[发明专利]处理低阶煤的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，具体而言，本发明涉及一种处理低阶煤的系统和方法。

背景技术

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。中国低阶煤资源探明储量也在2000 亿t以上，低阶煤的储量占已探明煤炭储量的55％以上。

低阶煤直接燃烧的热效率低，且温室气体的排放量也很大，难以大规模开发利用。低 阶煤不经过提质加工，将难以满足多种用户的质量要求，提质加工成为低阶煤高效开发利 用的关键。低阶煤的提质加工包括分选、干燥、成型、热解、气化等，低阶煤脱灰、脱水 后热值增加，低阶煤脱硫后可以减少后续加工过程中设备的腐蚀和降低酸雨对环境的危害， 低阶煤通过提质加工可以扩大其利用范围。

虽然通过分选可以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，而常温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，分选效果差。 与低阶煤燃烧发电相比，低阶煤直接进行干燥、热解和气化技术在一定程度上提高低阶煤 的利用效率，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，同时降低了热解和气化过程的有效处理量。因此，开发新 的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

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，该系统可以解决现有的复合式排矸技术对低 阶煤排矸率低的问题，从而可以提高后续热解过程中热解产品的质量和产率，并且通过将 热解过程中产生的余热回收用于排矸过程，可以显著降低能源成本，同时通过将粉煤进行 气化处理得到气化气，不仅可以显著提高原料利用率，而且可以提高企业经济效益。

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：

分级装置，所述分级装置具有低阶煤入口、块煤出口和粉煤出口；

块煤热风复合式分选装置，所述块煤热风复合式分选装置具有块煤入口、热风入口、 矸石出口、精煤出口和尾气出口，所述块煤入口与所述块煤出口相连；

热解装置，所述热解装置具有精煤入口、半焦出口和热解油气出口，所述精煤入口与 所述精煤出口相连；

半焦余热回收装置，所述半焦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热风入口相连；

粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有粉煤入口、干燥热气入口、干燥粉煤出口和干 燥尾气出口，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连；以及

粉煤气化装置，所述粉煤气化装置具有干燥粉煤入口和气化气出口，所述干燥粉煤入 口与所述干燥粉煤出口相连。

由此，根据本发明实施例的处理低阶煤的系统通过对低阶煤进行分级处理，得到块煤 和粉煤，然后采用热风对所得块煤进行处理，不但实现了预干燥和排矸一体化，而且通过 预干燥处理可以脱除低阶煤表面的水分，从而降低了排矸过程中颗粒之间(尤其是精煤与 矸石之间)的粘结概率，解决了现有的复合式排矸技术对块煤排矸率低的问题，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以显著提高热解 过程中热解产品的质量，其次通过将复合式排矸技术和热解技术有机集成，巧妙的将热解 过程中产生的余热用于排矸过程，可以显著降低处理过程能源成本，另外通过在对粉煤进 行气化处理之前进行干燥处理，可以显著提高气化过程中气体产率，将分级所得粉煤进行 气化处理，不仅可以显著提高原料利用率，而且可以提高企业经济效益。

另外，根据本发明上述实施例的处理低阶煤的系统还可以具有如下附加的技术特征：

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、气体出口和粉尘出口，所述尾气入口分别与所述尾气出口和所述干燥 尾气出口相连。

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：废热回收装置，所述 废热回收装置具有气化气入口、煤气出口和过热蒸汽出口，所述气化气入口与所述气化气 出口相连，所述过热蒸汽出口与所述干燥热气入口相连。由此，可以实现系统余热的充分 利用，从而降低能源成本。