處理低階煤的系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了處理低階煤的系統，包括：低階煤篩分裝置；塊煤熱風復合式分選裝置，具有篩上低階煤入口、第一熱風入口和第一精煤出口；粉煤熱風氣流分選裝置，具有篩下低階煤入口、第二熱風入口和第二精煤出口；破碎裝置，具有精煤入口和粉煤出口，精煤入口與第二精煤出口相連；成型裝置；熱解裝置，具有入料口、半焦出口和熱解油氣出口，入料口與第一精煤出口和球團出口相連；余熱回收裝置，具有半焦入口、冷卻半焦出口和熱氣出口，熱氣出口與第一熱風入口和第二熱風入口相連。該系統可以顯著提高低階煤的排矸率，從而提高后續熱解過程中熱解產品質量和產率，并且通過將熱解過程中產生的余熱回收用于排矸過程，可以顯著降低能源成本。
【專利說明】
處理低階煤的系統
技術領域
[0001] 本實用新型屬于煤化工技術領域，具體而言，本實用新型涉及一種處理低階煤的 系統。
【背景技術】
[0002] 我國煤炭資源的特點是富煤、貧油、少氣，在較長的一段時間內煤炭在我國能源中 的地位不會改變。在煤炭資源中低階煤的儲量豐富，據國際地質學家預測，低階煤約占煤炭 資源儲量的60%，是未來可以利用的主要能源之一，主要分布于澳大利亞、美國、俄羅斯、中 國、印尼、德國與東歐諸國等。低階煤主要包括不黏煤、弱黏煤、長焰煤和褐煤等，具有水分 高、密度小、揮發分高、不黏結、化學反應性強、熱穩定性差及發熱量低等特點。
[0003] 雖然通過分選可以脫除低階煤中的礦物雜質，但濕法分選過程中煤與水充分接 觸，造成選煤產品水分增大，降低了產品發熱量，部分抵消了洗煤效果，也與提質脫水的目 標相矛盾，而常溫的干法分選過程中煤的表面水分使得顆粒之間的粘附幾率大，排矸效果 差。單獨的干燥和低溫干餾技術雖然在一定程度上提高低階煤的熱值，但提質煤中的灰、硫 等礦物雜質影響后續加工產品的質量，且含硫、氮等化合物造成污染環境和設備腐蝕。因 此，開發新的低階煤提質工藝，為低階煤深加工提供質優價廉的化工原料成為新的研究方 向。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實 用新型的一個目的在于提出一種處理低階煤的系統，該系統可以顯著提高低階煤的排矸 率，從而可以提高后續熱解過程中熱解產品的質量和產率，并且通過將熱解過程中產生的 余熱回收用于排矸過程，可以顯著降低能源成本。
[0005] 在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種處理低階煤的系統。根據本實 用新型的實施例，該系統包括：
[0006] 低階煤篩分裝置，所述低階煤篩分裝置具有低階煤入口、篩上低階煤出口和篩下 低階煤出口；
[0007] 塊煤熱風復合式分選裝置，所述塊煤熱風復合式分選裝置具有篩上低階煤入口、 第一熱風入口、第一矸石出口、第一精煤出口和第一尾氣出口，所述篩上低階煤入口與所述 篩上低階煤出口相連；
[0008] 粉煤熱風氣流分選裝置，所述粉煤熱風氣流分選裝置具有篩下低階煤入口、第二 熱風入口、第二矸石出口、第二精煤出口和第二尾氣出口，所述篩下低階煤入口與所述篩下 低階煤出口相連；
[0009] 破碎裝置，所述破碎裝置具有精煤入口和粉煤出口，所述精煤入口與所述第二精 煤出口相連；
[0010] 成型裝置，所述成型裝置具有粉料入口和球團出口，所述粉料入口與所述粉煤出 口相連；
[0011] 熱解裝置，所述熱解裝置具有入料口、半焦出口和熱解油氣出口，所述入料口與所 述第一精煤出口和所述球團出口相連;以及
[0012] 余熱回收裝置，所述余熱回收裝置具有半焦入口、冷卻半焦出口和熱氣出口，所述 半焦入口與所述半焦出口相連，所述熱氣出口分別與所述第一熱風入口和所述第二熱風入 口相連。
[0013]由此，根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統通過將分級分選技術與分級干 燥技術耦合，將低階煤預先分級處理后再分別進行排矸和干燥，提高了低階煤的分選效率， 可以顯著降低后續過程中處理負荷，并顯著降低處理過程中霧霾的產生，同時分別采用熱 風對篩上低階煤和篩下低階煤進行處理，不但實現了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處 理可以脫除低階煤表面的水分，從而降低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間） 的粘結概率，解決了現有的復合式排矸技術對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后 的提質煤熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實用新型的系統可以顯著提高熱解過 程中熱解產品的質量，同時通過在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥處理，可以顯著提 高熱解過程中油氣產率，其次通過將復合式分選、粉煤氣流分選和熱解技術有機集成，巧妙 的將熱解過程中產生的余熱用于復合式分選和粉煤氣流分選過程，可以顯著降低處理過程 能源成本，另外通過將粉煤熱風氣流分選裝置得到的精煤依次進行破碎、成型后再供給至 熱解裝置中進行熱解處理，可以顯著提高原料利用率，進而降低原料成本。
[0014] 另外，根據本實用新型上述實施例的處理低階煤的系統還可以具有如下附加的技 術特征：
[0015] 任選的，所述處理低階煤的系統進一步包括:精煤篩分裝置，所述精煤篩分裝置具 有第一精煤入口、篩上精煤出口和篩下精煤出口，所述第一精煤入口與所述第一精煤出口 相連，所述篩上精煤出口與所述入料口相連，所述篩下精煤出口與所述精煤入口相連。由 此，可以顯著提高原料利用率。
[0016] 任選的，所述處理低階煤的系統進一步包括:除塵裝置，所述除塵裝置具有尾氣入 口、氣體出口和粉塵出口，所述尾氣入口與所述第一尾氣出口和所述第二尾氣出口相連，所 述粉塵出口與所述粉料入口相連。由此，可以進一步提高原料利用率。
[0017] 本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0018] 本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將 變得明顯和容易理解，其中：
[0019] 圖1是根據本實用新型一個實施例的處理低階煤的系統結構示意圖；
[0020] 圖2是根據本實用新型再一個實施例的處理低階煤的系統結構示意圖；
[0021] 圖3是根據本實用新型又一個實施例的處理低階煤的系統結構示意圖；
[0022]圖4是根據本實用新型一個實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的方法流程示 意圖；
[0023]圖5是根據本實用新型再一個實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的方法流程 示意圖；
[0024]圖6是根據本實用新型又一個實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的方法流程 示意圖；
[0025]圖7是根據本實用新型又一個實施例的處理低階煤的系統結構示意圖.
【具體實施方式】
[0026]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型 的限制。
[0027]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬 度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內"、"外"、 "順時針"、"逆時針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的 方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝 置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型 的限制。
[0028]此外，術語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者 隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，"多個"的含義是至少兩個，例如兩 個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0029] 在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語"安裝"、"相連"、"連接"、"固 定"等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是 機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個 元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技 術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0030] 在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下" 可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特 征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅 表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以 是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0031] 在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種處理低階煤的系統。根據本實 用新型的實施例，該系統包括:低階煤篩分裝置，所述低階煤篩分裝置具有低階煤入口、篩 上低階煤出口和篩下低階煤出口；塊煤熱風復合式分選裝置，所述塊煤熱風復合式分選裝 置具有篩上低階煤入口、第一熱風入口、第一矸石出口、第一精煤出口和第一尾氣出口，所 述篩上低階煤入口與所述篩上低階煤出口相連;粉煤熱風氣流分選裝置，所述粉煤熱風氣 流分選裝置具有篩下低階煤入口、第二熱風入口、第二矸石出口、第二精煤出口和第二尾氣 出口，所述篩下低階煤入口與所述篩下低階煤出口相連;破碎裝置，所述破碎裝置具有精煤 入口和粉煤出口，所述精煤入口與所述第二精煤出口相連;成型裝置，所述成型裝置具有粉 料入口和球團出口，所述粉料入口與所述粉煤出口相連;熱解裝置，所述熱解裝置具有入料 口、半焦出口和熱解油氣出口，所述入料口與所述第一精煤出口和所述球團出口相連；以及 余熱回收裝置，所述余熱回收裝置具有半焦入口、冷卻半焦出口和熱氣出口，所述半焦入口 與所述半焦出口相連，所述熱氣出口分別與所述第一熱風入口和所述第二熱風入口相連。 發明人發現，通過將分級分選技術與分級干燥技術耦合，將低階煤預先分級處理后再分別 進行排矸和干燥，提高了低階煤的分選效率，可以顯著降低后續過程中處理負荷，并顯著降 低處理過程中霧霾的產生，同時分別采用熱風對篩上低階煤和篩下低階煤進行處理，不但 實現了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，從而降低了排 矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結概率，解決了現有的復合式排矸技術對 低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的提質煤熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采 用本實用新型的系統可以顯著提高熱解過程中熱解產品的質量，同時通過在對低階煤進行 熱解處理之前進行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產率，其次通過將復合式分選、 粉煤氣流分選和熱解技術有機集成，巧妙的將熱解過程中產生的余熱用于復合式分選和粉 煤氣流分選過程，可以顯著降低處理過程能源成本，另外通過將粉煤熱風氣流分選裝置得 到的精煤依次進行破碎、成型后再供給至熱解裝置中進行熱解處理，可以顯著提高原料利 用率，進而降低原料成本。
[0032]下面參考圖1-3對本實用新型實施例的處理低階煤的系統進行詳細描述。根據本 實用新型的實施例，該系統包括:低階煤篩分裝置100、塊煤熱風復合式分選裝置200、粉煤 熱風氣流分選裝置300、破碎裝置400、成型裝置500、熱解裝置600和余熱回收裝置700。 [0033]根據本實用新型的實施例，低階煤篩分裝置100具有低階煤入口 101、篩上低階煤 出口 102和篩下低階煤出口 103,且適于將低階煤進行篩分處理，從而可以得到篩上低階煤 和篩下低階煤。由此，在將低階煤進行排矸處理之前，預先對低階煤進行分級處理，可以顯 著降低后續過程中的處理負荷，并且可以避免后續過程中霧霾的產生。
[0034]根據本實用新型的一個實施例，篩上低階煤的粒徑并不受特別限制，本領域技術 人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，篩上低階煤的粒徑可以 為不低于6mm，而篩下精煤的粒徑可以為小于6mm。由此，通過對低階煤進行篩分處理，并且 在后續處理過程中將較大粒徑的低階煤和較小粒徑的低階煤分別進行分選，可以在降低后 續處理負荷的同時提高低階煤的排矸率，從而可以顯著提高熱解產品的質量。
[0035]根據本實用新型的實施例，塊煤熱風復合式分選裝置200具有篩上低階煤入口 201、第一熱風入口 202、第一矸石出口 203、第一精煤出口 204和第一尾氣出口 205，篩上低階 煤入口 201與篩上低階煤出口 102相連，且適于采用第一熱風對上述篩分處理所得到的篩上 低階煤進行排矸和干燥處理，從而可以分別得到第一矸石、第一精煤和含有粉塵的第一尾 氣。發明人發現，通過將分級分選技術與分級干燥技術耦合，將低階煤預先分級處理后再分 別進行排矸和干燥，可以顯著降低后續過程中處理負荷，并顯著降低處理過程中霧霾的產 生，同時分別采用熱風對篩上低階煤和篩下低階煤進行處理，不但實現了干燥和排矸一體 化，而且通過干燥處理可以脫除低階煤表面的水分，從而降低了排矸過程中顆粒之間（尤其 是精煤與矸石之間）的粘結概率，解決了現有的復合式排矸技術對低階煤排矸率低的問題， 并且解決了熱解后的提質煤熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實用新型的系統可 以顯著提高熱解過程中熱解產品的質量。
[0036]根據本實用新型的一個實施例，第一熱風的溫度并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第一熱風的溫度可以為90 ~13(TC〇
[0037]根據本實用新型的再一個實施例，第一熱風的流速并不受特別限制，本領域技術 人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第一熱風的流速可以為8 ~23m/s。發明人發現，使用該流速范圍的熱風可以使得低階煤中精煤和矸石在浮力和各自 重力作用下明顯分離，并且可以帶走低階煤表面的水分，降低了排矸過程中顆粒之間(尤其 是精煤與矸石之間）的粘結概率，從而在提高排矸效率的同時提高后續熱解過程中熱解產 品的質量和產率。
[0038]根據本實用新型的實施例，粉煤熱風氣流分選裝置300具有篩下低階煤入口 301、 第二熱風入口 302、第二矸石出口 303、第二精煤出口 304和第二尾氣出口 305，篩下低階煤入 口 301與篩下低階煤出口 103相連，且適于采用第二熱風對低階煤篩分裝置100篩分得到的 篩下低階煤進行排矸和干燥處理，從而可以分別得到第二矸石、第二精煤和含有粉塵的第 二尾氣。發明人發現，通過將篩上低階煤和篩下低階煤分別進行分選，可以在降低后續處理 負荷的同時提高低階煤的排矸率，從而可以顯著提高熱解產品的質量。
[0039] 根據本實用新型的一個實施例，第二熱風的溫度并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第二熱風的溫度可以為90 ~13(TC〇
[0040] 根據本實用新型的再一個實施例，第二熱風的流速并不受特別限制，本領域技術 人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第二熱風的流速可以為4 ~9m/s。發明人發現，使用該流速范圍的熱風可以使得篩下低階煤中精煤和矸石在浮力和 各自重力作用下明顯分離，并且可以帶走低階煤表面的水分，降低了排矸過程中顆粒之間 (尤其是精煤與矸石之間）的粘結概率，從而在提高排矸效率的同時提高后續熱解過程中熱 解產品的質量和產率。
[0041 ]根據本實用新型的實施例，破碎裝置400具有精煤入口 401和粉煤出口 402,精煤入 口 401與第二精煤出口 304相連，且適于將上述得到的第二精煤進行破碎處理，從而可以得 到粉煤。由此，通過將所得到的第二精煤進行破碎成粒徑更小的粉煤，然后將該粉煤經后續 成型處理過程制成球團，從而可以顯著提高精煤原料的利用率，進而降低原料成本。
[0042]根據本實用新型的實施例，粉煤的粒徑并不受特別限制，本領域技術人員可以根 據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，粉煤的粒徑可以為不高于3mm。
[0043]根據本實用新型的實施例，成型裝置500具有物料入口 501和球團出口 502,物料入 口501與粉煤出口402相連，且適于將粉煤進行成型處理，從而可以得到球團。由此，可以顯 著提高精煤原料的利用率，從而進一步降低原料成本。
[0044] 根據本實用新型的實施例，熱解裝置600具有入料口 601、半焦出口 602和熱解油氣 出口 603，入料口 601與第一精煤出口 204和球團出口 502相連，且適于將上述得到的第一精 煤和球團進行熱解處理，從而可以得到半焦和熱解油氣。發明人發現，通過將復合式干法分 選、粉煤氣流分選和熱解技術有機集成，使得在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥處理， 可以顯著提高熱解過程中油氣產率。
[0045] 根據本實用新型的一個實施例，熱解處理的溫度并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，熱解處理的溫度可以為500 ~70(TC〇
[0046]根據本實用新型的實施例，余熱回收裝置700具有半焦入口 701、冷卻半焦出口 702 和熱氣出口 703，半焦入口 701與半焦出口 602相連，熱氣出口 703分別與第一熱風入口 202和 第二熱風入口 302相連，且適于對熱解過程得到的半焦進行余熱回收處理，并將熱氣的一部 分返回塊煤熱風復合式分選裝置中作為第一熱風使用，將熱氣的另一部分返回粉煤熱風氣 流分選裝置作為第二熱風使用。發明人發現，通過將排矸技術和熱解技術有機集成，巧妙的 將熱解過程中產生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成本。
[0047]該步驟中，具體的，采用余熱回收裝置對熱解過程中得到的半焦進行余熱回收，半 焦的余熱在余熱回收裝置中通過轉換可以得到熱氣，控制熱氣的溫度為90~130°C，并且所 得到的熱氣經穩壓包穩壓后再分別供給至塊煤熱風復合式分選裝置和粉煤熱風氣流分選 裝置中作為熱風使用。
[0048]根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統通過將分級分選技術與分級干燥技 術耦合，將低階煤預先分級處理后再分別進行排矸和干燥，可以顯著降低后續過程中處理 負荷，并顯著降低處理過程中霧霾的產生，同時分別采用熱風對篩上低階煤和篩下低階煤 進行處理，不但實現了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除低階煤表面的水分， 從而降低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結概率，解決了現有的復合 式排矸技術對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的提質煤熱值低、灰分高和硫分 高的問題，即采用本實用新型的系統可以顯著提高熱解過程中熱解產品的質量，同時通過 在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥處理，可以顯著提高熱解過程中油氣產率，其次通 過將復合式分選、粉煤氣流分選和熱解技術有機集成，巧妙的將熱解過程中產生的余熱用 于復合式分選和粉煤氣流分選過程，可以顯著降低處理過程能源成本，另外通過將粉煤熱 風氣流分選裝置得到的精煤依次進行破碎、成型后再供給至熱解裝置中進行熱解處理，可 以顯著提高原料利用率，進而降低原料成本。
[0049]參考圖2,根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統進一步包括:精煤篩分裝置 800 〇
[0050]根據本實用新型的實施例，精煤篩分裝置800具有第一精煤入口 801、篩上精煤出 口 802和篩下精煤出口 803，第一精煤入口 801與第一精煤出口 204相連，篩上精煤出口 802與 入料口 601相連，篩下精煤出口 803與精煤入口 401相連，且適于在將第一精煤供給至熱解裝 置中進行熱解處理之前，預先將第一精煤供給至精煤篩分裝置中進行篩分處理，從而可以 得到篩上精煤和篩下精煤，并將篩上精煤供給至熱解裝置，將篩下精煤供給至破碎裝置。由 此，可以在避免后續熱解過程精煤的浪費的同時降低霧霾的產生，從而節約原料成本。
[0051]根據本實用新型的一個實施例，篩上精煤的粒徑并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，篩上精煤的粒徑可以為不 高于10mm，而篩下精煤的粒徑可以為小于10mm。由此，通過對所得精煤進行篩分處理，將較 大粒徑的精煤供給至后續熱解過程，而將較小粒徑的精煤經后續粉碎成型后再進行熱解處 理，從而可以避免熱解過程中精煤的浪費，進而可以提高原料利用率。
[0052]參考圖3,根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統進一步包括:除塵裝置900。 [0053] 根據本實用新型的實施例，除塵裝置900具有尾氣入口 901、氣體出口 902和粉塵出 口 903,尾氣入口 901與與第一尾氣出口 205和第二尾氣出口 305相連，粉塵出口 903與粉料入 口 501相連，且適于將含有粉塵的第一尾氣和含有粉塵的第二尾氣供給至除塵裝置中進行 除塵處理，以便收集粉塵，并將粉塵返回成型裝置與粉煤進行成型處理。由此，通過除塵處 理，可以分離出尾氣中帶出的粉塵，從而避免物料的浪費，進而進一步降低原料成本。
[0054]如上所述，根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統可具有選自下列的優點至 少之一：
[0055] 根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統通過將分級排矸技術與分級干燥技 術耦合，具有工藝簡單、排矸率高、脫水率高、能耗低等優點。
[0056] 根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統通過預先脫除原煤中的矸石和部分 水分，提高熱解系統的處理量和熱解產品的質量，減少產品凈化處理負荷，降低了提質產品 中的灰、硫等雜質對環境的污染。
[0057] 根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統采用塊煤復合式干法分選一粉煤氣 流分選一精煤熱解工藝，在分選過程中不用重介質具有工藝簡單、運行穩定、生產成本低， 處理量大、環境污染小、減少霧霾等優點。
[0058]為了方便理解，下面對采用本實用新型實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的 方法進行描述。根據本實用新型的實施例，該方法包括：（1)將所述低階煤供給至所述低階 煤篩分裝置中進行篩分處理，以便得到篩上低階煤和篩下低階煤；（2)將所述篩上低階煤供 給至所述塊煤熱風復合式分選裝置中采用第一熱風對所述篩上低階煤進行排矸和干燥處 理，以便分別得到第一矸石、第一精煤和含有粉塵的第一尾氣；（3)將所述篩下低階煤供給 至所述粉煤熱風氣流分選裝置中采用第二熱風對所述篩下低階煤進行排矸和干燥處理，以 便分別得到第二矸石、第二精煤和含有粉塵的第二尾氣；（4)將所述第二精煤供給至所述破 碎裝置中進行破碎處理，以便得到粉煤；（5)將所述粉煤供給至所述成型裝置中進行成型處 理，以便得到球團；（6)將所述第一精煤和所述球團供給至所述熱解裝置中進行熱解處理， 以便得到半焦和熱解油氣；以及(7)將所述半焦供給至所述余熱回收裝置進行余熱回收處 理，以便得到冷卻半焦和熱氣，并將所述熱氣的一部分返回步驟(2)作為所述第一熱風使 用，將所述熱氣的另一部分返回步驟(3)作為所述第二熱風使用。發明人發現，通過將分級 分選技術與分級干燥技術耦合，將低階煤預先分級處理后再分別進行排矸和干燥，可以顯 著降低后續過程中處理負荷，并顯著降低處理過程中霧霾的產生，同時分別采用熱風對篩 上低階煤和篩下低階煤進行處理，不但實現了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以 脫除低階煤表面的水分，從而降低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘結 概率，解決了現有的復合式排矸技術對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的提質 煤熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實用新型的方法可以顯著提高熱解過程中熱 解產品的質量，同時通過在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥處理，可以顯著提高熱解 過程中油氣產率，其次通過將復合式分選、粉煤氣流分選和熱解技術有機集成，巧妙的將熱 解過程中產生的余熱用于復合式分選和粉煤氣流分選過程，可以顯著降低處理過程能源成 本，另外通過將粉煤熱風氣流分選裝置得到的精煤依次進行破碎、成型后再供給至熱解裝 置中進行熱解處理，可以顯著提高原料利用率，進而降低原料成本。需要說明的是，上述針 對處理低階煤的系統所描述的特征和優點同樣適用于該處理低階煤的方法，此處不再贅 述。
[0059]下面參考圖4-6對采用本實用新型實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的方法 進行詳細描述。根據本實用新型的實施例，該方法包括：
[0060] S100:將低階煤供給至低階煤篩分裝置中進行篩分處理
[0061] 根據本實用新型的實施例，將低階煤供給至低階煤篩分裝置中進行篩分處理，從 而可以得到篩上低階煤和篩下低階煤。由此，在將低階煤進行排矸處理之前，預先對低階煤 進行分級處理，可以顯著降低后續過程中的處理負荷，并且可以避免后續過程中霧霾的產 生。
[0062] 根據本實用新型的一個實施例，篩上低階煤的粒徑并不受特別限制，本領域技術 人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，篩上低階煤的粒徑可以 為不低于6mm，而篩下精煤的粒徑可以為小于6mm。由此，通過對低階煤進行篩分處理，并且 在后續處理過程中將較大粒徑的低階煤和較小粒徑的低階煤分別進行分選，可以在降低后 續處理負荷的同時提高低階煤的排矸率，從而可以顯著提高熱解產品的質量。
[0063] S200:將篩上低階煤供給至塊煤熱風復合式分選裝置中采用第一熱風對篩上低階 煤進行排矸和干燥處理
[0064]根據本實用新型的實施例，將上述篩分處理所得到的篩上低階煤供給至塊煤熱風 復合式分選裝置中采用第一熱風對篩上低階煤進行排矸和干燥處理，從而可以分別得到第 一矸石、第一精煤和含有粉塵的第一尾氣。發明人發現，通過將分級分選技術與分級干燥技 術耦合，將低階煤預先分級處理后再分別進行排矸和干燥，提高了低階煤的分選效率，可以 顯著降低后續過程中處理負荷，并顯著降低處理過程中霧霾的產生，同時分別采用熱風對 篩上低階煤和篩下低階煤進行處理，不但實現了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可 以脫除低階煤表面的水分，從而降低了排矸過程中顆粒之間(尤其是精煤與矸石之間）的粘 結概率，解決了現有的復合式排矸技術對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的提 質煤熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實用新型的系統可以顯著提高熱解過程中 熱解產品的質量。
[0065] 根據本實用新型的一個實施例，第一熱風的溫度并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第一熱風的溫度可以為90 ~13(TC〇
[0066] 根據本實用新型的再一個實施例，第一熱風的流速并不受特別限制，本領域技術 人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第一熱風的流速可以為8 ~23m/s。發明人發現，使用該流速范圍的熱風可以使得低階煤中精煤和矸石在浮力和各自 重力作用下明顯分離，并且可以帶走低階煤表面的水分，降低了排矸過程中顆粒之間(尤其 是精煤與矸石之間）的粘結概率，從而在提高排矸效率的同時提高后續熱解過程中熱解產 品的質量和產率。
[0067] S300:將篩下低階煤供給至粉煤熱風氣流分選裝置中采用第二熱風對篩下低階煤 進行排矸和干燥處理
[0068]根據本實用新型的實施例，將S100篩分得到的篩下低階煤供給至粉煤熱風氣流分 選裝置中采用第二熱風對篩下低階煤進行排矸和干燥處理，從而可以分別得到第二矸石、 第二精煤和含有粉塵的第二尾氣。發明人發現，通過將篩上低階煤和篩下低階煤分別進行 分選，可以在降低后續處理負荷的同時提高低階煤的排矸率，從而可以顯著提高熱解產品 的質量。
[0069] 根據本實用新型的一個實施例，第二熱風的溫度并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第二熱風的溫度可以為90 ~13(TC〇
[0070] 根據本實用新型的再一個實施例，第二熱風的流速并不受特別限制，本領域技術 人員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，第二熱風的流速可以為4 ~9m/s。發明人發現，使用該流速范圍的熱風可以使得篩下低階煤中精煤和矸石在浮力和 各自重力作用下明顯分離，并且可以帶走低階煤表面的水分，降低了排矸過程中顆粒之間 (尤其是精煤與矸石之間）的粘結概率，從而在提高排矸效率的同時提高后續熱解過程中熱 解產品的質量和產率。
[0071] S400:將第二精煤供給至破碎裝置中進行破碎處理
[0072] 根據本實用新型的實施例，將上述得到的第二精煤供給至破碎裝置中進行破碎處 理，從而可以得到粉煤。由此，通過將所得到的第二精煤進行破碎成粒徑更小的粉煤，然后 將該粉煤經后續成型處理過程制成球團，從而可以顯著提高精煤原料的利用率，進而降低 原料成本。
[0073] 根據本實用新型的實施例，粉煤的粒徑并不受特別限制，本領域技術人員可以根 據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，粉煤的粒徑可以為不高于3mm。
[0074] S500:將粉煤供給至成型裝置中進行成型處理
[0075]根據本實用新型的實施例，將粉煤供給至成型裝置進行成型處理，從而可以得到 球團。由此，可以顯著提高精煤原料的利用率，從而進一步降低原料成本。
[0076] S600:將第一精煤和球團供給至熱解裝置中進行熱解處理
[0077]根據本實用新型的實施例，將上述得到的第一精煤和球團供給至熱解裝置中進行 熱解處理，從而可以得到半焦和熱解油氣。發明人發現，通過將復合式干法分選、粉煤氣流 分選和熱解技術有機集成，使得在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥處理，可以顯著提 高熱解過程中油氣產率。
[0078]根據本實用新型的一個實施例，熱解處理的溫度并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，熱解處理的溫度可以為500 ~70(TC〇
[0079] S700:將半焦供給至余熱回收裝置進行余熱回收處理，并將熱氣的一部分返回步 驟S200作為第一熱風使用，將熱氣的另一部分返回步驟S300作為第二熱風使用
[0080] 根據本實用新型的實施例，將熱解過程得到的半焦供給至余熱回收裝置進行余熱 回收處理，并將熱氣的一部分返回步驟S200中作為第一熱風使用，將熱氣的另一部分返回 步驟S300作為第二熱風使用。發明人發現，通過將排矸技術和熱解技術有機集成，巧妙的將 熱解過程中產生的余熱用于排矸過程，可以顯著降低處理過程能源成本。
[0081] 該步驟中，具體的，采用余熱回收裝置對熱解過程中得到的半焦進行余熱回收，半 焦的余熱在余熱回收裝置中通過轉換可以得到熱氣，控制熱氣的溫度為90~130°C，并且所 得到的熱氣經穩壓包穩壓后再分別供給至塊煤熱風復合式分選裝置和粉煤熱風氣流分選 裝置中作為熱風使用。
[0082]根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的方法通過將分級分選 技術與分級干燥技術耦合，將低階煤預先分級處理后再分別進行排矸和干燥，可以顯著降 低后續過程中處理負荷，并顯著降低處理過程中霧霾的產生，同時分別采用熱風對篩上低 階煤和篩下低階煤進行處理，不但實現了干燥和排矸一體化，而且通過干燥處理可以脫除 低階煤表面的水分，從而降低了排矸過程中顆粒之間（尤其是精煤與矸石之間）的粘結概 率，解決了現有的復合式排矸技術對低階煤排矸率低的問題，并且解決了熱解后的提質煤 熱值低、灰分高和硫分高的問題，即采用本實用新型的方法可以顯著提高熱解過程中熱解 產品的質量，同時通過在對低階煤進行熱解處理之前進行干燥處理，可以顯著提高熱解過 程中油氣產率，其次通過將復合式分選、粉煤氣流分選和熱解技術有機集成，巧妙的將熱解 過程中產生的余熱用于復合式分選和粉煤氣流分選過程，可以顯著降低處理過程能源成 本，另外通過將粉煤熱風氣流分選裝置得到的精煤依次進行破碎、成型后再供給至熱解裝 置中進行熱解處理，可以顯著提高原料利用率，進而降低原料成本。
[0083]參考圖5,根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的方法進一步 包括：
[0084] S800:在將第一精煤供給至熱解裝置中進行熱解處理之前，預先將第一精煤供給 至精煤篩分裝置中進行篩分處理，并將篩上精煤供給至步驟S600,將篩下精煤供給至步驟 S400
[0085]根據本實用新型的實施例，在將第一精煤供給至熱解裝置中進行熱解處理之前， 預先將第一精煤供給至精煤篩分裝置中進行篩分處理，從而可以得到篩上精煤和篩下精 煤，并將篩上精煤供給至步驟S600進行熱解處理，將篩下精煤供給至步驟S400進行破碎處 理。由此，可以在避免后續熱解過程精煤的浪費的同時降低霧霾的產生，從而節約原料成 本。
[0086]根據本實用新型的一個實施例，篩上精煤的粒徑并不受特別限制，本領域技術人 員可以根據實際需要進行選擇，根據本實用新型的具體實施例，篩上精煤的粒徑可以為不 高于10mm，而篩下精煤的粒徑可以為小于10mm。由此，通過對所得精煤進行篩分處理，將較 大粒徑的精煤供給至后續熱解過程，而將較小粒徑的精煤經后續粉碎成型后再進行熱解處 理，從而可以避免熱解過程中精煤的浪費，進而可以提高原料利用率。
[0087]參考圖6,根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統處理低階煤的方法進一步 包括：
[0088] S900:將含有粉塵的第一尾氣和含有粉塵的第二尾氣供給至除塵裝置中進行除塵 處理，并將粉塵返回步驟S500
[0089] 根據本實用新型的實施例，將步驟S200得到的含有粉塵的第一尾氣和步驟S300得 到的含有粉塵的第二尾氣供給至除塵裝置中進行除塵處理，從而可以收集尾氣中的粉塵， 并將所得粉塵返回步驟S500與粉煤進行成型處理。由此，通過除塵處理，可以分離出尾氣中 帶出的粉塵，從而避免物料的浪費，進而進一步降低原料成本。
[0090] 下面參考具體實施例，對本實用新型進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是 描述性的，而不以任何方式限制本實用新型。
[0091] 實施例
[0092] 采用圖7所示的處理褐煤的系統對褐煤原煤進行處理，本實施例的原煤處理量為 100萬噸/年，處理粒度范圍為全粒度級，原煤收到基水分33.5wt %，【具體實施方式】包括以下 次序的工藝步驟：
[0093] 1)將褐煤原煤首先由原煤倉供給至低階煤篩分裝置(篩子孔徑為6mm)，得到篩上 褐煤(粒徑不低于6mm)和篩下褐煤(粒徑低于6mm);
[0094] 2)、將篩上褐煤通過皮帶給入塊煤熱風復合式分選裝置，熱風自底部進入塊煤熱 風復合式分選裝置，熱風溫度100 °C，氣流速度16.76m/s，篩上褐煤在塊煤熱風復合式分選 裝置內經過分選后，第一矸石從塊煤熱風復合式分選裝置底部的排矸口排出，夾帶粉塵的 第一尾氣從熱風復合式干排矸裝置的除塵罩的出口進入除塵裝置，第一精煤從塊煤熱風復 合式分選裝置的第一精煤出口排出，塊煤熱風復合式分選裝置產生的第一精煤進入精煤篩 分裝置，通過篩分分級被篩分成篩上精煤(粒徑不低于l〇mm)和篩下精煤(粒徑低于10mm)兩 部分，其中，篩上精煤進入塊煤熱解裝置，而篩下精煤進入破碎裝置被破碎為粉煤(粒徑低 為3mm);
[0095] 3)低階煤篩分裝置得到的篩下褐煤通過皮帶給入粉煤熱風氣流分選裝置，熱風自 底部進入粉煤熱風氣流分選裝置，熱風溫度l〇〇°C，氣流速度7.33m/s，第二矸石從粉煤熱風 氣流分選裝置的排矸口排出，夾帶粉塵的第二氣流從粉煤熱風氣流分選裝置的除塵罩的出 口進入除塵裝置，第二精煤從粉煤熱風氣流分選裝置的第二精煤出口排出，粉煤熱風氣流 分選裝置產生的精煤進入破碎裝置被破碎為粉煤(粒徑低為3mm);
[0096] 4)、將2)和3)產生的粉煤和除塵裝置產生的粉塵一起通過混合供給至粉煤成型裝 置進行粉煤成型，得到球團；
[0097] 5 )、將2)產生的篩上精煤和4)產生的粉煤球團分別給入塊煤熱解裝置，通過600 °C 熱解、油/氣除塵、油/氣冷卻和油/水分離等處理，得到提質煤，焦油和熱解氣；
[0098] 6)、將熱解裝置產生的余熱通過余熱回收裝置進行回收，將熱風溫度控制在100 °C，經穩壓包穩壓后作為塊煤熱風復合式分選裝置和粉煤熱風氣流分選裝置的干燥和分選 介質，對褐煤同時進行干燥和分選，剛開始時用外供熱風作為塊煤熱風復合式分選裝置和 粉煤熱風氣流分選裝置的干燥和分選介質。
[0099] 對比例
[0100] 1)、褐煤原煤由原煤倉通過皮帶輸送和給煤機進入篩分分級裝置，得到篩上精煤 (粒徑不低于l〇mm)和篩下精煤(粒徑低于l〇mm)兩部分，其中，篩上精煤直接進入熱解裝置， 而篩下精煤進入破碎裝置被破碎為粉煤(粒徑低于3mm);
[0101 ] 2)、將1)產生的粉精煤進行成型，得到精煤球團；
[0102] 3 )、將1)產生的篩上精煤和2)產生的精煤球團分別給入熱解裝置，通過600 °C熱 解、油/氣除塵、油/氣冷卻和油/水分離等處理，得到提質煤，焦油和熱解氣；
[0103] 經實施例和對比例的處理工藝得到的產率結果如表1所示。
[0104] 表1實施例和對比例各物質產率對比
[0105]
[0106] 在本說明書的描述中，參考術語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特 點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表 述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以 在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域 的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進 行結合和組合。
[0107] 盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是 示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍 內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1. 一種處理低階煤的系統，其特征在于，包括： 低階煤篩分裝置，所述低階煤篩分裝置具有低階煤入口、篩上低階煤出口和篩下低階 煤出口； 塊煤熱風復合式分選裝置，所述塊煤熱風復合式分選裝置具有篩上低階煤入口、第一 熱風入口、第一矸石出口、第一精煤出口和第一尾氣出口，所述篩上低階煤入口與所述篩上 低階煤出口相連； 粉煤熱風氣流分選裝置，所述粉煤熱風氣流分選裝置具有篩下低階煤入口、第二熱風 入口、第二矸石出口、第二精煤出口和第二尾氣出口，所述篩下低階煤入口與所述篩下低階 煤出口相連； 破碎裝置，所述破碎裝置具有精煤入口和粉煤出口，所述精煤入口與所述第二精煤出 口相連； 成型裝置，所述成型裝置具有粉料入口和球團出口，所述粉料入口與所述粉煤出口相 連； 熱解裝置，所述熱解裝置具有入料口、半焦出口和熱解油氣出口，所述入料口與所述第 一精煤出口和所述球團出口相連；以及 余熱回收裝置，所述余熱回收裝置具有半焦入口、冷卻半焦出口和熱氣出口，所述半焦 入口與所述半焦出口相連，所述熱氣出口分別與所述第一熱風入口和所述第二熱風入口相 連。2. 根據權利要求1所述的處理低階煤的系統，其特征在于，進一步包括： 精煤篩分裝置，所述精煤篩分裝置具有第一精煤入口、篩上精煤出口和篩下精煤出口， 所述第一精煤入口與所述第一精煤出口相連，所述篩上精煤出口與所述入料口相連，所述 篩下精煤出口與所述精煤入口相連。3. 根據權利要求1或2所述的處理低階煤的系統，其特征在于，進一步包括： 除塵裝置，所述除塵裝置具有尾氣入口、氣體出口和粉塵出口，所述尾氣入口與所述第 一尾氣出口和所述第二尾氣出口相連，所述粉塵出口與所述粉料入口相連。
【文檔編號】F26B21/00GK205496053SQ201620077870
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月27日
【發明人】趙小楠, 丁力, 張順利, 吳道洪
【申請人】北京神霧環境能源科技集團股份有限公司