新型烟煤煤末转化无烟型煤联产综合利用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及烟煤综合联产利用系统，具体为一种新型烟煤煤末转化无烟型煤及发电、煤气、焦油、预热联产综合利用系统。
【背景技术】
[0002]我国是世界上煤碳第二储量大国和第一消费大国。已探明的煤碳储量为9000多亿吨，其中无烟煤(挥发份〈10%)占10%、褐煤(挥发份>40%)占15%、烟煤(其中80%为煤末)占75%。我国的煤碳消费占能源消费总量的75%以上，其中无烟煤因发热量高、挥发份低、燃烧无黑烟污染等优点，广泛用于工业煤气、化肥合成氨、民用燃料(餐饮、取暖、洗浴)等领域，但其年开采量只能满足需求的1/3，缺口巨大，只能利用烟煤进行部分替代；褐煤发热量低(大多〈3000大卡)、含水量高(15% — 60%)，需干燥除水和提高热值(>4500大卡)后利用。另外褐煤易风化自燃，限制了其长途外运和市场销售，只能就近开发利用；占煤碳开采比重最多的烟煤广泛用于钢铁、建材、煤化工(共计占20%)、火力发电(占70%)和替代民用燃料(约占10%)。我国的烟煤(钢铁、建材、民用和发电)利用方式均为直接燃烧技术，存在资源利用率低、污染严重等问题，其中的燃煤火电行业最为突出。
[0003]烟煤利用大户--燃煤火力发电技术现状
[0004]我国也是火力发电大国，以煤为主的能源结构，决定了我国以燃煤发电的主导地位。我国燃煤火力发电装机容量，分别占到全部装机总量的67%和火力发电总量的92%。燃煤火力发电普遍采用直接燃烧发电技术，工艺路线为:烟煤磨碎至200目煤粉，吹射到锅炉燃烧，加热锅炉中的水变成水蒸气，推动汽轮机发电。煤碳直燃发电技术具有投资小、成本低等优势，但存在资源浪费和污染环境两大弊端。一是煤碳中富含的煤焦油被白白烧掉，既造成资源浪费，又加剧了二次环境；二是煤碳直接燃烧产生和排放大量的有害烟尘和有害气体。据统计，我国大气中烟尘的70%、二氧化硫的90%、二氧化碳的70%、氮氧化物的67%都来自于燃烧的排放，其中火力发电的贡献度高达80%。因此，治理大气污染的重点和关键是改进烟煤燃烧、尤其是火电燃煤技术，在提高燃烧效率的同时，大幅降低污染物的产生和排放。
[0005]洁净煤技术是当前世界各国解决环境问题的主导技术，也是国际高技术竞争的重要领域。目前国内外正在研宄试用的火力发电洁净煤技术的代表工艺为整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)”，其工艺过程为:烟煤经气化成为中低热值煤气，经过净化，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，送往燃气轮机发电，燃气轮机的排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸气驱动蒸气轮机发电。IGCC技术把高效的燃气一一蒸气联合循环发电系统和洁净的煤气化技术相结合，既提高发电效率，又节能减排，其发电的净效率可达45%，脱硫效率可达90%，二氧化硫排放、氮氧化物排放、污染物排放和耗水量，分别只有常规燃煤电厂的2%、20%、10%和30%。但是高投资、高成本和气化炉对原料的苛刻要求等限制了 IGCC技术的推广应用。典型案例是:目前我国只有华能天津IGCC —家试验电厂，其建设规模为25万千瓦，投资强度为每千瓦1.3万元(日本等发达国家为0.8万元)；发电成本为0.9元/度(上网电价为0.5元/度)，如若长期运行每月亏损可达I亿元。另一方面，IGCC可配套使用的三种气化炉的工作情况分别为:一是喷流床气化炉的炉堂温度可达2000°C，烧掉了高价值的煤焦油，造成资源浪费；二是固定床气化炉(鲁奇炉)虽可回收煤焦油，但是只能使用优质烟煤块煤；三是流化床气化炉可更多回收焦油及烃、酚、苯、萘等有机物，但也必须使用烟煤块煤，而占烟煤80%的煤末同样不能直接使用。
[0006]因此，将大量的烟煤煤末制成无烟型煤，同时配套解决高温燃烧热强度、回收煤焦油、去除污染物等关联技术问题，并广泛用于火力发电、工业煤气、民用燃料、化肥合成氨等领域，是兼顾实现提高资源利用效率和节能减排双重核心目标的关键所在。
【发明内容】
[0007]为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种能够优化烟煤煤末转化无烟型煤和煤气、焦油、余热的联产综合利用系统，大大提高了资源利用效率，降低了对环境的污染，提高了企业的经济效益。
[0008]本实用新型的目的是这样实现的:
[0009]新型烟煤煤末转化无烟型煤联产综合利用系统，包括配煤装置1，与配煤装置I连接的风选机2，与风选机2连接的粉碎装置3，与粉碎装置3连接的混合搅拌装置5，与混合搅拌装置5连接的粘结剂添加装置4，混合搅拌装置5同时连接压制成型装置6，压制成型装置6连接烘干装置7，烘干装置7连接干馏装置8，干馏装置8连接煤油气分离装置；所述的煤油气分离装置连接高温氮气熄火装置11和高温热交换装置；所述的高温热交换装置分别连接有无烟型煤盛放装置13和热发电系统14 ;所述的高温热交换装置12分别连接有热发电系统14、焦油盛放装置15和煤气存储装置16，所述的煤气存储装置16连接有煤气净化提纯系统17，煤气净化提纯系统17同时连接有纯净煤气存储装置19和污染物后续处理系统18 ;所述的纯净煤气存储装置19连接有干馏装置8 ;
[0010]所述的煤油气分离装置包括高温无烟型煤9和高温含焦油煤气10 ;
[0011]新型烟煤煤末转化无烟型煤联产综合利用系统，其具体工艺流程为:将收集在配煤装置I内烟煤煤末经过风选机进行风选，去除烟煤煤末中的煤矸石，然后对风选过的烟煤煤末送至粉碎装置3内进行粉碎，粉碎后烟煤煤末的输送至混合搅拌装置5，同时由粘结剂添加装置4向混合搅拌装置5添加粘结剂，并将粘结剂与烟煤煤末充分搅拌均匀后输送至压制成型装置6的压制成型机上，进行压制成型，对压制成型的煤块进行加热后送至烘干装置7内进行烘干，经过烘干的煤块再经过600-1200°C的加热后，送至干馏装置8内进行干馏，实现固气分离，分离出的固体高温无烟型煤9经过降温后，在高温氮气熄火装置11内进行进一步的熄火降温，将分离出的常温无烟型煤送至无烟型煤盛放装置13内，同时将高温氮气熄火中产生的热量输送至热发电系统14内，提供发电热源；所述的干馏分离出的高温含焦油煤气10经过降温后，在高温热交换装置12中进行充分的热交换，交换出的高温热量输送至热发电系统14内，提供发电热源，产生的焦油送至盛放装置15内，可用于后续的制作柴油等后续利用系统，同时产生有进入煤气存储装置16内的含污染物煤气；煤气存储装置16的含污染物煤气通过煤气净化提纯系统17净化提纯后，将纯净的煤气存储至纯净煤气存储装置19内，用于外销，同时可为干馏装置8提供加热原料，而净化提纯工艺过程中产生的包括硫化物、氮化物、粉尘则进入污染物后续处理系统18内做进一步的处理。
[0012]积极有益效果:本实用新型是本申请人在经过多年的试验和研宄与应用，提出的优化出烟煤煤末转化无烟型煤和煤气、焦油、余热的联产综合利用，实现“煤、焦、气、热、电”的综合开发利用，提升资源利用效率和节能减排水平，大大提高了企业的市场竞争力。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的系统框图:
[0014]图中为:配煤装置1、风选机2、粉碎装置3、粘结剂添加装置4、混合搅拌装置5、压制成型装置6、烘干装置7、干馏装置8、高温无烟型煤9、高温含焦油煤气10、高温氮气熄火装置11、高温热交换装置12、无烟型煤盛放装置13、热发电系统14、焦油盛放装置15、煤气存储装置16、煤气净化提纯系统17、污染物后续处理系统18、纯净煤气存储装置19。
【具体实施方式】
[0015]新型烟煤煤末转化无烟型煤联产综合利用系统，包括配煤装置1，与配煤装置I连接的风选机2，与风选机2连接的粉碎装置3，与粉碎装置3连接的混合搅拌装置5，与混合搅拌装置5连接的粘结剂添加装置4，混合搅拌装置5同时连接压制成型装置6，压制成型装置6连接烘干装置7，烘干装置7连接干馏装置8，干馏装置8连接煤油气分离装置；所述的煤油气分离装置连接高温氮气熄火装置11和高温热交换装置；所述的高温热交换装置分别连接有无烟型煤盛放装置13和热发电系统14 ;所述的高温热交换装置12分别连接有热发电系统14、焦油盛放装置15和煤气存储装置16，所述的煤气存储装置16连接有煤气净化提纯系统17，煤气净化提纯系统17同时连接有纯净煤气存储装置19和污染物后续处理系统18 ;所述的纯净煤气存储装置19连接有干馏装置8 ;
[0016]所述的煤油气分离装置包括高温无烟型煤9和高温含焦油煤气10。
[0017]实施