一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统的制作方法

本发明涉及一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统。

背景技术：

目前，低阶煤是煤化程度较低的煤种，目前低阶煤提质主要是低温热解，提取煤焦油、热解煤气发电、固体副产物为兰炭。陕西、内蒙部分地区已建有大型煤热解工厂，产生大量兰炭，兰炭的高效利用、提质增效意义重大。

兰炭又称半焦，干馏温度一般在600℃左右，以单一煤种生产，兰炭固定碳>82％，挥发份<4％，灰份<6％，硫<0.3％，水份<10％；比电阻>3500μωm，粒度：15-25mm。兰炭具有固定炭高、比电阻率高、化学活性高、灰分低、硫低、磷低、水分低优点，但同时兰炭的强度和抗碎性相比较差，一般意义的焦炭产品多用于高炉炼铁和铸造等冶金行业，兰炭不能用于高炉生产，部分钢厂实验在烧结生产中可以使用15％左右的兰炭代替焦炭。

《烧结设计手册》中推荐的烧结用固体燃料入场条件：焦粉的灰分＜15％、硫≤1％，无烟煤的灰分≤15％、挥发分＜8％、硫≤1％。

随着对烧结烟气中nox的排放标准不断提高，绝大多数烧结厂已经使用全焦粉作为烧结固体燃料。使用焦粉作为燃料有如下问题：焦炭生产需消耗优质焦煤，焦炭生产过程温度高、时间长、能耗高，焦化在炼焦、煤气净化、化工产品回收过程中产生有害物浓度高的废水，焦粉成本高于无烟煤。

可见，开发一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合发展技术是很有意义的。冬天以低阶煤为原料，产生的大量热解煤气供给锅炉，产生蒸汽供城市供热。非采暖期使用兰炭为原料，产生的少量热解气，进入钢厂煤气管网，供全场使用。产品为清洁固体燃料，供烧结使用代替焦炭。

清洁固体燃料是一种自定义的产品，由兰炭或低阶煤改性而成，具有低硫、低灰、低挥发分的特性，完全满足烧结用固体燃料的各项要求。

在钢铁厂内部建设一条以兰炭和低阶煤为原料，改性生产清洁固体燃料的生产线，生产的产品为烧结提供低硫、低氮、低灰的清洁固体燃料，生产过程中产生的副产煤气为城市供热、为钢厂提供燃料，改性过程不产生废水污染。

有鉴于上述原因，寻求开发兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合发展技术成为该领域技术人员的追求目标。

技术实现要素：

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统，包括储煤仓，所述储煤仓的输出端与第一回转窑连接，所述第一回转窑的输出端通过物料管道与第二回转窑连接，所述第二回转窑的出料口通过物料管道与冷却塔连接；所述第一回转窑、第二回转窑的烟气出口分别与锅炉的烟气进口连接；所述第一回转窑、第二回转窑分别由蓄热式热煤气炉和蓄热式烧嘴加热；所述锅炉的蒸汽出口与城市供热系统连接，所述锅炉的烟气出口依次与脱硝装置、脱硫塔、布袋除尘器、引风机和烟囱连接。

进一步的，所述第一回转窑上设置有第一金属辐射管，所述第二回转窑上设置有第二金属辐射管

本发明的有益效果：本发明的系统在制备清洁固体燃料的过程中，能源利用率更加高，更加环保，更加无污染。

附图说明

图1本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例中，其公开了一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统，包括储煤仓1，所述储煤仓1的输出端与第一回转窑3连接，所述第一回转窑3的输出端通过物料管道18与第二回转窑16连接，所述第二回转窑16的出料口通过物料管道与冷却塔14连接；所述第一回转窑3、第二回转窑16的烟气出口分别与锅炉5的烟气进口连接；所述第一回转窑3、第二回转窑16分别由蓄热式热煤气炉12和蓄热式烧嘴加热13；所述锅炉5的蒸汽出口与城市供热系统连接，所述锅炉5的烟气出口依次与脱硝装置6、脱硫塔7、布袋除尘器8、引风机9和烟囱10连接。

其中，为了更好的给回转窑进行加热，使得加热更加均匀，在所述第一回转窑3上设置有第一金属辐射管2，所述第二回转窑16上设置有第二金属辐射管17。

在生产时，兰炭或低价煤进入储煤仓1中，然后进入到第一回转窑3内，蓄热式热煤气炉12产生的高温煤气通过热煤气管道11给第一金属辐射管2加热，由第一金属辐射管2加热到600℃左右，加热后的兰炭或低价煤通过对应的物料管道18进入第二回转窑16内，被蓄热式烧嘴13加热的第二金属辐射管17加热到1000℃，完成热解的煤进入冷却筒14冷却，冷却到温度低于120℃，最终得到的烧结专用清洁固体燃料15排出冷却筒14。

在供暖期，使用低阶煤为原料，副产大量的热解煤气供锅炉5燃烧，产生的蒸汽为城市供热。燃烧后的烟气实现超净排放，烟气经过脱硝装置6、脱硫塔7、布袋除尘器8、引风机9、烟囱10后排入大气，其排放指标达到燃天然气锅炉的排放的标准。

在非供暖期，使用兰炭作为原料，产生少量的低焦油热解煤气，汇入钢厂煤气管网，供钢厂统一调配使用。

在本实施例中，热解温度超过1000℃，其固体产品比较兰炭挥发分更低，其燃烧性能更接近于焦炭，具有低硫、低灰、低挥发分的特性，完全满足烧结用固体燃料的各项要求，自定义为烧结专用清洁固体燃料15。

使用钢厂高炉自产的高炉煤气为燃料，加热兰炭或低阶煤，使之改性成清洁固体燃料，用于烧结工序使用代替焦炭。

加热工艺为两级加热，一级采用间接加热方式，物料加热到600℃左右；二级采用蓄热式高温无氧加热方式，物料加热到1000℃左右。

在供暖期，使用低阶煤为原料，副产大量的热解煤气供锅炉燃烧，产生的蒸汽为城市供热。燃烧后的烟气实现超净排放，烟气经过脱硫、脱硝、除尘后排入大气，其排放指标达到燃天然气锅炉的排放的标准。

在非供暖期，使用兰炭作为原料，产生少量的低焦油热解煤气，汇入钢厂煤气管网，供钢厂统一调配使用

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。