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] 据国际地质学家预测，低阶煤是未来可W利用的主要能源之一，约占世界煤炭总 资源量的50%，主要分布于澳大利亚、美国、俄罗斯、中国、印尼、德国与东欧诸国等。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。
[0003] 中国低阶煤资源探明储量也在2000亿吨W上，低阶煤的储量占我国已探明煤炭储 量的55 % W上，其中褐煤资源保有储量达1300亿吨，占全国煤炭探明保有资源量的 12.69 %，主要分布在华北和西南地区，其中西南地区的褐煤几乎全部是新生代第Ξ世纪较 年轻的褐煤，而华北区的褐煤则绝大多数为中世纪保罗纪的年老褐煤，水分高，含杆量大， 且杆石成分多为泥质页岩或泥岩，遇水易泥化。
[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，排杆效果 差。单独的干燥和低溫干馈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。因此，开 发新的高灰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，该系统通过将低阶煤的排杆、干燥、热解 和燃烧发电技术集成，为低阶煤的高效转化利用提供了新的途径。
[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、分选热风入口、 杆石出口、精煤出口和排杆尾气出口；
[000引筛分装置，所述筛分装置具有精煤入口、筛上精煤出口和筛下精煤出口，所述精煤 入口与所述精煤出口相连；
[0009] 热解装置，所述热解装置具有入料口、半焦出口、热解油气出口，所述入料口与所 述筛上精煤出口相连；
[0010] 干燥装置，所述干燥装置具有干燥热风入口、筛下精煤入口、干燥粉煤出口和干燥 尾气出口，所述筛下精煤入口与所述筛下精煤出口相连；
[0011] 余热回收装置，所述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分选热风入口和所述干燥热风出口相 连；W及
[0012] 粉煤燃烧发电装置，所述粉煤燃烧发电装置具有粉煤入口，所述粉煤入口与所述 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， 不但实现了干燥和排杆一体化，而且通过干燥处理可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，并且解决了热解后的半焦热值低、灰分高和硫分高的问题，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，同时通过在对低阶煤进行热 解处理之前进行干燥处理，可W显著提高热解过程中油气产率，另外通过将低阶煤的排杆、 干燥、热解和燃烧发电技术集成，解决了低阶煤直接作为火力发电燃料时的热值低、灰分高 W及热利用率低等问题，为低阶煤的高效转化利用提供了新的途径，并且巧妙的将热解过 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:半焦破碎装置，所 述半焦破碎装置具有冷却半焦入口和半焦颗粒出口，所述冷却半焦入口与所述冷却半焦出 口相连，所述半焦颗粒出口与所述粉煤入口相连。由此，可W显著提高粉煤燃烧发电过程中 的燃烧热效率。
[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:除尘装置，所述除 尘装置具有尾气入口、气体出口与粉尘出口，所述尾气入口与所述排杆尾气出口和所述干 燥尾气出口相连。
[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分选热风对所述低阶煤进行 排杆和干燥处理，W便分别得到杆石、精煤和含有粉尘的排杆尾气；
[0019] (2)将所述精煤供给至所述筛分装置中进行筛分处理，W便得到筛上精煤和筛下 精煤；
[0020] (3)将所述筛上精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)将所述筛下精煤供给至所述干燥装置中采用干燥热风对所述筛下精煤进行干 燥处理，W便得到干燥粉煤和含有粉尘的干燥尾气；
[0022] (5)将所述半焦供给至所述余热回收装置进行余热回收处理，W便得到冷却半焦 和热气，并将所述热气的一部分返回步骤(1)作为所述分选热风使用，将所述热气的另一部 分返回步骤(4)作为所述干燥热风使用；W及
[0023] (6)将所述干燥粉煤供给至所述粉煤燃烧发电装置中进行燃烧发电。
[0024] 由此，根据本发明实施例的处理低阶煤的方法通过采用热风对低阶煤进行处理， 不但实现了干燥和排杆一体化，而且通过干燥处理可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，并且解决了热解后的半焦热值低、灰分高和硫分高的问题，即 采用本发明的方法可W显著提高热解过程中热解产品的质量，同时通过在对低阶煤进行热 解处理之前进行干燥处理，可W显著提高热解过程中油气产率，另外通过将低阶煤的排杆、 干燥、热解和燃烧发电技术集成，解决了低阶煤直接作为火力发电燃料时的热值低、灰分高 W及热利用率低等问题，为低阶煤的高效转化利用提供了新的途径，并且巧妙的将热解过 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)将所述冷却半 焦供给至所述半焦破碎装置中进行破碎处理，W便得到半焦颗粒，并将所述半焦颗粒供给 至所述粉煤发电燃烧装置与所述干燥粉煤混合进行燃烧发电。由此，可W显著提高粉煤燃 烧发电过程中的燃烧热效率。
[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)将所述含有粉 尘的排杆尾气和含有粉尘的干燥尾气供给至所述除尘装置，W便收集粉尘。
[00%]在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述分选热风的溫度为90~120摄氏度， 所述分选热风的流速为9~18m/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，所述筛上精煤的粒径不低于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550~700摄氏 度。由此，可W进一步提高低阶煤热解效率。
[0031] 在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述干燥热风的溫度为150~200摄氏 度，所述干燥热风的流速为0.1~Im/s。由此，可W显著提高筛下精煤的干燥效率。
[0032] 在本发明的一些实施例中，所述干燥粉煤中水分低于lOwt%。由此，可W显著提高 粉煤燃烧发电过程中的燃烧热效率。
[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，术语"中也'、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、 "厚度'、"上"、"TV'前"、"后V'左V'右"、"竖直"、"水甲V'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