分别 进行排矸和干燥，提高了低阶煤的分选效率，可以显著降低后续过程中处理负荷，并显著降 低处理过程中雾霾的产生，同时分别采用热风对筛上低阶煤和筛下低阶煤进行处理，不但 实现了干燥和排矸一体化，而且通过干燥处理可以脱除低阶煤表面的水分，从而降低了排 矸过程中颗粒之间(尤其是精煤与矸石之间）的粘结概率，解决了现有的复合式排矸技术对 低阶煤排矸率低的问题，并且解决了热解后的提质煤热值低、灰分高和硫分高的问题，即采 用本实用新型的系统可以显著提高热解过程中热解产品的质量，同时通过在对低阶煤进行 热解处理之前进行干燥处理，可以显著提高热解过程中油气产率，其次通过将复合式分选、 粉煤气流分选和热解技术有机集成，巧妙的将热解过程中产生的余热用于复合式分选和粉 煤气流分选过程，可以显著降低处理过程能源成本，另外通过将粉煤热风气流分选装置得 到的精煤依次进行破碎、成型后再供给至热解装置中进行热解处理，可以显著提高原料利 用率，进而降低原料成本。
[0032]下面参考图1-3对本实用新型实施例的处理低阶煤的系统进行详细描述。根据本 实用新型的实施例，该系统包括:低阶煤筛分装置100、块煤热风复合式分选装置200、粉煤 热风气流分选装置300、破碎装置400、成型装置500、热解装置600和余热回收装置700。 [0033]根据本实用新型的实施例，低阶煤筛分装置100具有低阶煤入口 101、筛上低阶煤 出口 102和筛下低阶煤出口 103,且适于将低阶煤进行筛分处理，从而可以得到筛上低阶煤 和筛下低阶煤。由此，在将低阶煤进行排矸处理之前，预先对低阶煤进行分级处理，可以显 著降低后续过程中的处理负荷，并且可以避免后续过程中雾霾的产生。
[0034]根据本实用新型的一个实施例，筛上低阶煤的粒径并不受特别限制，本领域技术 人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，筛上低阶煤的粒径可以 为不低于6mm，而筛下精煤的粒径可以为小于6mm。由此，通过对低阶煤进行筛分处理，并且 在后续处理过程中将较大粒径的低阶煤和较小粒径的低阶煤分别进行分选，可以在降低后 续处理负荷的同时提高低阶煤的排矸率，从而可以显著提高热解产品的质量。
[0035]根据本实用新型的实施例，块煤热风复合式分选装置200具有筛上低阶煤入口 201、第一热风入口 202、第一矸石出口 203、第一精煤出口 204和第一尾气出口 205，筛上低阶 煤入口 201与筛上低阶煤出口 102相连，且适于采用第一热风对上述筛分处理所得到的筛上 低阶煤进行排矸和干燥处理，从而可以分别得到第一矸石、第一精煤和含有粉尘的第一尾 气。发明人发现，通过将分级分选技术与分级干燥技术耦合，将低阶煤预先分级处理后再分 别进行排矸和干燥，可以显著降低后续过程中处理负荷，并显著降低处理过程中雾霾的产 生，同时分别采用热风对筛上低阶煤和筛下低阶煤进行处理，不但实现了干燥和排矸一体 化，而且通过干燥处理可以脱除低阶煤表面的水分，从而降低了排矸过程中颗粒之间（尤其 是精煤与矸石之间）的粘结概率，解决了现有的复合式排矸技术对低阶煤排矸率低的问题， 并且解决了热解后的提质煤热值低、灰分高和硫分高的问题，即采用本实用新型的系统可 以显著提高热解过程中热解产品的质量。
[0036]根据本实用新型的一个实施例，第一热风的温度并不受特别限制，本领域技术人 员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，第一热风的温度可以为90 ~13(TC〇
[0037]根据本实用新型的再一个实施例，第一热风的流速并不受特别限制，本领域技术 人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，第一热风的流速可以为8 ~23m/s。发明人发现，使用该流速范围的热风可以使得低阶煤中精煤和矸石在浮力和各自 重力作用下明显分离，并且可以带走低阶煤表面的水分，降低了排矸过程中颗粒之间(尤其 是精煤与矸石之间）的粘结概率，从而在提高排矸效率的同时提高后续热解过程中热解产 品的质量和产率。
[0038]根据本实用新型的实施例，粉煤热风气流分选装置300具有筛下低阶煤入口 301、 第二热风入口 302、第二矸石出口 303、第二精煤出口 304和第二尾气出口 305，筛下低阶煤入 口 301与筛下低阶煤出口 103相连，且适于采用第二热风对低阶煤筛分装置100筛分得到的 筛下低阶煤进行排矸和干燥处理，从而可以分别得到第二矸石、第二精煤和含有粉尘的第 二尾气。发明人发现，通过将筛上低阶煤和筛下低阶煤分别进行分选，可以在降低后续处理 负荷的同时提高低阶煤的排矸率，从而可以显著提高热解产品的质量。
[0039] 根据本实用新型的一个实施例，第二热风的温度并不受特别限制，本领域技术人 员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，第二热风的温度可以为90 ~13(TC〇
[0040] 根据本实用新型的再一个实施例，第二热风的流速并不受特别限制，本领域技术 人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，第二热风的流速可以为4 ~9m/s。发明人发现，使用该流速范围的热风可以使得筛下低阶煤中精煤和矸石在浮力和 各自重力作用下明显分离，并且可以带走低阶煤表面的水分，降低了排矸过程中颗粒之间 (尤其是精煤与矸石之间）的粘结概率，从而在提高排矸效率的同时提高后续热解过程中热 解产品的质量和产率。
[0041 ]根据本实用新型的实施例，破碎装置400具有精煤入口 401和粉煤出口 402,精煤入 口 401与第二精煤出口 304相连，且适于将上述得到的第二精煤进行破碎处理，从而可以得 到粉煤。由此，通过将所得到的第二精煤进行破碎成粒径更小的粉煤，然后将该粉煤经后续 成型处理过程制成球团，从而可以显著提高精煤原料的利用率，进而降低原料成本。
[0042]根据本实用新型的实施例，粉煤的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根 据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，粉煤的粒径可以为不高于3mm。
[0043]根据本实用新型的实施例，成型装置500具有物料入口 501和球团出口 502,物料入 口501与粉煤出口402相连，且适于将粉煤进行成型处理，从而可以得到球团。由此，可以显 著提高精煤原料的利用率，从而进一步降低原料成本。
[0044] 根据本实用新型的实施例，热解装置600具有入料口 601、半焦出口 602和热解油气 出口 603，入料口 601与第一精煤出口 204和球团出口 502相连，且适于将上述得到的第一精 煤和球团进行热解处理，从而可以得到半焦和热解油气。发明人发现，通过将复合式干法分 选、粉煤气流分选和热解技术有机集成，使得在对低阶煤进行热解处理之前进行干燥处理， 可以显著提高热解过程中油气产率。
[0045] 根据本实用新型的一个实施例，热解处理的温度并不受特别限制，本领域技术人 员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，热解处理的温度可以为500 ~70(TC〇
[0046]根据本实用新型的实施例，余热回收装置700具有半焦入口 701、冷却半焦出口 702 和热气出口 703，半焦入口 701与半焦出口 602相连，热气出口 703分别与第一热风入口 202和 第二热风入口 302相连，且适于对热解过程得到的半焦进行余热回收处理，并将热气的一部 分返回块煤热风复合式分选装置中作为第一热风使用，将热气的另一部分返回粉煤热风气 流分选装置作为第二热风使用。发明人发现，通过将排矸技术和热解技术有机集成，巧妙的 将热解过程中产生的余热用于排矸过程，可以显著降低处理过程能源成本。
[0047]该步骤中，具体的，采用余热回收装置对热解过程中得到的半焦进行余热回收，半 焦的余热在余热回收装置中通过转换可以得到热气，控制热气的温度为90~130°C，并且所 得到的热气经稳压包稳压后再分别供给至块煤热风复合式分选装置和粉煤热风气流分选 装置中作为热风使用。
[0048]根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统通过将分级分选技术与分级干燥技 术耦合，将低阶煤预先分级处理后再分别进行排矸和干燥，可以显著降低后续过程中处理 负荷，并显著降低处理过程中雾霾的产生，同时分别采用热风对筛上低阶煤和筛下低阶煤 进行处理，不但实现了干燥和排矸一体化，而且通过干燥处理可以脱除低阶煤表面的水分， 从而降低了排矸过程中颗粒之间(尤其是精煤与矸石之间）的粘结概率，解决了现有的复合 式排矸技术对低阶煤排矸率低的问题，并且解决了热解后的提质煤热值低、灰分高和硫分 高的问题，即采用本实用新型的系统可以显著提高热解过程中热解产品的质量，同时通过 在对低阶煤进行热解处理之前进行干燥处理，可以显著提高热解过程中油气产率，其次通 过将复合式分选、粉煤气流分选和热解技术有机集成，巧妙的将热解过程中产生的余热用 于复合式分选和粉煤气流分选过程，可以显著降低处理过程能源成本，另外通过将粉煤热 风气流分选装置得到的精煤依次进行破碎、成型后再供给至热解装置中进行热解处理，可 以显著提高原料利用率，进而降低原料成本。
[0049]参考图2,根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统进一步包括:精煤筛分装置 800 〇
[0050]根据本实用新型的实施例，精煤筛分装置800具有第一精煤入口 801、筛上精煤出 口 802和筛下精煤出口 803，第一精煤入口 801与第一精煤出口 204相连，筛上精煤出口 802与 入料口 601相连，筛下精煤出口 803与精煤入口 401相连，且适于在将第一精煤供给至热解装 置中进行热解处理之前，预先将第一精煤供给至精煤筛分装置中进行筛分处理，从而可以 得到筛上精煤和筛下精煤，并将筛上精煤供给至热解装置，将筛下精煤供给至破碎装置。由 此，可以在避免后续热解过程精煤的浪费的同时降低雾霾的产生，从而节约原料成本。
[0051]根据本实用新型的一个实施例，筛上精煤的粒径并不受特别限制，本领域技术人 员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，筛上精煤的粒径可以为不 高于10mm，而筛下精煤的粒径可以为小于10mm。由此，通过对所得精煤进行筛分处理，将较 大粒径的精煤供给至后续热解过程，而将较小粒径的精煤经后续粉碎成型后再进行热解处 理，从而可以避免热解过程中精煤的浪费，进而可以提高原料利用率。
[0052]参考图3,根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统进一步包括:除尘装置900。 [0053] 根据本实用新型的实施例，除尘装置900具有尾气入口 901、气体出口 902和粉尘出 口 903,尾气入口 901与与第一尾气出口 205和第二尾气出口 305相连，粉尘出口 903与粉料入 口 501相连，且适于将含有粉尘的第一尾气和含有粉尘的第二尾气供给至除尘装置中进行 除尘处理，以便收集粉尘，并将粉尘返回成型装置与粉煤进行成型处理。由此，通过除尘处 理，可以分离出尾气中带出的粉尘，从而避免物料的浪费，进而进一步降低原料成本。
[0054]如上所述，根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统可具有选自下列的优点至 少之一：
[0055] 根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统通过将分级排矸技术与分级干燥技 术耦合，具有工艺简单、排矸率高、脱水率高、能耗低等优点。
[0056] 根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统通过预先脱除原煤中的矸石和部分 水分，提高热解系统的处理量和热解产品的质量，减少产品净化处理负荷，降低了提质产品 中的灰、硫等杂质对环境的污染。
[0057] 根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统采用块煤复合式干法分选一粉煤气 流分选一精煤热解工艺，在分选过程中不用重介质具有工艺简单、运行稳定、生产成本低， 处理量大、环境污染小、减少雾霾等优点。
[0058]为了方便理解，下面对采用本实用新型实施例的处理低阶煤的系统处理低阶煤的 方法进行描述。根据本实用新型的实施例，该方法包括：（1)将所述低阶煤供给至所述低阶 煤筛分装置中进行筛分处理，以便得到筛上低阶煤和筛下低阶煤；（2)将所述筛上低阶煤供 给至所述块煤热风复合式分选装置中采用第一热风对所述筛上低阶煤进行排矸和干燥处 理，以便分别得到第一矸石、第一精煤和含有粉尘的第一尾气；（3)将所述筛下低阶煤供给 至所述粉煤热风气流分选装置中采用第二热风对所述筛下低阶煤进行排矸和干燥处理，以 便分别得到第二矸石、第二精煤和含有粉尘的第二尾气；（4)将所述第二精煤供给至所述破 碎装置中进行破碎处理，以便得到粉煤；（5)将所述粉煤供给至所述成型装置中进行成型处 理，以便得到球团；（6)将所述第一精煤和所述球团供给至所述热解装置中进行热解处理， 以便得到半焦和热解油气；以及(7)将所述半焦供给至所述余热回收装置进行余热回收处 理，以便得到冷却半焦和热气，并将所述热气的一部分返回步骤(2)作为所述第一热风使 用，将所述热气的另一部分返回步骤(3)作为所述第二热风使用。发明人发现，通过将分级 分选技术与分级干燥技术耦合，将低阶煤预先分级处理后再分别进行排矸和干燥，可以显 著降低后续过程中处理负荷，并显著降低处理过程中雾霾的产生，同时分别采用热风对筛 上低阶煤和筛下低阶煤进行处理，不但实现了干燥和排矸一体化，而且通过干燥处理可以 脱除低阶煤表面的水分，从而降低了排矸过程中颗粒之间(尤其是精煤与矸石之间）的粘结 概率，解决了现有的复合式排矸技术对低阶煤排矸率低的问题，并且解决了热解后的提质 煤热值低、灰分高和硫分高的问题，即采用本实用新型的方法可以显著提高热解过程中热 解产品的质量，同时通过在对低阶煤进行热解处理之前进行干燥处理，可以显著提高热解 过程中油气产率，其次通过将复合式分选、粉煤气流分选和热解技术有机集成，巧妙的将热 解过程中产生的余热用于复合式分选和粉煤气流分选过程，可以显著降低处理过程能源成 本，另外通过将粉煤热风气流分选装置得到的精煤依次进行破碎、成型后再供给至热解装 置中进行热解处理，可以显著提高原料利用率，进而降低原料成本。需要说明的是，上述针 对处理低阶煤的系统所描述的特征和优点同样适用于该处理低阶煤的方法，此处不再赘 述。
[0059]下面参考图4-6对采用本实用新型实施例的处理低阶煤的系统处理低阶煤的方法 进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该方法包括：
[0060] S100:将低阶煤供给至低阶煤筛分装置中进行筛分处理
[0061] 根据本实用新型的实施例，将低阶煤供给至低阶煤筛分装置中进行筛分处理，从 而可以得到筛上低阶煤和筛下低阶煤。由此，在将低阶煤进行排矸处理之前，预先对低阶煤 进行分级处理，可以显著降低后续过程中的处理负荷，并且可以避免后续过程中雾霾的产 生。
[0062] 根据本实用新型的一个实施例，筛上低阶煤的粒径并不受特别限制，本领域技术 人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，筛上低阶煤的粒径可以 为不低于6mm，而筛下精煤的粒径可以为小于6mm。由此，通过对低阶煤进行筛分处理，并且 在后续处理过程中将较大粒径的低阶煤和较小粒径的低阶煤分别进行分选，可以在降低后 续处理负荷的同时提高低阶煤的排矸率，从而可以显著提高热解产品的质量。
[0063] S200:将筛上低阶煤供给至块煤热风复合式分选装置中采用第一热风对筛上低阶 煤进行排矸和干燥处理
[0064]根据本实用新型的实施例，将上述筛分处理所得到的筛上低阶煤供给至块煤热风 复合式分选装置中采用第一热风对筛上低阶煤进行排矸和干燥处理，从而可以分别得到第 一矸石、第一精煤和含有粉尘的第一尾气。发明人发现，通过将分级分选技术与分级干燥技 术耦合，将低阶煤预先分级处理后再分别进行排矸和干燥，提高了低阶煤的分选效率，可以 显著降低后续过程中处理负荷，并显著降低处理过程中雾霾的产生，同时分别采用热风对 筛上低阶煤和筛下低阶煤进行处理，不但实现了干燥和排矸一体化，而且通过干燥处理可 以脱除低阶煤表面的水分，从而降低了排矸过程中颗粒之间(尤其是精煤与矸石之间）的粘 结概率，解决了现有的复合式排矸技术对低阶煤排矸率低的问题，并且解决了热解后的提 质煤热值低、灰分高和硫分高的问题，即采用本实用新型的系统可以显著提高热解过程中 热解产品的质量。
[0065] 根据本实用新型的一个实施例，第一热风的温度并不受特别限制，本领域技术人 员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，第一热风的温度可以为90 ~13(TC〇
[0066] 根据本实用新型的再一个实施例，第一热风的流速并不受特别限制，本领域技术 人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，第一热风的流速可以为8 ~23m/s。发明人发现，使用该流速范围的热风可以使得低阶煤中精煤和矸石在浮力和各自 重力作用下明显分离，并且可以带走低阶煤表面的水分，降低了排矸过程中颗粒之间(尤其 是精煤与矸石之间）的粘结概率，从而在提高排矸效率的同时提高后续热解过程中热解产 品的质量和产率。
[0067] S300:将筛下低阶煤供给至粉煤热风气流分选装置中采用第二热风对筛下低阶煤 进行排矸和干燥处理
[0068]根据本实用新型的实施例，将S100筛分得到的筛下低阶煤供给至粉煤热风气流分 选装置中采用第二热风对筛下低阶煤进行排矸和干燥处理，从而可以分别得到第二矸石、 第二精煤和含有粉尘的第二尾气。发明人发现，通过将筛上低阶煤和筛下低阶煤分别进行 分选，可以在降低后续处理负荷的同时提高低阶煤的排矸率，从而可以显著提高热解产品 的质量。
[0069] 根据本实用新型的一个实施例，第二热风的温度并不受特别限制，本领域技术人 员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，第二热风的温度可以为90 ~13(TC〇
[0070] 根据本实用新型的再一个实施例，第二热风的流速并不受特别限制，本领域技术 人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，第二热风的流速可以为4 ~9m/s。发明人发现，使用该流速范围的热风可以使得筛下低阶煤中精煤和矸石在浮力和 各自重力作用下明显分离，并且可以带走低阶煤表面的水分，降低了排矸过程中颗粒之间 (尤其是精煤与矸石之间）的粘结概率，从而在提高排矸效率的同时提高后续热解过程中热 解产品的质量和产率。
[0071] S400:将第二精煤供给至破碎装置中进行破碎处理
[0072] 根据本实用新型的实施例，将上述得到的第二精煤供给至破碎装置中进行破碎处 理，从而可以得到粉煤。由此，通过将所得到的第二精煤进行破碎成粒径更小的粉煤，然后 将该粉煤经后续成型处理过程制成球团，从而可以显著提高精煤原料的利用率，进而降低 原料成本。
[0073] 根据本实用新型的实施例，粉煤的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根 据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，粉煤的粒径可以为不高于3mm。
[0074] S500:将粉煤供给至成型装置中进行成型处理
[0075]根据本实用新型的实施例，将粉煤供给至成型装置进行成型处理，从而可以得到 球团。由此，可以显著提高精煤原料的利用率，从而进一步降低原料成本。
[0076] S600:将第一精煤和球团供给至热解装置中进行热解处理
[0077]根据本实用新型的实施例，将上述得到的第一精煤和球团供给至热解装置中进行 热解处理，从而可以得到半焦和热解油气。发明人发现，通过将复合式干法分选、粉煤气流 分选和热解技术有机集成，使得在对低阶煤进行热解处理之前进行干燥处理，可以显著提 高热解过程中油气产率。
[0078]根据本实用新型的一个实施例，热解处理的温度并不受特别限制，本领域技术人 员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，热解处理的温度可以为500 ~70(TC〇
[0079] S700:将半焦供给至余热回收装置进行余热回收处理，并将热气的一部分返回步 骤S200作为第一热风使用，将热气的另一部分返回步骤S300作为第二热风使用
[0080] 根据本实用新型的实施例，将热解过程得到的半焦供给至余热回收装置进行余热 回收处理，并将热气的一部分返回步骤S200中作为第一热风使用，将热气的另一部分返回 步骤S300作为第二热风使用。发明人发现，通过将排矸技术和热解技术有机集成，巧妙的将 热解过程中产生的余热用于排矸过程，可以显著降低处理过程能源成本。
[0081] 该步骤中，具体的，采用余热回收装置对热解过程中得到的半焦进行余热回收，半 焦的余热在余热回收装置中通过转换可以得到热气，控制热气的温度为90~130°C，并且所 得到的热气经稳压包稳压后再分别供给至块煤热风复合式分选装置和粉煤热风气流分选 装置中作为热风使用。
[0082]根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统处理低阶煤的方法通过将分级分选 技术与分级干燥技术耦合，将低阶煤预先分级处理后再分别进行排矸和干燥，可以显著降 低后续过程中处理负荷，并显著降低处理过程中雾霾的产生，同时分别采用热风对筛上低 阶煤和筛下低阶煤进行处理，不但实现了干燥和排矸一体化，而且通过干燥处理可以脱除 低阶煤表面的水分，从而降低了排矸过程中颗粒之间（尤其是精煤与矸石之间）的粘结概 率，解决了现有的复合式排矸技术对低阶煤排矸率低的问题，并且解决了热解后的提质煤 热值低、灰分高和硫分高的问题，即采用本实用新型的方法可以显著提高热解过程中热解 产品的质量，同时通过在对低阶煤进行热解处理之前进行干燥处理，可以显著提高热解过 程中油气产率，其次通过将复合式分选、粉煤气流分选和热解技术有机集成，巧妙的将热解 过程中产生的余热用于复合式分选和粉煤气流分选过程，可以显著降低处理过程能源成 本，另外通过将粉煤热风气流分选装置得到的精煤依次进行破碎、成型后再供给至热解装 置中进行热解处理，可以显著提高原料利用率，进而降低原料成本。
[0083]参考图5,根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统处理低阶煤的方法进一步 包括：
[0084] S800:在将第一精煤供给至热解装置中进行热解处理之前，预先将第一精煤供给 至精煤筛分装置中进行筛分处理，并将筛上精煤供给至步骤S600,将筛下精煤供给至步骤 S400
[0085]根据本实用新型的实施例，在将第一精煤供给至热解装置中进行热解处理之前， 预先将第一精煤供给至精煤筛分装置中进行筛分处理，从而可以得到筛上精煤和筛下精 煤，并将筛上精煤供给至步骤S600进行热解处理，将筛下精煤供给至步骤S400进行破碎处 理。由此，可以在避免后续热解过程精煤的浪费的同时降低雾霾的产生，从而节约原料成 本。
[0086]根据本实用新型的一个实施例，筛上精煤的粒径并不受特别限制，本领域技术人 员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的具体实施例，筛上精煤的粒径可以为不 高于10mm，而筛下精煤的粒径可以为小于10mm。由此，通过对所得精煤进行筛分处理，将较 大粒径的精煤供给至后续热解过程，而将较小粒径的精煤经后续粉碎成型后再进行热解处 理，从而可以避免热解过程中精煤的浪费，进而可以提高原料利用率。
[0087]参考图6,根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统处理低阶煤的方法进一步 包括：
[0088] S900:将含有粉尘的第一尾气和含有粉尘的第二尾气供给至除尘装置中进行除尘 处理，并将粉尘返回步骤S500
[0089] 根据本实用新型的实施例，将步骤S200得到的含有粉尘的第一尾气和步骤S300得 到的含有粉尘的第二尾气供给至除尘装置中进行除尘处理，从而可以收集尾气中的粉尘， 并将所得粉尘返回步骤S500与粉煤进行成型处理。由此，通过除尘处理，可以分离出尾气中 带出的粉尘，从而避免物料的浪费，进而进一步降低原料成本。
[0090] 下面参考具体实施例，对本实用新型进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是 描述性的，而不以任何方式限制本实用新型。
[0091] 实施例
[0092] 采用图7所示的处理褐煤的系统对褐煤原煤进行处理，本实施例的原煤处理量为 100万吨/年，处理粒度范围为全粒度级，原煤收到基水分33.5wt %，【具体实施方式】包括以下 次序的工艺步骤：
[0093] 1)将褐煤原煤首先由原煤仓供给至低阶煤筛分装置(筛子孔径为6mm)，得到筛上 褐煤(粒径不低于6mm)和筛下褐煤(粒径低于6mm);
[0094] 2)、将筛上褐煤通过皮带给入块煤热风复合式分选装置，热风自底部进入块煤热 风复合式分选装置，热风温度100 °C，气流速度16.76m/s，筛上褐煤在块煤热风复合式分选 装置内经过分选后，第一矸石从块煤热风复合式分选装置底部的排矸口排出，夹带粉尘的 第一尾气从热风复合式干排矸装置的除尘罩的出口进入除尘装置，第一精煤从块煤热风复 合式分选装置的第一精煤出口排出，块煤热风复合式分选装置产生的第一精煤进入精煤筛 分装置，通过筛分分级被筛分成筛上精煤(粒径不低于l〇mm)和筛下精煤(粒径低于10mm)两 部分，其中，筛上精煤进入块煤热解装置，而筛下精煤进入破碎装置被破碎为粉煤(粒径低 为3mm);
[0095] 3)低阶煤筛分装置得到的筛下褐煤通过皮带给入粉煤热风气流分选装置，热风自 底部进入粉煤热风气流分选装置，热风温度l〇〇°C，气流速度7.33m/s，第二矸石从粉煤热风 气流分选装置的排矸口排出，夹带粉尘的第二气流从粉煤热风气流分选装置的除尘罩的出 口进入除尘装置，第二精煤从粉煤热风气流分选装置的第二精煤出口排出，粉煤热风气流 分选装置产生的精煤进入破碎装置被破碎为粉煤(粒径低为3mm);
[0096] 4)、将2)和3)产生的粉煤和除尘装置产生的粉尘一起通过混合供给至粉煤成型装 置进行粉煤成型，得到球团；
[0097] 5 )、将2)产生的筛上精煤和4)产生的粉煤球团分别给入块煤热解装置，通过600 °C 热解、油/气除尘、油/气冷却和油/水分离等处理，得到提质煤，焦油和热解气；
[0098] 6)、将热解装置产生的余热通过余热回收装置进行回收，将热风温度控制在100 °C，经稳压包稳压后作为块煤热风复合式分选装置和粉煤热风气流分选装置的干燥和分选 介质，对褐煤同时进行干燥和分选，刚开始时用外供热风作为块煤热风复合式分选装置和 粉煤热风气流分选装置的干燥和分选介质。
[0099] 对比例
[0100] 1)、褐煤原煤由原煤仓通过皮带输送和给煤机进入筛分分级装置，得到筛上精煤 (粒径不低于l〇mm)和筛下精煤(粒径低于l〇mm)两部分，其中，筛上精煤直接进入热解装置， 而筛下精煤进入破碎装置被破碎为粉煤(粒径低于3mm);
[0101 ] 2)、将1)产生的粉精煤进行成型，得到精煤球团；
[0102] 3 )、将1)产生的筛上精煤和2)产生的精煤球团分别给入热解装置，通过600 °C热 解、油/气除尘、油/气冷却和油/水分离等处理，得到提质煤，焦油和热解气；
[0103] 经实施例和对比例的处理工艺得到的产率结果如表1所示。
[0104] 表1实施例和对比例各物质产率对比
[0105]
[0106] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表 述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以 在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域 的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进 行结合和组合。
[0107] 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是 示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围 内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一种处理低阶煤的系统，其特征在于，包括： 低阶煤筛分装置，所述低阶煤筛分装置具有低阶煤入口、筛上低阶煤出口和筛下低阶 煤出口； 块煤热风复合式分选装置，所述块煤热风复合式分选装置具有筛上低阶煤入口、第一 热风入口、第一矸石出口、第一精煤出口和第一尾气出口，所述筛上低阶煤入口与所述筛上 低阶煤出口相连； 粉煤热风气流分选装置，所述粉煤热风气流分选装置具有筛下低阶煤入口、第二热风 入口、第二矸石出口、第二精煤出口和第二尾气出口，所述筛下低阶煤入口与所述筛下低阶 煤出口相连； 破碎装置，所述破碎装置具有精煤入口和粉煤出口，所述精煤入口与所述第二精煤出 口相连； 成型装置，所述成型装置具有粉料入口和球团出口，所述粉料入口与所述粉煤出口相 连； 热解装置，所述热解装置具有入料口、半焦出口和热解油气出口，所述入料口与所述第 一精煤出口和所述球团出口相连；以及 余热回收装置，所述余热回收装置具有半焦入口、冷却半焦出口和热气出口，所述半焦 入口与所述半焦出口相连，所述热气出口分别与所述第一热风入口和所述第二热风入口相 连。2. 根据权利要求1所述的处理低阶煤的系统，其特征在于，进一步包括： 精煤筛分装置，所述精煤筛分装置具有第一精煤入口、筛上精煤出口和筛下精煤出口， 所述第一精煤入口与所述第一精煤出口相连，所述筛上精煤出口与所述入料口相连，所述 筛下精煤出口与所述精煤入口相连。3. 根据权利要求1或2所述的处理低阶煤的系统，其特征在于，进一步包括： 除尘装置，所述除尘装置具有尾气入口、气体出口和粉尘出口，所述尾气入口与所述第 一尾气出口和所述第二尾气出口相连，所述粉尘出口与所述粉料入口相连。
【文档编号】F26B21/00GK205496053SQ201620077870
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】赵小楠, 丁力, 张顺利, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司