专利名称：一种步进式褐煤改性提质系统的制作方法
技术领域：
本发明属于内热式气体热载体褐煤提质技术领域，具体涉及一种步进式褐煤改性提质系统。
背景技术：
褐煤是煤化程度最低的煤种。具有水分含量高，达30% 60%;氧含量高，达18 25% ;固定碳含量低，发热量低，般为3000kcal/kg左右；易风化破碎等显著特征。因煤质差又不易经济地长途外运，使得褐煤的工业应用以煤产地为主，而我国的主要褐煤产地又多远离城市和大工业用户，其资源优势难以转化为经济优势。 影响褐煤发热量的原因有二 第一，非发热物质减少单位重量褐煤中有效发热量物质的量，导致褐煤发热量降低；第二，全水在褐煤燃烧过程中要吸收发热物质热量相变为水蒸汽。导致褐煤发热量降低最显著的是全水，其次为氧和灰，所以对褐煤而言，脱水和脱
氧非常重要。在工业上较为成功的煤炭提质方法主要有以下几种。按炉的加热方式可分为外热式、内热式和内热外热混合式。内热式气体热载体法的代表是，鲁奇式炉，此法是采用气体热载体内热式垂直连续炉，我国称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段三部分。该工艺的缺点对褐煤的粒度及煤质要求高，适用于中老年褐煤；单台处理能力小，废水量大，污染严重，环保性差。内热式固体热载体法，它的代表是鲁奇鲁尔盖斯低温干馏法(简称L-R法)，该工艺的缺点半焦产量小，液态产品多，杂质多，产出煤气多，只适用于城市煤气；单台处理能力小，废水量大，污染严重，环保性差。LFC工艺，是ENCOAL轻度气化技术，虽然各项工艺技术较好，它们都采用化学方法，投资大，成本高，生产出的产品品位低，投资回收周期长。其它工艺方法和设备参见王永军在《化学工业》2009年第9期23 26页的论文介绍。目前，国内外褐煤提质的技术仍不太成熟，为实现大规模生产和低污染的环保指标，针对性地开发褐煤提质技术，将是褐煤资源综合利用的研究方向。因此，本领域迫切需要开发出一种年产半焦或提质煤300万/吨以上，经济便捷、低污染的设备。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种步进式褐煤改性提质系统，改性后的煤具有热值高、稳定性好、吸水性弱等特点，采用“双零水工艺”不需要工业用水，亦不产生废水，也无有害气体排放。为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为一种步进式褐煤改性提质系统，包括壳体15，壳体15分为彼此相通的干燥段、提质段和冷却段，壳体15前端装有进料装置6，煤料9通过进料装置6进入壳体15内部，落至干燥段输送组件8上面；干燥段内配置有干燥段输送组件8，干燥段输送组件8上设有布料装置5和料高控制装置7，干燥段输送组件8通过第一导轨4和第一滚轮3装配于第一底座I上面，干燥段输送组件8下端联接干燥进风系统27，干燥段液压系统2 —端装配于第一底座I上面，另一端与干燥段输送组件8联接；提质段内配置有提质段输送组件10，提质段输送组件10通过第二导轨26和第二滚轮25装配于第一底座I上面，干燥输送组件8和提质输送组件10中相应模块联接在一起，保持一致的水平运动，提质段输送组件10下端联接提质进风系统24，提质段液压系统23 一端装配于第一底座I上面，另一端与提质段输送组件10联接；
冷却段内配置有冷却段输送组件13，冷却段输送组件13通过第三导轨21和第三滚轮19装配于第二底座22上面，冷却段输送组件13下端联接冷却进风系统20，冷却段液压系统18 —端装配于第二底座22上面，另一端与冷却段输送组件13联接；经冷却后的煤料9通过出料装置17排出干燥提质系统，进入储料仓。提质段和冷却段之间设置挡料密封装置12。干燥段和提质段上部设置烟气排出装置11。冷却段上部设置冷却排气装置14。本发明的优点该系统通过气体热载体(热风炉烟气)，在隔绝空气情况下将煤炭加热到180°C 300°C，脱除影响煤热值的90%以上的全水、结晶水和部分含氧官能团，使煤发热组分富集，热值提升到5000kcal/kg以上，水分含量低于8%，达到中高热值动力用煤指标。改性后的煤具有热值高、稳定性好、吸水性弱等特点。本系统采用“双零水工艺”不需要工业用水，亦不产生废水，也无有害气体排放。整个系统采用模块化设计，可根据产能要求进行匹配，单台设备年产半焦或提质煤100万/吨以上，是一种处理大宗煤料的高自动化煤炭加工设备。
附图为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明。参照附图，一种步进式褐煤改性提质系统，包括壳体15，壳体15内部分为彼此相通的干燥段、提质段和冷却段，壳体15前端装有进料装置6，煤料9通过进料装置6进入系统内部，落至干燥段输送组件8上面；可以调节进料装置6中的气动系统来调节进料量，同时进料装置6还具有进料密封功能，可以避免壳体15内部的气体外溢和外部空气的进入。干燥段内配置有干燥段输送组件8，干燥段输送组件8上设有布料装置5和料高控制装置7，进入系统的煤料9通过布料装置5均匀平铺在干燥段输送组件8上，同时通过料高控制装置7来控制料层的高度，达到产量和工艺的要求。干燥段输送组件8通过第一导轨4和第一滚轮3装配于第一底座I上面。每一个输送组件模块下面配置四组滚轮和导轨进行支撑和移动。干燥段输送组件8下端联接干燥进风系统27，工作时经热风炉产生的热烟气经干燥进风系统27通入干燥段输送组件8，用于烘干干燥输送组件8上部的煤料9。干燥段液压系统2 —端装配于第一底座I上面，另一端与干燥段输送组件8联接。工作中干燥段输送组件8中各模块间歇水平运动，其动力由干燥段液压系统2提供。干燥段液压系统2可实现无级调速。提质段内配置有提质段输送组件10，提质段输送组件10通过第二导轨26和第二滚轮25装配于第一底座I上面。每一个输送组件模块下面配置四组滚轮和导轨进行支撑和移动。干燥输送组件8和提质输送组件10中相应模块联接在一起，保持一致的水平运动。提质段输送组件10下端联接提质进风系统24，工作时经热风炉产生的热烟气经提质进风系统24通入提质段输送组件10，用于脱出提质段输送组件10上部的煤料9中的含氧官能团。提质段液压系统23 —端装配于第一底座I上面，另一端与提质段输送组件10联接。工作中提质段输送组件10中各模块间歇水平运动，其动力由提质段液压系统23提供，可实现无级调速。冷却段配置有冷却段输送组件13，冷却段输送组件13通过第三导轨21和第三滚轮19装配于第二底座22上面。每一个输送组件模块下面配置四组滚轮和导轨进行支撑和移动。冷却段输送组件13下端联接冷却进风系统20，工作时经风机吹入的冷空气经冷却进风系统20通入冷却段输送组件13，用于冷却输送组件13上部的热煤料9。经冷却后的煤料温度低于60°C。冷却段液压系统18 —端装配于第二底座22上面，另一端与冷却段输送组件13联接。工作中冷却段输送组件13中各模块间歇水平运动，其动力由冷却段液压系统18提供，可实现无级调速。 经冷却后的煤料9通过出料装置17排出干燥提质系统，进入储料仓。出料装置17还具有气体密封功能，可以避免壳体15内部的气体外溢和外部空气的进入。提质段和冷却段之间设置挡料密封装置12，用于阻隔提质段和冷却段间的气体流动。以保证两段间炉体内的温度恒定和防止冷却段尾气影响煤料的干燥提质。干燥段和提质段上部设置烟气排出装置11，用于排除干燥和提质所产生的废烟气，同时回收费烟气中的水蒸气用于工业生产。该段废气无有害气分，可直接外排大气。冷却段上部设置冷却排气装置14，用于排除冷却高温煤料9所产生的废气。该段废气无有害气分，可直接外排大气。步进式褐煤改性提质系统工作原理是煤料9经进料装置6进入系统内部，经布料装置5和料高控制装置7按一定料层高度均布于干燥输送组件8上。输送组件中各模块按照设定方式分组间歇性运动，同时带动煤料9沿水平方向移动。移动中煤料9被来自输送组件下部热烟气加热，脱出水分和含氧官能团，达到中高热值动力煤指标。干燥煤料所产生的费烟气经壳体15上部烟气排出装置11排出，经冷却系统冷却回收水蒸气后排放。高温煤料9进入冷却段，被来自冷却段输送组件13下部的冷空气冷却，经出料装置17排出干燥提质系统。生产中控制系统16对系统内的温度、压力、气氛、流量等主要工况参数进行实时监测及控制。
权利要求
1.一种步进式褐煤改性提质系统，包括壳体(15)，其特征在于壳体(15)内分为彼此相通的干燥段、提质段和冷却段，壳体(15)前端装有进料装置(6)，煤料(9)通过进料装置(6)进入系统内部，落至干燥段输送组件(8)上面； 干燥段内配置有干燥段输送组件(8 )，干燥段输送组件(8 )上设有布料装置(5 )和料高控制装置(7)，干燥段输送组件(8)通过第一导轨(4)和第一滚轮(3)装配于第一底座(I)上面，干燥段输送组件(8 )下端联接干燥进风系统(27 )，干燥段液压系统(2 ) 一端装配于第一底座(I)上面，另一端与干燥段输送组件(8)联接； 提质段内配置有提质段输送组件(10)，提质段输送组件(10)通过第二导轨(26)和第二滚轮(25 )装配于第一底座(I)上面，干燥输送组件(8 )和提质输送组件(10 )中相应模块联接在一起，保持一致的水平运动，提质段输送组件(10)下端联接提质进风系统(24)，提质段液压系统(23) —端装配于第一底座(I)上面，另一端与提质段输送组件(10)联接； 冷却段内配置有冷却段输送组件(13)，冷却段输送组件(13)通过第三导轨(21)和第三滚轮(19)装配于第二底座(22)上面，冷却段输送组件(13)下端联接冷却进风系统(20)，冷却段液压系统(18)—端装配于第二底座(22)上面，另一端与冷却段输送组件(13)联接； 经冷却后的煤料(9)通过出料装置(17)排出干燥提质系统，进入储料仓。
2.根据权利要求I所述的一种步进式褐煤改性提质系统，其特征在于提质段和冷却段之间设置挡料密封装置(12)。
3.根据权利要求I所述的一种步进式褐煤改性提质系统，其特征在于干燥段和提质段上部设置烟气排出装置(11)。
4.根据权利要求I所述的一种步进式褐煤改性提质系统，其特征在于冷却段上部设置冷却排气装置(14)。
全文摘要
一种步进式褐煤改性提质系统，分为干燥段、提质段和冷却段，通过气体热载体，在隔绝空气情况下将煤炭加热到180℃～300℃，脱除影响煤热值的90%以上的全水、结晶水和部分含氧官能团，使煤发热组分富集，热值提升到5000kca1/kg以上，水分含量低于8％，达到中高热值动力用煤指标，改性后的煤具有热值高、稳定性好、吸水性弱等特点，采用“双零水工艺”不需要工业用水，亦不产生废水，也无有害气体排放。各部件采用模块化设计，可根据产能要求进行匹配，是一种处理大宗煤料的高自动化煤炭加工系统。
文档编号C10L9/08GK102965173SQ201210441309
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者姜永涛, 赵玉良, 徐鸿钧, 王有飞, 李国莉, 葛延 申请人:中国重型机械研究院股份公司