[发明专利]节能环保褐煤型煤制备工艺及系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种褐煤制备工艺，尤其是一种节能环保褐煤型煤制备工艺。

背景技术

目前，低阶煤，像褐煤及低变质程度的烟煤，显著特点是水分含量高（30%-60%），发热量低，另外由于成煤年代较晚，其化学反应活性高，在空气中放置容易风化和自燃，也不利于长距离运输。如果作为燃料和化工原料，高含水量大大降低了其热值，并且造成燃烧过程中尾气排放量大，环境污染严重。随着世界能源的日趋紧张，低阶煤的利用越来越受重视。如何降低其水分，增加热值，扩大低阶煤的应用范围和使用途径，是目前国际关注的焦点。国内外已有大批工作者致力于褐煤干燥方面的研究，大多局限于实验室和小试研究，目前未见有详细的工业使用报导。

传统的干燥技术，使用烟气、蒸汽或者空气-蒸汽联合等热媒直接与褐煤接触，干燥效率低，且存在易燃，甚至爆炸的危险；而本发明使用饱和蒸汽作为干燥热源与褐煤间接换热，另外使用煤中蒸发出来的水分形成的过热蒸汽作为流化介质，褐煤中的水分被蒸发形成的蒸汽，其热量被有效回收并再利用于干燥，整个干燥过程避免了空气与煤的直接接触，避免了爆炸的危险，且由饱和蒸汽和过热蒸汽的共同作用，干燥效率高。

型煤技术，分为有粘结剂成型和无粘结剂成型两种。有粘结剂成型技术，存在型煤成本高，工艺复杂，并且有增加灰分、降低热值的缺陷，另外粘结剂的加入燃烧时会增大污染物的排放，增大环境压力。申请人申请的专利201010262471.1提出了干燥提质后的褐煤自送料系统进入成型机成型，经筛选、冷却除尘、不合格型煤重新成型，最终得到合格型煤的方法，没有涉及到褐煤干燥提质过程中废热蒸汽热量的回收利用、干燥脱出水分的全部回收利用、成型过程中为防爆而采取蒸汽置换及氮气保护等措施、将干燥除尘细料掺混成型、厂区用能自平衡等。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种节能环保褐煤型煤制备工艺，该工艺使高水分（30%-60%）的低阶煤经过破碎、干燥、成型及型煤表面处理等工艺后，降低了水分,提高了热值，并且可以长时间存放和远距离运输，过程安全、高效、节能、节水、环保。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种节能环保褐煤型煤制备工艺，它包括过热蒸汽褐煤干燥、成型，及型煤表面微尘处理，具体步骤如下：

1）将含水30%－50%的褐煤原煤破碎、筛分后，褐煤煤粉由输送机构送入内加热流化床干燥机；

2）来自厂区背压机组的饱和蒸汽作为热源进入内加热流化床干燥机中的内置换热器，褐煤煤粉在内加热流化床干燥机中通过间接换热，水分被脱除，干燥至合格水分的煤粉由内加热流化床干燥机底端卸料阀排出后，依次进入后续成型和型煤表面微尘处理装置；

3）步骤2）中内加热流化床内置换热器中的饱和蒸汽经间接换热后生成冷凝水，部分去锅炉给水系统，其余部分冷凝水送到蒸发器；褐煤煤粉脱除水分生成的水蒸气和床内原有维持物料流态化的蒸汽混合形成废热蒸汽，呈过热蒸汽状态一起由内加热流化床干燥机顶部排出，该废热蒸汽经过多级除尘后，一部分经循环风机重新返至内加热流化床干燥机，作为流化介质来流化物料，剩余部分回收利用其热量。

所述褐煤煤粉的粒径≤3mm，褐煤煤粉由输送机构送入内加热流化床干燥机进料口，落入内加热流化床干燥机内，经循环风机输送的循环废热蒸汽由内加热流化床干燥机底部风室进入内加热流化床干燥机，经过布风装置均风后进入床层，循环废热蒸汽除提供少量热量外，主要作为流化介质起到流化物料的作用，在此过程中，通过调节循环风机的变频器频率（当循环风机不配带变频器时，可调节风机出风管路上的阀门），来控制进入床层的废热蒸汽量,使该废热蒸汽量始终保持在流化床操作范围内，从而使床内物料维持稳定的流态化。

所述步骤2）中的干燥至合格水分的流化床出料煤粉与步骤3）中的废热蒸汽经多级除尘系统收集到的细粉掺混，经输送皮带送至成型系统装置，煤粉在进入高压辊压机挤压成型前，先经二次破碎，破碎至粒度<0.75mm，经筛分后得到的合格粒度煤粉送至密封缓冲料仓，粒度达不到要求的煤粉返回至破碎机继续破碎，被送至密封缓冲料仓的煤粉达到设定数量后，开启手动阀和气动阀，使物料进入成型系统装置的混料机，通过喂料机进入高压辊压机挤压成型。

所述煤粉在密封缓冲仓中需要定期充入氮气，对其进行安全保护，并在工作中需要通入饱和蒸汽，使蒸汽置换物料内的气体，以减少后续气爆，在高压辊压机上方设有抽吸系统和反吹系统，抽吸系统由水环真空泵来实现，反吹系统需要现场接单独的气路，介质为蒸汽或氮气。