[发明专利]振动混流协同蒸汽闪爆强化的低阶煤脱水提质装置及方法

说明书

本发明涉及一种振动混流协同蒸汽闪爆强化的低阶煤脱水提质装置及方法，属于煤炭分选加工技术领域，解决了现有技术中低阶煤脱水存在过程能耗高、尾气排放量大，或干燥产品易吸潮、自燃及扬尘严重等问题。本发明包括饱和蒸汽输送单元和脱水反应釜，所述饱和蒸汽输送单元与所述脱水反应釜连通，并向所述脱水反应釜内部输送饱和蒸汽，所述脱水反应釜用于原煤的振动混流协同蒸汽闪爆脱水。本发明经振动混流协同蒸汽闪爆脱水后的低阶煤，含水量极低，发热量提高，品质提升。

技术领域

本发明涉及煤炭分选加工技术领域，尤其涉及一种振动混流协同蒸汽闪爆强化的低阶煤脱水提质装置及方法。

背景技术

我国可开采煤资源储量丰富，截止至2021年，全国煤炭产量高达41.3亿吨，其中低阶煤产量已占全国煤炭总产量的55％以上。随着开发强度的加大，低阶煤的开发利用越来越受到重视。但褐煤水分高、热值低、易氧化风化和自燃，严重影响其利用价值。高含水是褐煤的主要特点，也是限制其加工利用最主要的因素之一。目前，褐煤主要用于直接燃烧发电，其高含水量影响锅炉运行，烟气中释放大量水蒸气，并夹带粉尘，环境污染严重，增加电厂和煤化工项目的建设和运行成本。因此，通过褐煤脱水提质技术的突破及推广应用，可拓宽其利用范围，提高市场竞争力。

褐煤的脱水提质过程，通常按照水分脱除时的状态可以分为蒸发脱水和非蒸发脱水。传统干燥脱水(蒸发脱水)具有技术较为成熟、已有工业应用的优势，但同时存在过程能耗高、尾气排放量大，干燥产品易吸潮、自燃及扬尘严重等问题。相对于干燥脱水过程而言，非蒸发脱水过程不需要将水分汽化，从而节省了脱除水分蒸发所需要的汽化潜热。同时，褐煤中部分可溶性无机盐可以随着液态水而排出，因此可以降低后续褐煤燃烧中的沾污。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种振动混流协同蒸汽闪爆强化的低阶煤脱水装置及方法，用以解决现有低阶煤脱水存在过程能耗高、尾气排放量大，或干燥产品易吸潮、自燃及扬尘严重等问题。

一方面，本发明提供了一种振动混流协同蒸汽闪爆强化的低阶煤脱水提质装置，包括饱和蒸汽输送单元和脱水反应釜，所述饱和蒸汽输送单元与所述脱水反应釜连通，并向所述脱水反应釜内部输送饱和蒸汽，所述脱水反应釜用于原煤的振动混流协同蒸汽闪爆脱水。

进一步地，所述脱水反应釜包括同心设置且连通的柱状桶体和倒锥台状桶体，所述柱状桶体位于所述倒锥台状桶体的上部。

进一步地，所述柱状桶体的内部用于原煤的振动混流，所述倒锥台状桶体的内部用于振动混流后的原煤的蒸汽闪爆。

进一步地，所述脱水反应釜包括多个吊式振动筛。

进一步地，两个相邻所述吊式振动筛之间设有导料板。

进一步地，所述脱水反应釜还包括为所述吊式振动筛提供动力的激振装置。

进一步地，所述饱和蒸汽输送单元包括储水罐、换热器和储能罐，所述储水罐通过所述换热器与所述储能罐连接，所述储能罐通过饱和蒸汽输送管路与所述柱状桶体连通。

进一步地，所述饱和蒸汽输送管路中设有电磁阀门、流量调节阀和气体流量计。

进一步地，所述饱和蒸汽输送单元还包括高压柱塞泵，所述高压柱塞泵设于所述储水罐和所述换热器之间。

另一方面，本发明提供了一种振动混流协同蒸汽闪爆强化的低阶煤脱水提质方法，采用上述的振动混流协同蒸汽闪爆强化的低阶煤脱水提质装置，步骤包括：

步骤S1：向脱水反应釜内输送原煤和饱和蒸汽；

步骤S2：待所有吊式振动筛上铺满原煤后，封闭原煤输送口，停止吊式振动筛振动，并持续通入饱和蒸汽；

步骤S3：当脱水反应釜内的压力和温度到达预设值时，停止饱和蒸汽的输送，开启吊式振动筛的振动，打开鼓风机使饱和蒸汽在脱水反应釜内循环流动；