处理低阶煤的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工领域，具体而言，涉及一种处理低阶煤的系统和方法。
【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。由于低阶煤具有高水分、低热值、易氧化、易泥化等特点，导致其存在湿法分选煤泥水处 理费用高、长期储存易氧化以及单位能量的运输成本高等缺点。
[0003] 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S0x、C0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。
[0004] 煤炭分选技术作为洁净煤技术的基础和源头，能够脱除原煤中50-60%的无机硫 和大部分灰，是洁净煤技术中最成熟、最经济、工业化程度最高的技术之一。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。因此，所选工艺系统不 同，分选效果也存在差异。
[0005] 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。随着煤 炭开采力度的加大，优质煤炭资源的储量逐年减少。因此，开发低阶煤资源的有效利用途径 和犯法，将对煤炭行业的可持续发展具有重要的意义。
[0006] 通过干法分选降灰脱硫、干燥脱水和气化提质的方法将是提高褐煤热值和转化 率，同时降低能耗和环境污染的一种有效途径，提高社会效益和经济效益，符合我国发展洁 净煤技术能源多元化的战略需要，积极响应了国家节能减排的新政策。
【发明内容】
[0007] 本发明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，本发明的 一个目的在于提出一种处理低阶煤的系统和方法。
[0008] 根据本发明的一个方面，本发明提出一种处理低阶煤的系统，包括：
[0009] 低阶煤破碎装置，所述低阶煤破碎装置具有低阶煤入口和破碎煤出口，
[0010] 筛分装置，所述筛分装置具有破碎煤入口、块煤出口和粉煤出口，所述破碎煤入口 与所述破碎煤出口相连；
[0011]块煤热风重介质分选装置，所述块煤热风重介质分选装置具有块煤入口、块精煤 出口、第一热风入口、固体重介质入口、第一尾气出口和矸石出口，所述块煤入口与所述块 煤出口相连；
[0012] 粉煤热风气流分选装置，所述粉煤热风气流分选装置具有粉煤入口、第一粉精煤 出口、第二热风入口和第二尾气出口，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连；
[0013] 块精煤破碎装置，所述块精煤破碎装置具有块精煤入口和第二粉精煤出口，所述 块精煤入口与所述块精煤出口相连；
[0014] 粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有粉精煤入口、干燥粉精煤出口、第三热风入 口和第三尾气出口，所述粉精煤入口分别与所述第一粉精煤出口和所述第二粉精煤出口相 连；
[0015] 粉煤气化炉，所述粉煤气化炉具有入料口和气化气出口，所述入料口与所述干燥 粉精煤出口相连;以及
[0016] 余热回收装置，所述余热回收装置具有气化气入口、冷却气化气出口和热气出口， 所述气化气入口与所述气化气出口相连，所述热气出口分别与所述第一热风入口、所述第 二热风入口和所述第三热风入口相连。
[0017] 本发明上述实施例的处理低阶煤的系统将低阶煤进行破碎、分级、分选、干燥、气 化等处理，能有效脱除低阶煤中的硫、灰等矿物杂质和水分，提高气化炉处理量和煤气品 质。采用将分级分选和粉煤气化技术耦合，通过原煤的热气流块/粉煤分级分选能提高块 煤、粉煤的分选效率和脱水率;块煤经重介质分选处理后再进行破碎能降低破碎能耗;块煤 经破碎后粉煤与干燥介质的接触面积增大，干燥效率提高;原煤经分选排矸后，减少了气化 过程的单位能耗和煤气杂质；采用废热锅炉回收气化气的余热作为分选和干燥介质，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。
[0018] 另外，根据本发明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：
[0019]在本发明的一些实施例中，上述处理低阶煤的系统进一步包括：
[0020] 除尘装置，所述除尘装置具有尾气入口、粉尘出口和气体出口，所述尾气入口分别 与所述第一尾气出口、第二尾气出口和第三尾气出口相连。
[0021] 根据本发明的另一方面，本发明提出了一种采用前面所述的处理低阶煤的系统处 理低阶煤的方法，包括：
[0022] (1)将所述低阶煤供给至低阶煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到破碎煤；
[0023] (2)将所述破碎煤供给至所述筛分装置中进行筛分处理，以便分别得到块煤和粉 煤；
[0024] (3)将所述块煤供给至所述块煤热风重介质分选装置中，并采用热风和固体重介 质对所述块煤进行重介质分选处理，以便得到块精煤和第一尾气；
[0025] (4)将所述粉煤供给至所述粉煤热风气流分选装置中，并采用热风对所述粉煤进 行气流分选处理，以便得到第一粉精煤和第二尾气；
[0026] (5)将所述块精煤供给至所述块精煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到第二粉 精煤；
[0027] (6)将所述第一粉精煤和所述第二粉精煤供给至所述粉煤干燥装置中，并采用热 风进行干燥处理，以便得到干燥粉精煤和第三尾气；
[0028] (7)将所述干燥粉精煤供给至所述粉煤气化炉中进行气化，以便得到气化气；
[0029] (8)将所述气化气供给至所述余热回收装置中进行余热回收处理，以便产生热气， 并将所述热气，分别返回步骤(3)、步骤(4)和步骤(6)作为所述热风使用。
[0030] 本发明上述实施例的处理低阶煤的方法将低阶煤进行破碎、分级、分选、干燥、气 化等处理，能有效脱除低阶煤中的硫、灰等矿物杂质和水分，提高气化炉处理量和煤气品 质。采用将分级分选和粉煤气化技术耦合，通过原煤的热气流块/粉煤分级分选能提高块 煤、粉煤的分选效率和脱水率;块煤经重介质分选处理后再进行破碎能降低破碎能耗;块煤 经破碎后粉煤与干燥介质的接触面积增大，干燥效率提高;原煤经分选排矸后，减少了气化 过程的单位能耗和煤气杂质；采用废热锅炉回收气化气的余热作为分选和干燥介质，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。
[0031] 另外，根据本发明上述实施例的处理低阶煤的方法还可以具有如下附加的技术特 征：
[0032]在本发明的一些实施例中，上述处理低阶煤的方法进一步包括：
[0033] (9)将步骤(3)中产生的第一尾气、步骤(4)中产生的第二尾气和步骤(6)中产生的 第三尾气供给至所述除尘装置中进行除尘处理。
[0034]在本发明的一些实施例中，所述破碎煤的粒度低于80毫米。
[0035] 在本发明的一些实施例中，所述块煤的粒度为不低于6毫米，所述粉煤的粒度低于 6晕米。
[0036] 在本发明的一些实施例中，所述干燥粉精煤的粒度低于6毫米，
[0037] 在本发明的一些实施例中，所述干燥粉精煤的含水率低于10重量％。
[0038]在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述重介质分选处理采用的热风流温度 为100-120°C，重介质流化速度为0.9-1.8m/s，分选密度1.4-2. Og/cm3。
[0039] 在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，采用温度为100-130摄氏度和气流速度 为4-9m/s的热风进行所述气流分选处理。
[0040] 在本发明的一些实施例中，在步骤(6)中，采用温度为100-200摄氏度和气流速度 0.1-0.5m/s热风进行所述干燥处理。
[0041] 在本发明的一些实施例中，在步骤(7)中，所述气化的温度为900-1100摄氏度。
【附图说明】
[0042]图1是根据本发明一个实施例的处理低阶煤的系统的结构示意图。
[0043]图2是根据本发明另一个实施例的处理低阶煤的系统的结构示意图。
[0044] 图3是根据本发明一个实施例的处理低阶煤的方法的流程图。
[0045] 图4是根据本发明另一个实施例的处理低阶煤的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0046] 下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0047]在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。
[0048] 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