[发明专利]一种褐煤改性提质方法

说明书

技术领域

本发明属于褐煤干燥技术领域，具体涉及一种褐煤改性提质方法。

背景技术

褐煤是煤化程度最低的煤种。具有水分含量高，达30％～60％；氧含量高，达18～25%；固定碳含量低，发热量低，般为3000kca1/kg左右；易风化破碎等显著特征。因煤质差又不易经济地长途外运，使得褐煤的工业应用以煤产地为主，而我国的主要褐煤产地又多远离城市和大工业用户，其资源优势难以转化为经济优势。

影响褐煤发热量的原因有二：第一，非发热物质减少单位重量褐煤中有效发热量物质的量，导致褐煤发热量降低；第二，全水在褐煤燃烧过程中要吸收发热物质热量(转变成水的潜热)相变为水蒸汽。导致褐煤发热量降低最显著的是全水，其次为氧和灰，所以对褐煤而言，脱水和脱氧非常重要。

根据原煤品质和产品要求褐煤综合利用工艺分为干燥提质、改性提质和干馏提质。工艺选择机理是：当煤料水分和灰分含量高，半焦产品灰分高，用途受限时，可首选干燥、改性提质，如锡林郭勒盟地区部分褐煤。当煤料低灰、低硫、低磷、高发热量时，首选干馏提质。如陕西榆林地区大多褐煤。

在工业上煤炭提质方法主要有以下几种。按炉的加热方式可分为外热式、内热式和内热外热混合式。万永周等在《煤炭工程》2008年第8期第91～92页介绍了采用回转管式热法、蒸汽流化床、热脱水工艺等干燥褐煤技术。现有的技术方案都存在设备工艺复杂、干燥效率低、能耗高、不能深度干燥等问题，以至难以实现大规模化的褐煤干燥生产。

目前，国内外褐煤提质的技术仍不太成熟，本领域中需要一种能耗低、无危险性、生产实施简单、处理能力大且成本低廉的褐煤提质方法和设备。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种褐煤改性提质方法，改性后的煤具有热值高、稳定性好、不复习水等特点，同时工艺简单，经济便捷，易于大面积推广。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种褐煤改性提质方法，包括以下步骤：

第一步，来自煤矿的原煤，破碎成<60mm的粒煤，经筛分分级成为<5mm和5～60mm两种粒级；

第二步，<5mm的粉煤一部分作为热风炉的燃烧用煤，剩下的采用挤压成型技术将其压制为型煤；

第三步，挤压成型后的型煤与5～60mm的粒煤混合进入炉干燥段，被来自热风炉<300℃的惰性烟气加热，在隔绝空气情况下将煤炭加热到180℃～200℃，脱除影响煤热值的90%以上的全水、结晶水，完成煤料受热干燥脱水和预热过程；

第四步，煤料随物料输送单元移动进入改性段，被来自热风炉<300℃的惰性烟气加热至250℃~300℃，煤料受热分解脱出部分含氧官能团，同时进一步脱出煤料中所含水分，煤料热值大幅度提高，达到中高热值动力用煤指标；

第五步，煤料完成提质后进入冷却段，被来自冷却风机的冷空气冷却至<60℃出炉，即成合格产品；

煤中脱除的水蒸汽冷却后收集，以满足工业项目用水需求，费烟气净化后排放。

本发明的整个干燥、改性提质过程在密闭炉体内进行，同时控制热烟气温度低于300℃，无煤焦油脱出和可燃气体生成，以此保证生产过程安全，无爆炸危险，同时采用“双零水工艺”不需要工业用水，亦不产生废水，也无有害气体排放。

本发明通过气体热载体（热风炉烟气），在隔绝空气的情况下将煤炭加热到180℃～300℃，脱除影响煤热值的90%以上的全水、结晶水和部分含氧官能团，使煤发热组分富集，热值提升到5000kca1/kg以上，水分含量低于8％，达到中高热值动力用煤指标。改性后的煤具有热值高、稳定性好、不复习水等特点。工艺简单，经济便捷，易于大面积推广。

附图说明

附图为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参照附图，一种褐煤改性提质方法，包括以下步骤：

第一步，来自煤矿的原煤，破碎成<60mm的粒煤，经筛分分级成为<5mm和5～60mm两种粒级；

第二步，<5mm的粉煤一部分作为热风炉的燃烧用煤，剩下的采用挤压成型技术将其压制为型煤；

第三步，挤压成型后的型煤与5～60mm的粒煤混合进入炉干燥段，被来自热风炉<300℃的惰性烟气加热，在隔绝空气情况下将煤炭加热到180℃～200℃，脱除影响煤热值的90%以上的全水、结晶水，完成煤料受热干燥脱水和预热过程；