一种提质煤加湿降温均化一体化装置及工艺的制作方法

本发明涉及低阶煤提质技术领域，尤其涉及一种提质煤加湿降温均化一体化装置及工艺。

背景技术：

长焰煤或褐煤经过干馏炉热解后，产品提质煤的温度约为600～750℃，需对其钝化之后再进行运输或贮存；目前国内低阶煤热解装置中，对于提质煤的钝化处理有2种常用方法：一种是将提质煤从600℃间接冷却至80℃左右，得到的产品为干燥的提质煤，缺点是常常有粉尘飞扬、聚集，并且提质煤吸水后活性仍然很高，容易发生自燃的情况；另外一种是在干馏炉底部直接加水浸泡，将提质煤冷却至低于80℃，得到含水量很高的提质煤，缺点是水消耗量大且产生大量蒸汽，未经处理的蒸汽携带出大量粉尘，会在后续工段中逸出，造成生产环境恶劣。

技术实现要素：

本发明提供了一种提质煤加湿降温均化一体化装置及工艺，针对直立炉排出的温度约200℃的提质煤进行集成化装置处理，即将各功能段集成在一个封闭式的壳体内，采用直接喷水雾的方式实现均匀加湿，且无需对产生的蒸汽做特殊处理，同时通过间接换热的方式对提质煤缓慢降温；与现有同类装置相比，不仅减少了设备重量、造价和操作费用，而且抑尘效果好，能够改善操作环境，降低自燃风险。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种提质煤加湿降温均化一体化装置，包括自上至下集成在一个封闭式壳体内的缓存段、加湿段、冷却段和均化段；所述缓存段设缓存料斗，缓存料斗的外侧设第一水冷装置，缓存料斗底部的出料口与加湿段连通，该出料口下方设布料器；所述加湿段的顶部设喷淋装置，加湿段的底部与冷却段连通；所述冷却段设冷却料仓，冷却料仓内设第二水冷装置；冷却段底部的出料口与均化段连通，均化段设混合均化装置。

所述缓存料斗的顶部设进料口及排尘口，进料口上方一侧设密闭的来料带式输送机，排尘口通过排尘管道连接外部的除尘器。

所述缓存料斗为上口大、下口小的圆锥形料斗，第一水冷装置为设置在圆锥形料斗外侧的多条水冷管道，水冷管道的进水端分别设流量表。

所述加湿段的外壁为圆筒形，喷淋装置设于缓存料斗出料口的外侧，由沿周向及径向均匀设置的多个水雾喷头组成，水雾喷头的进水端连接工业水输送管道，靠近该进水端的工业水输送管道上设流量计；喷淋装置下方的加湿段外壁上设多个检修人孔。

所述冷却料仓由上部直段料仓和下部锥段料仓组成，上部直段料仓与加湿段连通，并设第二水冷装置；所述第二水冷装置为蛇形管式冷却器，蛇形管式冷却器的进水端设流量表。

所述混合均化装置为卧式螺旋混合机，卧式螺旋混合机顶部沿轴向设有多个水雾喷头，水雾喷头的进水端连接工业水输送管道，靠近该进水端的工业水输送管道上设流量计及流量控制阀；卧式螺旋混合机的出料口与外运带式输送机连接，该出料口处设温度检测装置及水分检测仪，温度检测装置、水分检测仪通过控制系统与流量控制阀联锁控制。

所述布料器为圆锥筒形布料器。

基于所述装置的一种提质煤加湿降温均化一体化工艺，包括如下步骤：

1)从直立炉排出的干燥的高温提质煤通过密闭的来料带式输送机进入缓存段，缓存段设圆锥形的缓存料斗，缓存料斗的外侧设第一水冷装置；提质煤从180℃～220℃冷却至140℃～160℃；

2)初步冷却后的提质煤通过缓存段底部出料口设置的布料器进入加湿段，加湿段上部的环形空间内设喷淋装置，对提质煤进行均匀喷水加湿，加湿过程产生的蒸汽在上部封闭空间内凝结，然后回到提质煤中，整个加湿过程无蒸汽外溢；

3)加湿段的下方为冷却段，加湿后的提质煤在冷却段缓慢、连续向底部出料口移动，提质煤在冷却段的停留时间为5h以上；冷却段内设第二水冷装置，提质煤与冷却水及环境进行间接换热并缓慢降温，冷却后提质煤温度不高于60℃；

4)冷却段的下方为均化段；均化段采用混合均化装置对提质煤的温度、水分进行均化，混合均化装置内设水雾喷头，出料口处设温度及水分检测装置，温度及水分检测装置通过控制系统与用于向水雾喷头供水的工业水管道上的流量控制阀联锁控制，当检测到提质煤温度、水分不满足要求时，通过启停流量控制阀调节喷水量，达到设定湿度、温度的提质煤通过设置在混合均化装置出料口的排料阀排出后，由密闭的外运带式输送机外运。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)将缓存段、加湿段、冷却段和均化段集成在一个封闭式的壳体内，有利于烟尘导出，且各功能段之间相互协同配合，提高了煤加湿降温的效果；

2)采用分段冷却、加湿的方法；即通过缓存段自然散热的方式将提质煤由200℃冷却至180℃，再通过加湿段进行加湿，使提质煤水分达到5％左右，然后再经过冷却段进行自然散热及冷却水管强化降温至60℃以下，最后经过混合均化装置进行温度及水分的均化，，同时根据实际情况对水分进行调节，最终排出温度和水分稳定的提质煤，满足后续工艺的要求；

3)缓存段采用圆锥形料斗结构，出料口设圆锥筒形布料器，使下方加湿段内的物料顶部自然堆积成圆锥形结构，这种方式有利于物料的均匀分散，加水喷淋时，水能够更均匀的喷洒到物料上；

4)缓存段和加湿段的结构在加湿段上部形成一个环形空间，一方面有利于对加湿过程产生的水蒸气进行封锁，另一方面具备足够的空间在加湿段上部布置喷淋装置对水蒸气进行冷却，整个加湿过程中产生的蒸汽无需处理，实现零排放；

5)冷却段下部设均化段，对加湿后的提质煤进行充分混合，并实现其水分、温度的均匀化；另外通过温度、水分检测装置与流量控制阀的联锁控制，还可以在混合均化装置内再次补充喷水进行加湿降温，最终排出温度和水分稳定的提质煤；

6)充分利用工厂回用的工业水(即处理后废水)作为喷洒用水，实现节约能源、清洁生产的目的。

附图说明

图1是本发明所述一种提质煤加湿降温均化一体化装置的结构示意图。

图中：1.缓存段2.加湿段3.冷却段4.均化段5.壳体6.来料带式输送机7.第一水冷装置8.布料器9.喷淋装置10.第二水冷装置11.混合均化装置12.水雾喷头13.外运带式输送机

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本发明所述一种提质煤加湿降温均化一体化装置，包括自上至下集成在一个封闭式壳体内的缓存段1、加湿段2、冷却段3和均化段4；所述缓存段1设缓存料斗，缓存料斗的外侧设第一水冷装置7，缓存料斗底部的出料口与加湿段2连通，该出料口下方设布料器8；所述加湿段2的顶部设喷淋装置9，加湿段2的底部与冷却段3连通；所述冷却段3设冷却料仓，冷却料仓内设第二水冷装置10；冷却段3底部的出料口与均化段4连通，均化段4设混合均化装置11。

所述缓存料斗的顶部设进料口及排尘口，进料口上方一侧设密闭的来料带式输送机6，排尘口通过排尘管道连接外部的除尘器。

所述缓存料斗为上口大、下口小的圆锥形料斗，第一水冷装置7为设置在圆锥形料斗外侧的多条水冷管道，水冷管道的进水端分别设流量表。

所述加湿段2的外壁为圆筒形，喷淋装置9设于缓存料斗出料口的外侧，由沿周向及径向均匀设置的多个水雾喷头组成，水雾喷头的进水端连接工业水输送管道，靠近该进水端的工业水输送管道上设流量计；喷淋装置9下方的加湿段外壁上设多个检修人孔。

所述冷却料仓由上部直段料仓和下部锥段料仓组成，上部直段料仓与加湿段2连通，并设第二水冷装置10；所述第二水冷装置10为蛇形管式冷却器，蛇形管式冷却器的进水端设流量表。

所述混合均化装置11为卧式螺旋混合机，卧式螺旋混合机顶部沿轴向设有多个水雾喷头12，水雾喷头12的进水端连接工业水输送管道，靠近该进水端的工业水输送管道上设流量计及流量控制阀；卧式螺旋混合机的出料口与外运带式输送机13连接，该出料口处设温度检测装置及水分检测仪，温度检测装置、水分检测仪通过控制系统与流量控制阀联锁控制。

所述布料器8为圆锥筒形布料器。

本发明所述一种提质煤加湿降温均化一体化装置相当于一个封闭式的钝化站，该钝化站的进口与密闭的来料带式输送机6相连，其加湿降温均化的工艺过程如下：

1)从直立炉排出的干燥的高温提质煤通过密闭的来料带式输送机6进入缓存段1，缓存段1设圆锥形的缓存料斗，缓存料斗的外侧设第一水冷装置7；提质煤从180℃～220℃冷却至140℃～160℃；

2)初步冷却后的提质煤通过缓存段1底部出料口设置的布料器8进入加湿段2，加湿段2上部的环形空间内设喷淋装置9，对提质煤进行均匀喷水加湿，加湿过程产生的蒸汽在上部封闭空间内凝结，然后回到提质煤中，整个加湿过程无蒸汽外溢；

3)加湿段2的下方为冷却段3，加湿后的提质煤在冷却段3缓慢、连续向底部出料口移动，提质煤在冷却段3的停留时间为5h以上；冷却段3内设第二水冷装置10，提质煤与冷却水及环境进行间接换热并缓慢降温，冷却后提质煤温度不高于60℃；

4)冷却段3的下方为均化段4；均化段4采用混合均化装置11对提质煤的温度、水分进行均化，混合均化装置11内设水雾喷头12，出料口处设温度及水分检测装置，温度及水分检测装置通过控制系统与用于向水雾喷头12供水的工业水管道上的流量控制阀联锁控制，当检测到提质煤温度、水分不满足要求时，通过启停流量控制阀调节喷水量，达到设定湿度、温度的提质煤通过设置在混合均化装置11出料口的排料阀排出后，由密闭的外运带式输送机13外运。

冷却段3的容量需满足提质煤5h以上停留时间的要求，壳体5采用钢结构，有利于向外界环境散热。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。