处理低阶煤的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于煤化工技术领域，具体而言，本发明设及一种处理低阶煤的系统和方 法。
【背景技术】
[0002] 低阶煤主要包括不黏煤、弱黏煤、长焰煤和褐煤等，具有水分高、密度小、挥发分 高、不黏结、化学反应性强、热稳定性差及发热量低等特点。中国低阶煤资源探明储量也在 2000亿tW上，低阶煤的储量占已探明煤炭储量的55% W上。
[0003] 低阶煤直接燃烧的热效率低，且溫室气体的排放量也很大，难W大规模开发利用。 低阶煤不经过提质加工，难W满足多种用户的质量要求，因此提质加工成为低阶煤高效开 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W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W扩大其利用范围。
[0004] 虽然通过分选可W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，而常溫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，分选效果 差。与低阶煤燃烧发电相比，低阶煤直接进行干燥、热解和气化技术在一定程度上提高低阶 煤的利用效率，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，同时降低了热解和气化过程的有效处理量。因此，开发新的 低阶煤利用途径成为低阶煤深加工新的研究方向。
【发明内容】
[0005] 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，该系统可W解决现有的复合式排杆技术 对低阶煤排杆率低的问题，从而可W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杆过程，可W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W显著提高原料利用率，而且可W提高企业经济效益。
[0006] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理低阶煤的系统。根据本发明的实施 例，该系统包括：
[0007] 热风复合式排杆装置，所述热风复合式排杆装置具有低阶煤入口、热风入口、杆石 出口、精煤出口和尾气出口；
[000引筛分装置，所述筛分装置具有精煤入口、块煤出口和粉煤出口，所述精煤入口与所 述精煤出口相连；
[0009] 热解装置，所述热解装置具有块煤入口、半焦出口和热解油气出口，所述块煤入口 与所述块煤出口相连；
[0010] 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，所述热气出口与所述热风入口相连；
[0011] 粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有粉煤入口、干燥热气入口、干燥粉煤出口和 干燥尾气出口，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连;W及
[0012] 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。
[0013] 由此，根据本发明实施例的处理低阶煤的系统通过采用热风对低阶煤进行处理， 不但实现了预干燥和排杆一体化，而且通过预干燥处理可W脱除低阶煤表面的水分，从而 降低了排杆过程中颗粒之间(尤其是精煤与杆石之间）的粘结概率，解决了现有的复合式排 杆技术对低阶煤排杆率低的问题，并且解决了热解产品品质差和气化气的品质差的问题， 即采用本发明的系统可W显著提高热解过程中热解产品的质量和气化过程中气化产品的 质量，同时通过在对低阶煤进行气化处理之前进行干燥处理，可W显著提高气化过程中气 体产率和品质，其次通过将复合式排杆技术、干燥技术、热解技术和气化技术有机集成，巧 妙的将热解过程中产生的余热用于排杆过程，可W显著降低处理过程能源成本。
[0014] 另外，根据本发明上述实施例的处理低阶煤的系统还可W具有如下附加的技术特 征：
[0015] 在本发明的一些实施例中，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尾气出口和所述干 燥尾气出口相连。
[0016] 在本发明的一些实施例中，所述处理低阶煤的系统进一步包括:废热锅炉，所述废 热锅炉具有气化气入口、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W实现系统余热的充分利用，从 而降低能源成本。
[0017] 在本发明的再一个方面，本发明提出了一种处理低阶煤的方法。根据本发明的实 施例，该方法是采用上述所述的处理低阶煤的系统进行的。根据本发明的具体实施例，该方 法包括：
[0018] (1)将低阶煤供给至所述热风复合式排杆装置中采用热风对所述低阶煤进行排杆 和预干燥处理，W便分别得到杆石、精煤和含有粉尘的尾气；
[0019] (2)将所述精煤供给至所述筛分装置中进行筛分处理，W便得到块煤和粉煤；
[0020] (3)将所述块煤供给至所述热解装置中进行热解处理，W便得到半焦和热解油气；
[0021] (4)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，W便得到冷 却半焦和热气，并将所述热气返回步骤(1)作为所述热风使用；
[0022] (5)将所述粉煤供给至所述粉煤干燥装置中采用干燥热气对所述粉煤进行干燥处 理，W便得到干燥尾气和干燥粉煤；W及
[0023] (6)将所述干燥粉煤供给至所述粉煤气化装置进行气化处理，W便得到气化气。
[0024] 由此，根据本发明实施例的处理低阶煤的系统通过采用热风对低阶煤进行处理， 不但实现了预干燥和排杆一体化，而且通过预干燥处理可W脱除低阶煤表面的水分，从而 降低了排杆过程中颗粒之间(尤其是精煤与杆石之间）的粘结概率，解决了现有的复合式排 杆技术对低阶煤排杆率低的问题，并且解决了热解产品品质差和气化气的品质差的问题， 即采用本发明的系统可W显著提高热解过程中热解产品的质量和气化过程中气化产品的 质量，同时通过在对低阶煤进行气化处理之前进行干燥处理，可w显著提高气化过程中气 体产率和品质，其次通过将复合式排杆技术、干燥技术、热解技术和气化技术有机集成，巧 妙的将热解过程中产生的余热用于排杆过程，可W显著降低处理过程能源成本。
[0025] 另外，根据本发明上述实施例的处理低阶煤的方法还可W具有如下附加的技术特 征：
[0026] 在本发明的一些实施例中，所述处理低阶煤的方法进一步包括：（7)将所述含有粉 尘的尾气和所述干燥尾气供给至所述除尘装置中进行除尘处理，W便收集粉尘。
[0027] 在本发明的一些实施例中，所述处理低阶煤的方法进一步包括：（8)将所述气化气 供给至所述废热锅炉中进行余热回收处理，W便得到煤气和过热蒸汽，并将所述过热蒸汽 返回至步骤(5)作为所述干燥热气使用。由此，可W实现系统余热的充分利用，从而降低能 源成本。
[00%]在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述热风的溫度为80~130摄氏度，所述 热风的流速为8~23m/s。由此，可W显著提高低阶煤干燥和排杆效率。
[0029] 在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述块煤的粒径不低于6mm。由此，可W 显著提高低阶煤热解效率。
[0030] 在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述热解处理的溫度为500-900摄氏度。
[0031] 在本发明的一些实施例中，在步骤(5)中，所述干燥热气的溫度为100~200摄氏 度，所述干燥热气的流速为0.1~〇.5m/s。由此，可W显著提高粉煤的干燥效率。
[0032] 在本发明的一些实施例中，在步骤(6)中，所述气化的溫度800~1100摄氏度。由 此，可W显著提高粉煤的气化效率，从而提高气化气产率。
[0033] 本发明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，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0034] 本发明的上述和/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：
[0035] 图1是根据本发明一个实施例的处理低阶煤的系统结构示意图；
[0036] 图2是根据本发明再一个实施例的处理低阶煤的系统结构示意图；
[0037] 图3是根据本发明又一个实施例的处理低阶煤的系统结构示意图；
[0038] 图4是根据本发明一个实施例的处理低阶煤的方法流程示意图；
[0039] 图5是根据本发明再一个实施例的处理低阶煤的方法流程示意图；
[0040] 图6是根据本发明又一个实施例的处理低阶煤的方法流程示意图；
[0041 ]图7是根据本发明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】
[0042] 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。
[0043] 在本发明的描述中，需要理解的是