处理低阶煤的系统的制作方法

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：分级装置、块煤热风复合式分选装置、粉煤热风分选装置、热解装置、半焦余热回收装置、粉煤干燥装置和粉煤气化装置，分级装置上块煤出口与块煤热风复合式分选装置上块煤入口相连；热解装置上精煤入口与块煤热风复合式分选装置上精煤出口相连；粉煤热风分选装置上的粉煤入口与分级装置上的粉煤出口相连；半焦余热回收装置上半焦出口与热解装置上半焦出口相连，半焦余热回收装置上热气出口分别与块煤热风复合式分选装置和粉煤热风分选装置上热风入口相连；粉煤干燥装置上粉煤入口与粉煤热风分选装置上精煤出口相连；粉煤气化装置上干燥粉煤入口与粉煤干燥装置上干燥粉煤出口相连。
【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] 低阶煤主要是指黏结性差、煤化度低的煤，常见的有褐煤、泥炭、长焰煤、风化煤 等。我国低阶煤资源丰富，占我国已探明煤炭总量的55%以上。现阶段低阶煤的主要利用方 式是直接燃烧发电，这种利用方式虽然在操作上简单易行，但是造成了能源、设备等的极大 浪费。另外，低阶煤直接燃烧的热效率低，且低阶煤燃烧后会产生SOx、⑶和NOx等对大气造 成严重污染。低阶煤提质加工将成为低阶煤高效开发利用的关键。低阶煤的提质加工包括 分选、干燥、成型、热解、气化等，低阶煤脱灰、脱水后热值增加，低阶煤脱硫后可以减少后续 加工过程中设备的腐蚀和降低酸雨对环境的危害，低阶煤通过提质加工可以扩大其利用范 围。
[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。单独的干燥和气化技术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。
[0004] 因此，现有的处理低阶煤的技术有待进一步改进。 【实用新型内容】
[0005] 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，该系统可以解决现有的复合式排矸技 术对低阶煤排矸率低的问题，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，同时通过将粉 煤进行气化处理得到气化气，不仅可以显著提高原料利用率，而且可以提高企业经济效益。
[0006] 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：
[0007] 分级装置，所述分级装置具有低阶煤入口、块煤出口和粉煤出口；
[0008] 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块煤入口、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，所述块煤入口与所述块煤出口相 连；
[0009] 粉煤热风分选装置，所述粉煤热风分选装置具有粉煤入口、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，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连；
[0010] 热解装置，所述热解装置具有第一精煤入口、半焦出口和热解油气出口，所述第一 精煤入口与所述第一精煤出口相连；
[0011] 半焦余热回收装置，所述半焦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；
[0012] 粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有第二精煤入口、干燥热气入口、干燥粉煤出 口和干燥尾气出口，所述第二精煤入口与所述第二精煤出口相连;以及
[0013] 粉煤气化装置，所述粉煤气化装置具有干燥粉煤入口和气化气出口，所述干燥粉 煤入口与所述干燥粉煤出口相连。
[0014] 由此，根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统通过对低阶煤进行分级处理， 得到块煤和粉煤，然后采用热风分别对所得块煤和粉煤进行分选处理，不但实现了预干燥 和排矸一体化，而且通过预干燥处理可以脱除块煤和粉煤表面的水分，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半焦热值低、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，其次通过将复合式排矸技术和热 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，另外通过在对粉煤进行气化处理之前进行干燥处理，可以显著提高气化过程中 气体产率，并且将分级所得粉煤进行气化处理，不仅可以显著提高原料利用率，而且可以提 高企业经济效益。
[0015] 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：
[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，所述尾气入口分别与所述第一尾气出口、所述第二尾气出口和所 述干燥尾气出口相连。
[0017] 任选的，所述处理低阶煤的系统进一步包括:废热回收装置，所述废热回收装置具 有气化气入口、煤气出口和过热蒸汽出口，所述气化气入口与所述气化气出口相连，所述过 热蒸汽出口与所述干燥热气入口相连。由此，可以实现系统余热的充分利用，从而降低能源 成本。
[0018] 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】
[0019] 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：
[0020] 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；
[0021] 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；
[0022] 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；
[0023]图4是采用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；
[0024]图5是采用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；
[0025]图6是采用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；
[0026]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】
[0027]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。
[0028]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。
[0029]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。
[0030] 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。
[0031] 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。 [0032]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:分级装置，所述分级装置具有低阶煤入口、块煤出口和粉煤 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块煤入口、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，所述块煤入口与所述块煤出口相连;粉 煤热风分选装置，所述粉煤热风分选装置具有粉煤入口、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，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连;热解装置，所述热解装置 具有第一精煤入口、半焦出口和热解油气出口，所述第一精煤入口与所述第一精煤出口相 连;半焦余热回收装置，所述半焦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;粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有第二精煤入口、干燥热气入口、干燥粉 煤出口和干燥尾气出口，所述第二精煤入口与所述第二精煤出口相连；以及粉煤气化装置， 所述粉煤气化装置具有干燥粉煤入口和气化气出口，所述干燥粉煤入口与所述干燥粉煤出 口相连。发明人发现，通过对低阶煤进行分级处理，得到块煤和粉煤，然后采用热风分别对 所得块煤和粉煤进行分选处理，不但实现了预干燥和排矸一体化，而且通过预干燥处理可 以脱除块煤和粉煤表面的水分，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 的半焦热值低、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，其次通过将复合式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，另外通过在对粉煤进行气 化处理之前进行干燥处理，可以显著提高气化过程中气体产率，并且将分级所得粉煤进行 气化处理，不仅可以显著提高原料利用率，而且可以提高企业经济效益。
[0033] 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:分级装置100、块煤热风复合式分选装置200、粉煤热风分 选装置300、热解装置400、半焦余热回收装置500、粉煤干燥装置600和粉煤气化装置700。
[0034] 根据本实用新型的实施例，分级装置100具有低阶煤入口 101、块煤出口 102和粉煤 出口 103,且适于将低阶煤进行分级处理，从而可以得到块煤和粉煤。由此，不仅可以显著降 低后续分选过程中的粉尘，而且可以避免后续热解过程原料的浪费，从而节约原料成本。
[0035] 根据本实用新型的一个实施例，块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，块煤的粒径可以为不低于6mm， 而粉煤的粒径可以为小于6_。由此，通过对所得低阶煤进行分级处理，然后采用热风分别 对块煤和粉煤进行分选处理，可以显著提高块煤和粉煤的分选效率，从而提高热解油气产 率和气化气收率。
[0036]根据本实用新型的实施例，块煤热风复合式分选装置200具有块煤入口 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，块煤入口 201与块 煤出口 102相连，且适于采用热风对上述分级所得到的块煤进行排矸和预干燥处理，从而可 以分别得到矸石、精煤和含有粉尘的尾气。发明人发现，通过采用热风对块煤进行处理，不 但实现了预干燥和排矸一体化，而且通过预干燥处理可以脱除块煤表面的水分，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，并且解决了后续热解后的半焦热值低、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。
[0037] 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80 ~13(TC〇
[0038] 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9 ~24m/s。发明人发现，使用该流速范围的热风可以使得块煤中精煤和矸石在浮力和各自重 力作用下明显分离，并且可以带走块煤表面的水分，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。
[0039] 根据本实用新型的实施例，粉煤热风分选装置300具有粉煤入口 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,粉煤入口 301与粉煤出口 103相连，且适于采用第二热风对粉煤进行排矸和预干燥处理，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，通过将分级分选技术与分级预干燥技术 耦合，将低阶煤预先分级处理后再分别进行分选和预干燥，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，同时采用热风对分级所得粉煤进行处理，不但实 现了预干燥和排矸一体化，而且通过预干燥处理可以脱除粉煤表面的水分，从而降低了分 选过程中颗粒之间(尤其是精煤与矸石之间）的粘结概率，进而经分选所得精煤经后续干燥 和气化处理可以显著提高所得气化气品质。
[0040] 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80 ~13(TC〇
[0041] 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粉煤中精煤和矸石在浮力和各自重 力作用下明显分离，并且可以带走粉煤表面的水分，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，从而进一步提高所得气化气品质。
[0042]根据本实用新型的实施例，热解装置400具有第一精煤入口 401、半焦出口 402和热 解油气出口 403，第一精煤入口 401与第一精煤出口 204相连，且适于将上述分选处理所得到 的第一精煤进行热解处理，从而可以得到半焦和热解油气。发明人发现，通过将复合式排矸 技术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排矸处理，可以显著提 高热解过程中油气产率。
[0043]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 ~90(TC〇
[0044]根据本实用新型的实施例，半焦余热回收装置500具有半焦入口 501、冷却半焦出 口 502和热气出口 503,半焦入口 501与半焦出口 402相连，热气出口 503与第一热风入口 202 和第二热风入口 302相连，且适于对热解过程所得半焦进行余热回收处理，从而可以得到热 气和冷却半焦，并且控制热气的温度为80~130°C，并将热气返回块煤热风复合式分选装置 和粉煤热风分选装置作为热风使用。发明人发现，通过将复合式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。
[0045]该步骤中，具体的，采用半焦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，并且所得到的热气经稳压包稳 压后再供给至块煤热风复合式分选装置和粉煤热风分选装置中作为热风使用。
[0046]根据本实用新型的实施例，粉煤干燥装置600具有第二精煤入口 601、干燥热气入 口 602、干燥粉煤出口 603和干燥尾气出口 604，第二精煤入口 601与第二精煤出口 304相连， 且适于采用干燥热气对分选所得第二精煤进行干燥处理，从而可以得到干燥尾气和干燥粉 煤。由此，可以显著提高后续粉煤气化效率。
[0047]根据本实用新型的一个实施例，干燥热气的温度和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，干燥热气的温度可 以为100~200摄氏度，干燥热气的流速可以为0.1~0.5m/s。具体的，所得到的干燥粉煤中 水分含量小于l〇wt%。
[0048]根据本实用新型的实施例，粉煤气化装置700具有干燥粉煤入口 701和气化气出口 702，干燥粉煤入口 701与干燥粉煤出口 603相连，且适于将粉煤干燥装置中所得到的干燥粉 煤进行气化处理，从而可以得到气化气。由此，通过将所得干燥粉煤进行气化处理，不仅可 以显著提高原料利用率，而且可以提高企业经济效益。
[0049] 根据本实用新型的一个实施例，气化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，气化处理的温度可以为800 ~1100。。。
[0050] 根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统通过对低阶煤进行分级处理，得到块 煤和粉煤，然后采用热风分别对所得块煤和粉煤进行分选处理，不但实现了预干燥和排矸 一体化，而且通过预干燥处理可以脱除块煤和粉煤表面的水分，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半焦热值低、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，其次通过将复合式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，另外通过在对粉煤进行气化处理之前进行干燥处理，可以显著提高气化过程中气体产 率，并且将分级所得粉煤进行气化处理，不仅可以显著提高原料利用率，而且可以提高企业 经济效益。
[0051] 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:除尘装置800。 [0052] 根据本实用新型的实施例，除尘装置800具有尾气入口 801、气体出口 802和粉尘出 口 803,尾气入口 801分别与第一尾气出口 205、第二尾气出口 305和干燥尾气出口 604相连， 且适于将块煤热风复合式分选装置中所得到的含有粉尘的第一尾气、粉煤热风分选装置得 到的含有粉尘的第二尾气和粉煤干燥装置中得到含有粉尘的干燥尾气进行除尘处理，可以 收集得到粉尘。由此，通过除尘处理，可以分离出尾气中带出的粉尘，从而降低环境污染。具 体的，除尘装置可以为旋风式分离器。
[0053]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:废热回收装置 900 〇
[0054]根据本实用新型的实施例，废热回收装置900具有气化气入口 901、煤气出口 902和 过热蒸汽出口 903，气化气入口 901与气化气出口 702相连，过热蒸汽出口 903与干燥热气入 口 602相连，且适于将粉煤气化装置中得到的气化气供给至废热回收装置中进行余热回收 处理，从而可以得到煤气和过热蒸汽，并将过热蒸汽返回至粉煤干燥装置作为干燥热气使 用。由此，可以实现系统余热的充分利用，从而降低能源成本。具体的，将废热回收装置中得 到的过热蒸汽温度控制在100~200摄氏度，然后经稳压包稳压后作为粉煤干燥过程的干燥 介质。根据本实用新型的具体实施例，废热回收装置可以为废热锅炉。
[0055] 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：
[0056] 根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统采用将分级、分选、热解和气化技术 耦合，采用回收热解后的半焦余热作为分选介质，采用回收气化气的余热作为干燥介质，降 低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率。
[0057]根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统通过原煤的热风分级分选能提高块 煤、粉煤的分选效率和脱水率;块煤经分选处理后再进行热解，提高了热解装置的有效处理 量和热解产品的质量，降低了热解能耗;粉煤经分选处理后在进行干燥和气化，减少了干燥 和气化过程的单位能耗，降低了煤气杂质。
[0058]根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统采用分级、分选、热解和气化的低阶 煤提质方法，该方法通过预先脱除原煤中的矸石和部分水分，提高干燥单元、热解单元和气 化单元的处理量，降低了热解产品和气化产品中的灰、硫等杂质含量。
[0059] 根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统采用分级、分选、热解和气化的低阶 煤提质方法，该方法采用块煤复合式干法分选一粉煤气流分选一块煤热解一粉煤气化工 艺，在分选过程中不用重介质具有工艺简单、运行稳定、生产成本低等优点。
[0060] 根据本实用新型实施例的处理低阶煤的系统采用分级、分选热解和气化的低阶煤 提质方法，此方法在处理块煤和粉煤均为中等可选或易选的原煤时效果较为明显。
[0061] 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)将低阶煤供给至所述分级装置 中进行分级处理，以便得到块煤和粉煤；（2)将块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块煤进行排矸和预干燥处理，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)将所述粉煤供给至所述粉煤热风分选装置中采用第二热风对所述 粉煤进行排矸和预干燥处理，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)将所述第一精煤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；（5) 将所述半焦供给至所述半焦余热回收装置中进行余热回收处理，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；（6)将所述第二精煤供给至所述粉煤干燥装置中采用干 燥热气对所述第二精煤进行干燥处理，以便得到干燥尾气和干燥粉煤；以及(7)将所述干燥 粉煤供给至所述粉煤气化装置进行气化处理，以便得到气化气。发明人发现，通过对低阶煤 进行分级处理，得到块煤和粉煤，然后采用热风分别对所得块煤和粉煤进行分选处理，不但 实现了预干燥和排矸一体化，而且通过预干燥处理可以脱除块煤和粉煤表面的水分，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半焦热值低、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，其次通过将复合 式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，另外通过在对粉煤进行气化处理之前进行干燥处理，可以显著 提高气化过程中气体产率，并且将分级所得粉煤进行气化处理，不仅可以显著提高原料利 用率，而且可以提高企业经济效益。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。
[0062]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：
[0063] S100:将低阶煤供给至分级装置中进行分级处理
[0064] 根据本实用新型的实施例，将低阶煤供给至分级装置中进行分级处理，从而可以 得到块煤和粉煤。由此，不仅可以显著降低后续分选过程中的粉尘，而且可以避免后续热解 过程原料的浪费，从而节约原料成本。
[0065] 根据本实用新型的一个实施例，块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，块煤的粒径可以为不低于6mm， 而粉煤的粒径可以为小于6_。由此，通过对所得低阶煤进行分级处理，然后采用热风分别 对块煤和粉煤进行分选处理，可以显著提高块煤和粉煤的分选效率，从而提高热解油气产 率和气化气收率。
[0066] S200:将块煤供给至块煤热风复合式分选装置中采用第一热风对块煤进行排矸和 预干燥处理
[0067] 根据本实用新型的实施例，将上述分级所得到的块煤供给至块煤热风复合式分选 装置中采用第一热风对块煤进行排矸和预干燥处理，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，通过采用热风对块煤进行处理，不但实现了预干燥 和排矸一体化，而且通过预干燥处理可以脱除块煤表面的水分，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，并且解决了后续热解后的半焦热值低、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。
[0068] 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80 ~13(TC〇
[0069] 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9 ~24m/s。发明人发现，使用该流速范围的热风可以使得块煤中精煤和矸石在浮力和各自重 力作用下明显分离，并且可以带走块煤表面的水分，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。
[0070] S300:将粉煤供给至粉煤热风分选装置中采用第二热风对粉煤进行排矸和预干燥 处理
[0071] 根据本实用新型的实施例，将粉煤供给至粉煤热风分选装置中采用第二热风对粉 煤进行排矸和预干燥处理，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，通过将分级分选技术与分级预干燥技术耦合，将低阶煤预先分级处理后再分 别进行分选和干燥，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，同时采用热风对分级所得粉煤进行处理，不但实现了预干燥和排矸一体化，而且通过预 干燥处理可以脱除粉煤表面的水分，从而降低了分选过程中颗粒之间（尤其是精煤与矸石 之间）的粘结概率，进而经分选所得精煤经后续干燥和气化处理可以显著提高所得气化气 品质。
[0072] 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80 ~13(TC〇
[0073]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粉煤中精煤和矸石在浮力和各自重 力作用下明显分离，并且可以带走粉煤表面的水分，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，从而进一步提高所得气化气品质。
[0074] S400:将第一精煤供给至热解装置中进行热解处理
[0075]根据本实用新型的实施例，将上述块煤热风复合式分选装置中所得到的第一精煤 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 式排矸技术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排矸处理，可以 显著提高热解过程中油气产率。
[0076]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 ~90(TC〇
[0077] S500:将半焦供给至半焦余热回收装置中进行余热回收处理，并将热气返回块煤 热风复合式分选装置和粉煤热风分选装置作为热风使用
[0078] 根据本实用新型的实施例，将热解过程中所得半焦供给至半焦余热回收装置中进 行余热回收处理，从而可以得到热气和冷却半焦，并且控制热气的温度为80~130°C，并将 热气的一部分返回块煤热风复合式分选装置作为第一热风使用，将热气的另一部分返回粉 煤热风分选装置作为第二热风使用。发明人发现，通过将复合式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。
[0079] 该步骤中，具体的，采用半焦余热回收装置对热解过程中得到的半焦进行余热回 收，半焦的余热在半焦余热回收装置中通过转换可以得到热气，并且所得到的热气经稳压 包稳压后再供给至块煤热风复合式分选装置和粉煤热风分选装置中作为热风使用。
[0080] S600:将第二精煤供给至粉煤干燥装置中采用干燥热气对粉煤进行干燥处理
[0081] 根据本实用新型的实施例，将粉煤热风分选装置所得到的第二精煤供给至粉煤干 燥装置中采用干燥热气对粉煤进行干燥处理，从而可以得到干燥尾气和干燥粉煤。由此，可 以显著提高后续粉煤气化效率。
[0082] 根据本实用新型的一个实施例，干燥热气的温度和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，干燥热气的温度可 以为100~200摄氏度，干燥热气的流速可以为0.1~0.5m/s。具体的，所得到的干燥粉煤中 水分含量小于l〇wt%。
[0083] S700:将干燥粉煤供给至粉煤气化装置进行气化处理
[0084] 根据本实用新型的实施例，将粉煤干燥装置中所得到的干燥粉煤供给至粉煤气化 装置中进行气化处理，从而可以得到气化气。由此，通过将所得干燥粉煤进行气化处理，不 仅可以显著提高原料利用率，而且可以提高企业经济效益。
[0085] 根据本实用新型的一个实施例，气化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，气化处理的温度可以为800 ~1100。。。
[0086] 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对低阶煤进 行分级处理，得到块煤和粉煤，然后采用热风分别对所得块煤和粉煤进行分选处理，不但实 现了预干燥和排矸一体化，而且通过预干燥处理可以脱除块煤和粉煤表面的水分，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半焦热值低、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，其次通过将复合式排 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，另外通过在对粉煤进行气化处理之前进行干燥处理，可以显著提高 气化过程中气体产率，并且将分级所得粉煤进行气化处理，不仅可以显著提高原料利用率， 而且可以提高企业经济效益。
[0087]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：
[0088] S800:将含有粉尘的第一尾气、含有粉尘的第二尾气和干燥尾气供给至除尘装置 中进行除尘处理
[0089] 根据本实用新型的实施例，将步骤S200所得到的含有粉尘的第一尾气、步骤S300 所得到的含有粉尘的第二尾气和步骤S600中得到的含有粉尘的干燥尾气至除尘装置中进 行除尘处理，可以收集粉尘。由此，通过除尘处理，可以分离出尾气中带出的粉尘，从而降低 环境污染。具体的，除尘装置可以为旋风式分离器。
[0090] 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：
[0091] S900:将气化气供给至废热回收装置中进行余热回收处理，并将过热蒸汽返回 S600中作为干燥热气使用
[0092] 根据本实用新型的实施例，将粉煤气化装置中得到的气化气供给至废热回收装置 中进行余热回收处理，从而可以得到煤气和过热蒸汽，并将过热蒸汽返回至粉煤干燥装置 作为干燥热气使用。由此，可以实现系统余热的充分利用，从而降低能源成本。具体的，将废 热回收装置中得到的过热蒸汽温度控制在1〇〇~200摄氏度，然后经稳压包稳压后作为粉煤 干燥过程的干燥介质。
[0093] 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。
[0094] 实施例
[0095]采用图7所示的处理低阶煤的系统对低阶煤原煤进行处理，本实施例的原煤处理 量为30万吨/年，处理粒度范围为全粒度级，原煤的水分、灰分、硫分、热值的分析结果如表1 所示。
[0096]表1原煤性质的分析结果
L00"」【具体实施方式】包括以下次序的工艺步骤：
[0100] 1)、原煤首先由原煤仓通过皮带和给煤机送入分级装置进行分级处理，得到块煤 (粒度不低于6mm，灰分为22.05% )和粉煤(粒度小于6mm，灰分为25.99% );
[0101] 2)、将分级后所得到的块煤供给至块煤热风复合式分选装置进行分选处理，控制 热风温度105 °C，上升气流速度18.32m/s，块煤经热风复合式排矸处理后，得到精煤产品，精 煤的水分、灰分、硫分分别为15.74%、18.15 %、0.50 %，刚开始时用外供热风作为排矸介 质；
[0102] 3)、将步骤1)所得粉煤供给至粉煤热风分选装置进行分选处理，控制热风温度110 °C，上升气流速度7.33m/s，粉煤经粉煤热风分选装置处理后，得到精煤产品，精煤的水分、 灰分、硫分分别为16.71 %、14.21 %、0.48 %，刚开始时用外供热风作为排矸介质；
[0103] 4)、将步骤(2)所得到的精煤送入热解装置进行热解处理，热解温度为600°C，得到 热解油气和半焦，其中所得半焦的干基产率为68.25%，热值为6322.80kcal/kg;
[0104] 5)、将步骤4)所得到的半焦供给至半焦余热回收装置中进行余回收处理，得到冷 却半焦和热气，并将所得到的热气(80~130°C)经稳压后送入块煤热风复合式分选装置和 粉煤热风分选装置中作为热风使用；
[0105] 6)、将步骤3)所得到的精煤送入粉煤干燥装置进行干燥处理，得到干燥粉煤，其 中，干燥热气温度为180°C，流速为0.27m/s，干燥粉煤的水分7.53%，刚开始采用的干燥热 气为过热蒸汽；
[0106] 7)、将步骤2)、步骤3)所得分选尾气和步骤6)所得干燥尾气供给至除尘装置进行 收尘；
[0107] 8)、将干燥粉煤给入粉煤气化装置中进行气化处理，得到气化气，气化温度为950 °C，气化剂为氧气/蒸汽，然后将气化气进入废热回收装置中进行回收余热，得到煤气和过 热蒸汽，并将过热蒸汽供给至粉煤干燥装置中作为干燥热气使用，从废热回收装置出来的 煤气中氢气的体积含量为34.60%，一氧化碳的体积含量为30.77%。
[0108] 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。
[0109] 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： 分级装置，所述分级装置具有低阶煤入口、块煤出口和粉煤出口； 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块煤入口、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，所述块煤入口与所述块煤出口相连； 粉煤热风分选装置，所述粉煤热风分选装置具有粉煤入口、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，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连； 热解装置，所述热解装置具有第一精煤入口、半焦出口和热解油气出口，所述第一精煤 入口与所述第一精煤出口相连； 半焦余热回收装置，所述半焦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； 粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有第二精煤入口、干燥热气入口、干燥粉煤出口和 干燥尾气出口，所述第二精煤入口与所述第二精煤出口相连;以及 粉煤气化装置，所述粉煤气化装置具有干燥粉煤入口和气化气出口，所述干燥粉煤入 口与所述干燥粉煤出口相连。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： 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，所述尾气入口分别与所 述第一尾气出口、所述第二尾气出口和所述干燥尾气出口相连。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： 废热回收装置，所述废热回收装置具有气化气入口、煤气出口和过热蒸汽出口，所述气 化气入口与所述气化气出口相连，所述过热蒸汽出口与所述干燥热气入口相连。
【文档编号】C10B57/10GK205635507SQ201620227718
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】赵小楠, 丁力, 董宾, 许修强, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司