本发明涉及洁净型煤技术领域，尤其涉及一种改性洁净型煤的加工系统及其加工方法。
背景技术：
目前，我国大部分地区雾霾严重，环境问题越来越受到人们的重视。在我国大气主要污染物中，约80％的二氧化硫、60％的氮氧化物、50％的细颗粒物来源于煤炭燃烧。燃煤工业锅炉及民用散煤造成的煤烟型污染控制或治理变得更加重要和迫切。
近年来国家加大治理燃煤电厂污染力度，陆续出台严厉的环保政策，明确要求燃煤电厂全面实现“超低排放”。然而，对大量燃用散煤的民用及燃煤工业锅炉污染物排放的治理，由于量大面广，目前还没有有效的治理措施。
据统计，全国目前“散煤”每年消耗量在6至7亿吨之间，占全国煤耗量的20％，相当于约60至120亿吨煤集中燃烧产生的污染。相关数据显示，在我国一些农村地区低效散煤燃烧排放的污染物占雾霾主要组成物总量的25％以上，是造成雾霾天气的重要原因之一。
为了控制散煤燃烧污染物，各地相继出台有关煤炭质量标准，普遍要求原煤含硫量不大于0.4％。由于散煤燃烧无二氧化硫减排措施，即使含硫量小于0.4％，其直接燃烧排放的二氧化硫也在600至1000mg/nm3(6％基准含氧量)，远高于燃煤锅炉要求的排放标准(<100mg/nm3,超低排放：<35mg/nm3)。因此，在散煤燃烧直燃直排的情况下，优质低硫煤并不等于洁净煤。
洁净型煤技术是煤炭洁净利用的重要途径之一。使用洁净型煤可以提高煤炭利用热效率,节能15至30％，燃烧后烟气林格曼黑度降到1以下，粉尘、so2、co和nox排放量可大幅降低。因此，为提高燃煤利用效率，降低工业锅炉及民用散煤的污染物排放，各地政府近年来大力推广洁净型煤技术。然而目前的洁净型煤技术存在原料选择性窄、成本高、煤质不稳定、燃烧性能、不好使等问题，难以推广应用。
目前，国内型煤生产厂广泛采用湿法型煤制备工艺。但是，该工艺存在下列问题和不足：需要热源对型煤进行烘干，采用燃煤锅炉提供热能会带来环保问题，若安装烟气处理设施，会增加投资并消耗大量脱硫脱硝剂等；需要添加粘结剂来提高型煤强度，效果好的粘结剂成本普遍较高；均采用无烟煤作为型煤原料，制备成本高，且因无烟煤挥发分低，使用时存在点火难的问题；普遍采用大球，强度大，但存在烧不透的问题。
中国具有丰富的煤炭资源尤其是劣质煤资源，如大量的煤泥、末煤、混煤、高硫煤等。这些煤炭资源，由于煤质特性的限制，市场销售不畅，不仅浪费资源，而且有时会衍生二次污染，形成很大的环保负担。
技术实现要素：
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种洁净型煤系统及其加工工艺。本发明提出使用烟煤和高硫煤等劣质丰富的煤炭资源，通过在煤粉里面添加复合添加剂的方法，达到煤炭燃烧后等同甚至超过无烟煤型煤的目的。该工艺采用煤粉干法中低压、无粘结剂、无烘干成型工艺。
本发明实施例提供了一种改性煤加工系统，其中，所述系统包括：配煤粉碎装置、复合添加剂制备装置、分散混合装置、成型装置，其中：所述配煤粉碎装置的进口端用于接收原料煤，所述配煤粉碎装置的出口端与所述分散混合装置的第一进口端连接，所述复合添加剂制备装置的进口端用于接收添加剂原料，所述复合添加剂制备装置的出口端与所述分散装置的第二进口端连接，所述分散混合装置的出口端与所述成型装置的进口端连接。
优选地，所述系统还包括：冷却装置，所述冷却装置的进口端与所述成型装置的出口端连接。
优选地，所述配煤炭粉碎装置为锤式破碎机、对辊破碎机、转子磨粉机、立磨、雷蒙磨其中的一种。
优选地，所述分散混合装置为双螺旋搅拌机、犁刀式搅拌机、v型混料机、双运动混合机其中的一种。
优选地，所述成型装置为对辊成型机、冲击式成型机其中的一种。
本发明实施例还提供一种改性煤的加工方法，所述方法包括：(1)将原料煤进行预破碎，得到破碎煤；(2)将添加剂原料进行预制备，得到添加剂；(3)将所述破碎煤和所述添加剂进行混合，得到混合物；(4)将所述混合物干法成型得到成型煤。
优选地，还包括：对成型煤进行冷却。
优选地，所述原料煤为烟煤、高硫煤其中的一种，所述原料煤的粒度为0-50mm。
优选地，对将所述破碎煤和所述添加剂进行混合时，所述破碎煤和所述添加剂的质量比例为1比10。
优选地，所述成型煤为可椭球形、棒形其中一种，所述成型煤粒度为40mm长，30mm宽，20mm厚，冷压强度为500n以上。
优选地，将所述破碎煤和所述添加剂进行混合时，所述破碎煤和所述添加剂的质量比例为1比10。
本发明实施例所提供的洁净型煤的加工系统及其加工方法，其有益效果如下：
本技术的目的是利用劣质煤资源如高硫煤、混煤、末煤以及煤泥等，结合复合化学添加剂制备成高效改性洁净型煤。为提高工业锅炉用煤及民用散煤的清洁利用和节能提供有效途径，为煤炭企业实现煤炭产业向洁净化产业转型升级，创效增收开辟新的途径。
附图说明：
图1为改性洁净型煤的加工系统示意图。
图2为改性洁净型煤的加工方法示意图示意图。
其中：1、配煤粉碎装置；101、配煤粉碎装置的进口端；102、配煤粉碎装置的出口端；2、复合添加剂制备装置；201、复合添加剂制备装置的进口端；202、复合添加剂制备装置的出口端；3、分散混合装置；301、分散混合装置的第一进口端；302、分散混合装置的第二进口端；303、分散混合装置的出口端；4、成型装置；401、成型装置的进口端；402、成型装置的出口端；5、冷却装置；501、冷却装置的进口端。
具体实施方式：
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。
实施例一：
如图一所示，本实施例提供了一种改性洁净型煤加工系统，该系统包括：配煤粉碎装置、复合添加剂制备装置、分散混合装置、成型装置，其中：所述配煤粉碎装置的进口端用于接收原料煤，所述配煤粉碎装置的出口端与所述分散混合装置的第一进口端连接，所述复合添加剂制备装置的进口端用于接收添加剂原料，所述复合添加剂制备装置的出口端与所述分散装置的第二进口端连接，所述分散混合装置的出口端与所述成型装置的进口端连接。
本实施例中，一种或多种原料煤，如粒度为0-50mm，种类为烟煤，高硫煤等的劣质煤经过一条或多条皮带输送机等运输设备运输至配煤粉碎装置的进口端，原料煤通过进口端进入配煤粉碎装置。配煤粉碎装置对煤炭进行粉碎后得到破碎煤。破碎煤通过配煤粉碎装置的出口端输出配煤粉碎装置，并经由管链输送机、螺旋输送机或气力输送等方式运输至分散混合装置的第一进口端。破碎煤通过分散混合装置的第一进口端进入分散混合装置，并进行混合。配煤粉碎装置可以选用各种破碎墨粉装置，如锤式破碎机、对辊破碎机、转子磨粉机、立磨、雷蒙磨、盘辊磨、涡流磨、球磨、棒磨等。
本实施例中，添加剂的各种原料，如石灰石、消石灰、苏打粉等，被运输至复合添加剂制备装置的进口端。添加剂的原料通过进口端进入复合添加剂装置。原料经加工被制成复合添加剂后被送至复合添加剂装置的出口端，并通过气力输送、螺旋输送、管链机输送等方式被运输至分散混合装置的第二进口端。复合添加剂通过散混合装置的第二进口端进入分散混合装置，并进行混合。
本实施例中，分散混合装置可为双螺旋搅拌机、犁刀式搅拌机、v型混料机、双运动混合机等各种粉体混合设备。破碎煤及添加剂在分散混合设备混合均匀后，形成混合物，如混合度大于90％，混合物被送至分散混合装置的出口端，并通过螺旋输送机、管链输送机和气力输送等粉体输送设备输送至成型装置的入口端。
本实施例中，成型装置可以为中低压干法成型机，如对辊成型机、冲击式成型机，有别于市面上的湿法常用的低压成型机和干粉常用的高压成型机。线压力7-12t/cm。制成的型煤形状可以是圆形、椭球形、条形、片状等多种规格。成型煤被运输至成型装置的出口端，并通过皮带等运输设备被运输至冷却装置的入口端。
本实施例中，若采用小袋如100kg以下的编织袋包装型煤，则不需要冷却装置，热量可通过编织袋与环境热交换，从而缓慢降温；若采用大袋或仓储则需先进行冷却。冷却装置可为卧式网带式冷干机、立式冷干机等，型煤热量通过贯通冷干机的环境空气进行冷却，空气由与冷干机配套使用的引风机或鼓风机提供。冷却后的型煤产品即为最终产品，可通过装袋、散装及仓储等方式运送至使用单位或临时储存。
实施例二：
如图二所示，本实施例提供了一种改性煤的加工方法，所述方法包括：(1)将原料煤进行预破碎，得到破碎煤；(2)将添加剂原料进行预制备，得到添加剂；(3)将所述破碎煤和所述添加剂进行混合，得到混合物；(4)将所述混合物干法成型得到成型煤。
本实施例中，一种或多种煤炭混合后与制备的型煤用复合添加剂进行高效分散混合，混合后的粉料进入中低压干法成型机压制成型煤，型煤再通过冷却形成最终产品。
本实施例中，原料煤可以为高硫煤、混煤、末煤、煤泥等烟煤，也可以是褐煤、无烟煤等其他煤炭种类。优选地，原料煤的粒度为0-50mm。在对原料煤进行预破碎时，可以对原料煤直接掺混，也可粉碎后定量加到后面的混合设备内混合，也可同时在破碎设备内部混合破碎。优先地，对原料煤进行预破碎时，将其破碎至200目。
本实施例中，添加剂的原料可以为石灰石、消石灰、苏打粉等，原料可为块状如25mm石灰石经过磨粉设备如环辊磨、气流磨等粉碎至1200目或2500目等，也可为粉状物料直接称量后进入下级混合设备。
本实施例中，对将所述破碎煤和所述添加剂进行混合时，可以通过计量装置控制破碎煤和添加剂的比例。如，按照煤：添加剂＝10:1控制破碎煤和添加剂的比例。计量可通过螺旋称、仓重传感器或直接间断称量等方式实现。混合物经过成型后，型煤(型煤温度约50摄氏度左右，可为椭球形、棒形等，粒度为40mm长，30mm宽，20mm厚，或其他尺寸，冷压强度为500n以上)。
本实施例中，采用干法成型对混合物进行成型处理。采用中低压干法成型机，有别于市面上的湿法常用的低压成型机和干粉常用的高压成型机，线压力为7-12t/cm。制成的型煤形状可以是圆形、椭球形、条形、片状等多种规格。
本实施例中，还需根据压制成型后型煤的温度以及型煤包装方式，确定冷却方式：如包装袋小，散热好，可不进行专门冷却；相反，可用链板式或网带式冷干机或立式冷干机等进行冷却。
本实施例中，还需对成型煤进行筛选，筛出其中未成型的粉料。从出料口经振动筛(筛缝尺寸可为10mm或其他)振动筛下的未成型粉料(10mm以下或其他)经返料螺旋或斗提机等返回至压球机进料端继续成型。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员而言，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，本发明所例举的实施例无法对所有的实施方式予以穷尽，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。在本发明中提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同一篇文献被单独引用为参考那样。