专利名称：褐煤干燥提质一体化加工方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明属于煤炭加工方法和设备，特别涉及一种褐煤干燥提质一体化加工方法及其设备。
背景技术：
我国是以煤炭为主导一次能源资源的国家，已经成为世界第一产煤大国。在未来几十年内，我国经济的持续发展将继续依靠煤炭提供主要的能源支持。有关资料显示2004年我国煤炭生产量已经达到16亿吨，而2006年已超过21亿吨。我国煤炭资源可采储量位居世界第三，约占世界总储量的11.5％。其中褐煤储量约占世界褐煤总储量的16％。目前我国的煤炭资源的开采和利用以烟煤和无烟煤为主，褐煤的开采和利用水平很低。随着我国对能源需求的不断增加和对烟煤、无烟煤资源的过量开采，对褐煤的开发和利用将越来越重要。根据有关方面预计2008-2010年以后我国褐煤产量将迅速上升，每年将达到2-3亿吨。与烟煤、无烟煤相比，褐煤的优势是价格较低，反应活性高，但其热值相对较低，含水量较高。因此褐煤开发利用的关键之一是褐煤干燥和提质技术的开发。
目前国外普遍采用水蒸气干燥工艺对褐煤进行干燥，然后直接送至坑口电厂用于燃烧发电。和国外不同的是，我国坑口电厂数量少，大部分电厂远离煤矿。因此我国的煤炭资源开采后需要经过长途运输才能到达燃煤电厂，煤炭运输半径较大。这对褐煤资源的开发和利用提出了更高的要求。从运输成本和燃烧热值方面考虑，褐煤需要在干燥后才能运输到电厂燃烧。美国开发的水蒸气干燥处理后的褐煤称为K-燃料，没有解决褐煤自燃的问题，甚至使自燃的可能性增加，不适合我国褐煤资源开发利用的国情。澳洲褐煤研究中心(Lignite CRC)研究的机械热挤压(MTE)技术尚处在实验室研究开发阶段。该技术处理效率极低，处理后的褐煤含水量仍较高(如处理后的维多利亚褐煤含较高水份)。日本NEDO资助的正在开发的褐煤干燥技术是利用重油和褐煤混合处理，实现褐煤的干燥和改性。该技术适用于煤的液化工艺，处理成本较高，消耗大量重油，也不适合我国国情。总体而言，目前尚没有成熟的褐煤干燥技术。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种对褐煤进行干燥，同时实现对褐煤提质；提高热值，成本低，效率高的褐煤干燥提质一体化加工方法及其设备。
本发明解决技术问题采用的技术方案是一种由电动机(1)、热风装置(4)、引风机(6)、压料器电机(8)、螺旋送料器(9)、压料器(13)、机架(14)、机架平台(24)和成品煤仓(28)组成的褐煤干燥提质一体化设备，其特点是在机架(14)内、机架平台(24)上固定安装有加压装置(5)，加压装置(5)包括在加压装置壳体(5-1)上的轴承(33)中活动的装有多个轧辊(15)，在每个轧辊(15)一端分别固定有一号齿轮(22)、二号齿轮(18)、三号齿轮(20)和四号齿轮(17)，一、二号齿轮相啮合，三、四号齿轮相啮合，在左侧上面的轧辊(15)齿轮两端固定有二号皮带轮(23)和四号皮带轮(34)，左侧下面的轧辊(15)的齿轮端固定有三号皮带轮(19)，四号皮带轮(34)与三号皮带轮(19)之间用副传动皮带(21)传动连接，各轧辊(15)的圆周均匀分布有多个凹槽(32)，每个凹槽(32)内装有一个铲煤板(16)，铲煤板(16)的一端固定在加压装置壳体(5-1)内；轧辊(15)中心设有高温烟气腔(31)，高温烟气腔(31)两端固定有高温烟气入口接头(29)和高温烟气出口接头(30)。
褐煤干燥提质一体化设备的加工方法是首先开动热风装置，将200℃～400℃的高温烟气通过管道从高温烟气入口接头送入轧辊中的高温气腔中将轧辊加热，用于烘干褐煤；再将褐煤从原煤料仓经螺旋送料器均匀的送入主进料器中，开启压料器电机，通过压料器将褐煤压到加压装置中的轧辊之间，经20～80吨压力挤压，将褐煤中水分脱除到1～5％以下；经高温挤压的煤料成为φ5～10mm的柱体；在高温挤压下产生的可燃气体，一氧化碳、碳氢化合物和水蒸汽混合物用引风机从加压装置中抽出。
本发明的有益效果是可以实现对褐煤干燥和提质工艺于一体，具有高度的灵活性和集成性；经过加工后的褐煤，煤质大大提高，自燃指数大大降低，可以和高阶煤一样适合长途运输和存储，热值提高300～500 Kcal/Kg；成本低、效率高，和目前国外正在开发的MTE技术相比，本工艺设备具有高的生产效率，干燥效果好，运行成本低，吨煤综合成本为50～80元，吨煤干燥提质一体化的综合成本为80～100元，和日本NEDO正在开发干燥提质技术相比，成本也大大降低，同时不需要消耗重油资源。
以下结合附图以实施例具体说明。
图1是褐煤干燥提质一体化设备的结构示意图。
图2是图1的加压装置部件主视图。
图3是图2的俯视图。
图中，1-电动机；2-一号皮带轮；3-主传动带；4-热风装置；5-加压装置；5-1-加压装置壳体；6-引风机；6-1-引风机管路；7-原煤料仓；8-压料器电机；9-螺旋送料器；10-螺旋送料器支架；11-上平台；12-主进料器壳体；13-压料器；14-机架；15-轧辊；16-铲煤板；17-四号齿轮；18-二号齿轮；19-三号皮带轮；20-三号齿轮；21-副传动带；22-一号齿轮；23-二号皮带轮；24-机架平台；25-煤仓入口；26-斜面挡煤板；27-煤仓出口；28-成品煤仓；29-高温煤气入口接头；30-高温煤气出口接头；31-高温煤气腔；32-凹槽；33-轴承34-四号皮带轮。
具体实施例方式
参照附图，一种褐煤干燥提质一体化设备，由电动机1、热风装置4、引风机6、压料器电机8、螺旋送料器9、压料器13、机架14、机架平台24和成品煤仓28组成，其特点是在机架14内、机架平台24上固定装有加压装置5，加压装置5它包括在加压装置壳体5-1上的轴承33中活动地装有四个轧辊15，上面一对轧辊15之间的间距大，下面一对轧辊15之间的间距小，煤通过后经两次挤压，在每个轧辊15一端分别固定有一号齿轮22、二号齿轮18、三号齿轮20和四号齿轮17，一、二号齿轮22、18相啮合，三、四号齿轮20、17相啮合，在左侧上面的轧辊15齿轮两端固定有二号皮带轮23和四号皮带轮34，左侧下面的轧辊15的另一端固定有三号皮带轮19，四号皮带轮34和三号皮带轮19之间用副传动带21传动连接；各轧辊15的圆周根据煤加工的需要均匀分布有不同截面形状的凹槽32，凹槽32截面形状可以是半圆形或方形或其它不同形状，每个凹槽32内装有一个铲煤板16，铲煤板16一端固定在加压装置壳体5-1上，用来刮掉凹槽32中的煤；轧辊15中心设有高温烟气腔31，高温烟气腔31两端固定有高温烟气入口接头29和高温煤气出口接头30。成品煤仓28内固定一个斜面挡板26，方便成品煤流出，左下角设一煤仓出口27，上面固定一个设有煤仓入口25的机架平台24；机架平台24上固定有电动机1、机架14和热风装置4，电动机1的出轴上固定一个一号皮带轮2，一号皮带轮2与二号皮带轮23之间用主传动带3连接传动，加压装置壳体5-1的上盖左上角装有管路6-1与固定在机架14上的引风机6连接，加压装置壳体5-1与机架14上的上平台11之间固定装一台主进料器壳体12，主进料器壳体12中间活动地装有压料器13，压料器13与压料器电机8的出轴连接，压料器电机8固定在螺旋送料器支架10上，螺旋送料器支架10与机架14上的平台11固定连接；螺旋送料器9固定在螺旋送料器支架10上，螺旋送料器9上方设一原煤料仓7，未加工的褐煤装在此仓中。
褐煤干燥提质一体化的加工方法是首先开动热风装置4，将200℃～400℃的高温烟气通过管道从高温烟气入口接头29送入轧辊15中的高温气腔31中，将轧辊15加热，用于烘干褐煤；再将褐煤从原煤料仓7经螺旋送料器9均匀地送入主进料器壳体12中，开启压料器电机8，通过压料器13将褐煤压到加压装置5中的轧辊15之间，经20～80吨的压力挤压，将褐煤中水分脱除到1-5％以下；经高温挤压后的煤料成为φ5～10mm的柱体；在高温挤压下产生的可燃气体一氧化碳、碳氢化合物和水蒸汽混合物用引风机6从加压装置5中抽出。抽出物经分离后为干燥厂提供气体燃料，干燥成型后的褐煤进入下部成品煤仓28中，用皮带运输机送至成品煤仓库。当然，也可以采用其他方法，如燃气等加热方式，将轧辊15加热。
该项技术，如能在工业产生中应用，其经济效果和社会效益是十分可观的。
权利要求
1.一种褐煤干燥提质一体化设备，由电动机(1)、热风装置(4)、引风机(6)、压料器电机(8)、螺旋送料器(9)、压料器(13)、机架(14)、机架平台(24)和成品煤仓(28)组成，其特征在于，在机架(14)内、机架平台(24)上固定装有加压装置(5)，加压装置(5)包括在加压装置壳体(5-1)上的轴承(33)中活动地装有多个轧辊(15)，在每个轧辊(15)一端分别固定有一号齿轮(22)、二号齿轮(18)、三号齿轮(20)和四号齿轮(17)，一、二号齿轮(22)、(18)相啮合，三、四号齿轮(20)、(17)相啮合，在左侧上面的轧辊(15)齿轮两端固定有二号皮带轮(23)和四号皮带轮(34)，左侧下面的轧辊(15)的另一端固定有三号皮带轮(19)，四号皮带轮(34)和三号皮带轮(19)之间用副传动带(21)传动连接。
2.根据权利要求1所述的褐煤干燥提质一体化设备，其特征在于，轧辊(15)的圆周均匀分布多个凹槽(32)，每个凹槽(32)内装有一个铲煤板(16)，铲煤板(16)一端固定在加压装置壳体(5-1)上，轧辊(15)中心设有高温烟气腔(31)，高温烟气腔(31)两端固定有高温烟气入口接头(29)和高温煤气出口接头(30)。
3.根据权利要求1或2所述的褐煤干燥提质一体化设备，其特征在于，根据煤的加工要求，凹槽(32)截面形状可以是半圆形或方形或其它不同形状。
4.褐煤干燥提质一体化加工方法，其特征在于首先开动热风装置(4)，将200℃～400℃的高温烟气通过管道从高温烟气入口接头(29)送入轧辊(15)中的高温气腔(31)中，将轧辊(15)加热，用于烘干褐煤；再将褐煤从原煤料仓(7)经螺旋送料器(9)均匀地送入主进料器壳体(12)中，开启压料器电机(8)，通过压料器(13)将褐煤压到加压装置(5)中的轧辊(15)之间，经20～80吨的压力挤压，将褐煤中水分脱除到1-5％以下；经高温挤压后的煤料成为φ5～10mm的柱体。
5.如权利要求4所述的褐煤干燥提质一体化加工方法，其特征在于也可以采用其他方法，如燃气等加热方式，将轧辊15加热。
全文摘要
褐煤干燥提质一体化加工方法及其设备，首先开动热风装置，将200℃～400℃的高温烟气通过管道从高温烟气入口接头送入轧辊中的高温气腔中将轧辊加热，用于烘干褐煤；再将褐煤从原煤料仓经螺旋送料器均匀的送入主进料器中，开启压料器电机，通过压料器将褐煤压到加压装置中的轧辊之间，经20～80吨压力挤压，将褐煤中水分脱除到1－5％以下；经高温挤压的煤料成为φ5～10mm的柱体；在高温挤压下产生的可燃气体，一氧化碳、碳氢化合物和水蒸汽混合物用引风机从加压装置中抽出。用本发明可以实现对褐煤干燥和提质工艺于一体，具有高度的灵活性和集成性；经过加工后的褐煤，煤质大大提高，自燃指数大大降低，适合长途运输和存储。
文档编号C10L5/04GK101020850SQ20071001060
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月16日 优先权日2007年3月16日
发明者余江龙, 宋辉, 毕孝国, 刘旭辉, 赵冰, 徐君 申请人:沈阳航空工业学院