一種塊煤和粉煤組合干燥干餾方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤炭資源充分合理利用技術(shù)領(lǐng)域和煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于塊煤和粉煤組合干燥、干餾的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家能源戰(zhàn)略的調(diào)整，煤炭必須提質(zhì)利用。我國低變質(zhì)褐煤產(chǎn)量巨大，褐煤通常具有水分大、揮發(fā)分高、質(zhì)軟易碎、熱崩碎性嚴(yán)重等特點。目前我國將褐煤提質(zhì)利用的方法主要是用從魯奇爐逐步改進(jìn)發(fā)展而來的SJ型低溫干餾爐，對粒徑20?80mm的塊煤進(jìn)行低溫干餾。該方法的生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡單，投資少施工快，熱效率高，操作方便。但該技術(shù)方法無法將粒徑< 20mm的粉煤同時提質(zhì)利用；入爐煤水分大，影響產(chǎn)能、增加冷卻分離系統(tǒng)的負(fù)荷；產(chǎn)品余熱利用率低，環(huán)境污染嚴(yán)重；特別是未能解決熱崩碎性嚴(yán)重，半焦產(chǎn)品為焦粉的褐煤在干餾過程中通透性差的難題；2011年至2014年在新疆哈密地區(qū)新建的二百多臺低溫干餾爐，均因煤的上述特性無法達(dá)到設(shè)計產(chǎn)能，焦油產(chǎn)率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，通過對塊煤和粉煤篩分后分別進(jìn)行干燥和干餾，提供能夠提高原料煤燃燒質(zhì)量、油收率高、節(jié)能減排的方法及裝置。
[0004]本發(fā)明提供了一種塊煤和粉煤組合干燥干餾的方法，所述方法包括以下步驟:
[0005]S1:取粒徑< 10mm的原料煤，將其篩分成粒徑多1mm的塊煤和粒徑< 1mm的粉煤；
[0006]S2:用250?300°C的煙氣依次為粉煤、塊煤的干燥預(yù)熱，對塊煤和粉煤分別進(jìn)行干燥；
[0007]S3:對干燥后的塊煤進(jìn)行干餾，得500?600°C的高溫焦粉；以所述高溫焦粉作為熱載體，對干燥后的粉煤進(jìn)行干餾；同時，用700?800°C的煙氣為粉煤的干餾補熱；
[0008]S4:將干餾后的粉煤和高溫焦粉的混合物逐步冷卻，即得半焦產(chǎn)品。
[0009]所述SI中，所述原料煤優(yōu)選為褐煤。塊煤與粉煤的質(zhì)量比優(yōu)選為3?5:1。將原料煤經(jīng)過篩分后，當(dāng)粒徑多1mm的塊煤和粒徑< 1mm的粉煤的質(zhì)量比在3?5:1的范圍內(nèi)時，所得半焦產(chǎn)品的收率和固定碳含量較高。
[0010]經(jīng)過S3的處理后，所得粉煤的含水率< 8%。所述粉煤干餾的條件優(yōu)選為:溫度450?550°C，壓力0.5?IMPa，時間5?10分鐘。在該步驟中，以塊煤干餾產(chǎn)生的高溫焦粉作為固體熱載體，與干燥后的粉煤混合，又輔以高溫?zé)煔庋a熱，使得粉煤的干餾效果好，在較短的停留時間內(nèi)即可實現(xiàn)物料的充分干餾，產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)異，且充分利用了產(chǎn)品余熱，實現(xiàn)了節(jié)能減排。
[0011]由于粉煤、塊煤干餾的同時會生成干餾氣，為了實現(xiàn)能源的充分利用，本發(fā)明所述S3還可以包括以下步驟:收集粉煤干餾時生成的粉煤干餾氣，用所述粉煤干餾氣為塊煤的干餾補熱；再將所述粉煤干餾氣與塊煤干餾時生成的塊煤干餾氣混合，依次經(jīng)過過濾、分離，分別得到煤焦油和煤氣。所述粉煤干餾氣為塊煤的干餾補熱時，粉煤干餾氣的流向應(yīng)與塊煤的流向相反。
[0012]在本發(fā)明各步驟中，用于預(yù)熱、補熱的煙氣的氣流方向，應(yīng)與物料的運行方向相反，從而使煙氣與物料進(jìn)行充分的熱交換。
[0013]本發(fā)明還提供了一種塊煤和粉煤組合干燥干餾的裝置。
[0014]所述裝置包括依次順序連接的原煤篩分系統(tǒng)、塊煤和粉煤干燥干餾系統(tǒng)、熄焦系統(tǒng)；所述塊煤和粉煤干燥干餾系統(tǒng)還與外補熱系統(tǒng)相連。
[0015]所述原煤篩分系統(tǒng)包括相連的原煤倉和振動篩。
[0016]所述塊煤和粉煤干燥干餾系統(tǒng)包括并列的粉煤干燥-干餾系統(tǒng)和塊煤干燥-干餾系統(tǒng)。
[0017]所述粉煤干燥-干餾系統(tǒng)包括順序相連的粉煤干燥倉、粉煤螺旋給料機和水平設(shè)置的雙螺旋混合器；粉煤干燥倉的入口通過粉煤傳輸帶與振動篩相連。
[0018]所述塊煤干燥-干餾系統(tǒng)包括順序相連的塊煤干燥倉和塊煤干餾室；塊煤干燥倉的入口通過塊煤傳輸帶與振動篩相連；塊煤干餾室內(nèi)含為塊煤干餾加熱的文氏管燃燒器；塊煤干餾室的出口通入雙螺旋混合器內(nèi)，從而將塊煤干餾所得到的高溫焦粉輸入雙螺旋混合器內(nèi)。所述出口處設(shè)置高溫?fù)芰祥y，調(diào)整高溫?fù)芰祥y的轉(zhuǎn)速可以保障不同質(zhì)量比的原料被充分干餾。所述塊煤干餾室的出口可以為一個或多個；當(dāng)出口為多個時，各個出口應(yīng)在水平方向上等距離排列，從而確保高溫焦粉在雙螺旋混合器內(nèi)均勻分布。
[0019]由于塊煤干餾后所得高溫焦粉中，仍然包含部分粒經(jīng)較大、揮發(fā)分殘余較多的塊焦，通過撥料閥和雙螺旋混合器的絞刀搗碎后，可使未充分干餾的塊煤在雙螺旋混合器內(nèi)進(jìn)一步干餾，提高半焦產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0020]本發(fā)明所述外補熱是指，在物料和補熱煙氣不直接接觸的前提下，用外補熱系統(tǒng)內(nèi)的高溫?zé)煔鉃槲锪系母稍锖透绅s補熱。所述外補熱系統(tǒng)包括依次相連的燃?xì)鉅t、補熱煙氣通道、煙氣調(diào)溫柜、粉煤干燥倉煙氣通道、煙氣風(fēng)機和塊煤干燥倉布?xì)怙L(fēng)道。所述燃?xì)鉅t用于提供高溫?zé)煔?；所述補熱煙氣通道與雙螺旋混合器平行，優(yōu)選為長度相等，補熱煙氣通道位于雙螺旋混合器底部，二者的間距為100?150mm，優(yōu)選為120mm。本發(fā)明對補熱煙氣通道與雙螺旋混合器的相對位置進(jìn)行優(yōu)選后，可以在節(jié)約能源的基礎(chǔ)上，可以對粉煤的干餾實現(xiàn)高效外補熱；所述粉煤干燥倉煙氣通道為粉煤的干燥預(yù)熱；所述煙氣風(fēng)機將從粉煤干燥倉煙氣通道排出的煙氣鼓入位于塊煤干燥倉的內(nèi)部的塊煤干燥倉布?xì)怙L(fēng)道；所述塊煤干燥倉布?xì)怙L(fēng)道為塊煤的干燥預(yù)熱。
[0021 ] 所述粉煤干燥倉由內(nèi)向外依次由最內(nèi)層的中心煙氣管、中間夾層的被加熱粉煤通道和最外層的外夾套煙氣通道共三層同心圓管組成；其中，所述中心煙氣管和外夾套煙氣通道為粉煤干燥倉煙氣通道；所述被加熱粉煤通道的直徑< 300mm。上述三層同心圓管結(jié)構(gòu)可以確保物料層的厚度小且受熱充分，從而實現(xiàn)粉煤的充分干燥。所述被加熱粉煤通道向外引出用于排放水蒸汽的毛刺管，可將干燥過程中產(chǎn)生的水蒸汽排出。
[0022]所述粉煤干燥倉煙氣通道具體由以下依次相連管道組成:位于粉煤干燥倉內(nèi)部的中心煙氣管、位于中心煙氣管上端的分管以及位于粉煤干燥倉外部的外夾套煙氣通道。
[0023]所述熄焦系統(tǒng)包括依次順序相連的余熱鍋爐降溫倉、帶冷水夾套和熄焦噴淋的螺旋輸送機、焦粉冷卻緩沖倉、半焦產(chǎn)品庫；所述余熱鍋爐降溫倉的入口與雙螺旋混合器的出口相連。本發(fā)明采用的熄焦系統(tǒng)采用余熱鍋爐降溫，又用帶冷水夾套和熄焦噴淋的螺旋輸送機出焦，不僅回收利用了焦粉余熱，減少了對環(huán)境的污染，而且螺旋輸送物料的動力小，生產(chǎn)故障率低。
[0024]所述雙螺旋混合器出口頂端還可設(shè)置出氣口，所述塊煤干餾室內(nèi)還可包含布料布?xì)夤昂筒細(xì)馔ǖ?；所述布?xì)馔ǖ赖囊欢伺c布料布?xì)夤跋噙B，另一端與雙螺旋混合器出口頂端的出氣口相連。該裝置可將雙螺旋混合器內(nèi)粉煤干餾產(chǎn)生的干餾氣通入塊煤干餾室中，為塊煤的干餾補熱，實現(xiàn)能源的充分利用。本發(fā)明進(jìn)一步對所述布料布?xì)夤暗耐庑芜M(jìn)行優(yōu)選，優(yōu)選采用用耐火澆注料現(xiàn)澆成頂為三角尖、拱墻為波紋狀、拱底為“ A ”型凹槽。所述布料布?xì)夤安粌H可以確保塊煤勻速運動、均勻受熱，又可及時將塊煤熱崩碎后變軟結(jié)成的板塊破裂，從而使粉煤干餾氣能夠均勻通暢地流入塊煤干餾室中。
[0025]所述塊煤干餾室的內(nèi)頂端還可設(shè)置集氣陣傘，所述集氣陣傘通過氣橋管依次與過濾分離系統(tǒng)和收集系統(tǒng)相連。該裝置可收集粉煤和塊煤干餾后產(chǎn)生的干餾氣，經(jīng)過進(jìn)一步處理最終得到煤焦油和煤氣，實現(xiàn)能源的充分回收和利用。
[0026]所述過濾分離系統(tǒng)包括依次順序連接的文氏管洗滌塔、電捕焦油器、間冷器、煤氣風(fēng)機和旋捕氣液分離器；所述文氏管洗滌塔、電捕焦油器、間冷器和旋捕氣液分離器還分別與氨水池相連。
[0027]所述收集系統(tǒng)包括發(fā)電廠煤氣柜和焦油儲罐；發(fā)電廠煤氣柜與旋捕氣液分離器相連；焦油儲罐與氨水池相連。
[0028]所述發(fā)電廠煤氣柜和/或焦油儲罐還可以與燃