[发明专利]低阶煤干燥与型煤生产工艺及成套设备

说明书

技术领域：本发明涉及一种煤干燥与型煤生产工艺及设备，尤其是一种低阶煤干燥与型煤生产工艺及成套设备。

背景技术：我国是少数几个以煤炭为主导一次能源资源的国家之一，已经成为世界第一产煤大国和第一大煤炭消费国。在未来几十年内，我国经济的持续发展将继续依靠煤炭提供主要的能源支持(约占60-70％)。2004年我国煤炭生产量已经达到16亿吨，2007年已超过23亿吨。据统计，我国煤炭资源可采储量位居世界第三，约占世界总储量的11.5％。其中低阶煤储量约占世界低阶煤总储量的16％，大部分集中在华北地区(内蒙古自治区)和云南。目前我国的煤炭资源的开采和利用以烟煤和无烟煤为主，低阶煤的开采和利用水平还很低。随着我国对能源需求的不断增加和对烟煤、无烟煤资源的过量开采，对低阶煤的开发和利用将越来越重要，并在最近受到国务院、国家发改委的高度重视。根据有关方面预计2008-2010年以后我国低阶煤产量每年将达到2-3亿吨。与烟煤、无烟煤相比，低阶煤的优势是价格较低，反应活性高，但其热值相对较低，含水量较高(可达25-65％)。低阶煤开发利用的关键之一是对低阶煤干燥、型煤技术和提质技术的开发。

由于水份含量很高，低阶煤的直接燃烧的效率很低，同时加工工艺性很差。目前国外普遍采用水蒸气干燥工艺对低阶煤进行干燥，然后直接送至坑口电厂用于燃烧发电。和国外不同的是，我国坑口电厂数量少，大部分电厂远离煤矿。因此我国的煤炭资源开采后需要经过长途运输才能到达燃煤电厂。如我国东部和东南沿海地区的很多电厂所用的煤炭都运自山西、内蒙古的煤矿，即煤炭运输半径较大。这对低阶煤资源的开发和利用提出了更高的要求。例如内蒙古胜利煤田的低阶煤即需要部分运至内蒙古自治区外的电厂进行燃烧发电。从运输成本和燃烧热值方面考虑，低阶煤需要在干燥后才能运输到电厂燃烧。目前报道的低阶煤干燥技术有水蒸汽干燥、MTE(机械热挤压)和NEDO(日本新能源产业技术开发机构)正在开发的煤浆干燥技术。美国开发的水蒸气干燥处理后的低阶煤称为K-燃料，没有解决低阶煤自燃的问题，甚至使自燃的可能性增加，不适合我国低阶煤资源开发利用的国情。因为我国的低阶煤资源开发后，低阶煤要通过陆地和船舶运输到其他地区的燃煤电厂。除水蒸气干燥技术外，国内外尚无其它工业化的低阶煤干燥技术。澳洲低阶煤研究中心(Lignite CRC)研究的机械热挤压(MTE)技术尚处在实验室研究开发阶段。该技术处理效率极低，处理后的低阶煤含水量仍较高(如处理后的维多利亚低阶煤含水量仍有25-30％)。该研究小组在维省Loy Yang电厂的资助下有在2008年建立每小时20吨的中试台架的计划。环太平洋有限公司(Edge PacificLtd)开发的低阶煤热压干燥技术目前处在5吨/小时的小试阶段，干燥成本为120-150元人民币。日本NEDO资助的正在开发的低阶煤干燥技术利用重油和低阶煤混合处理，实现低阶煤的干燥和改性。该技术适用于煤的液化工艺，处理成本较高，消耗大量重油，也不适合我国国情。该技术目前在印尼进行印尼低阶煤的小型试验。澳大利亚的White Energy公司与CSIRO联合开发的技术则采用烟气干燥和双辊挤压的工艺设备对澳大利亚褐煤进行干燥处理与型煤的生产，已经建立20吨/小时的中试台架，正在进行工业推广。总体而言，目前尚没有成熟的低阶煤干燥技术。因此，开发适合我国低阶煤特点和满足长途运输及存储要求的低阶煤干燥技术是十分迫切的任务。

发明内容：针对上述现有技术的不足，本发明提出的工艺结合高压成型和利用余热进行干燥两项技术，既解决干燥后的低阶煤在储存和长途运输过程中易发生自燃的难题，同时利用烟气替代水蒸气干燥的工艺也解决我国北方地区缺乏水资源的问题，有利于降低干燥成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：低阶煤干燥与型煤生产工艺：将低阶煤原煤经过给煤机(11)送入鄂式破碎机(12)粉碎成＜10mm的颗粒。粉碎机采用鄂式破碎方式，具有较高的破碎效率。破碎后的煤进入流化床干燥器(13)，在100℃~150℃温度下进行初步干燥脱除部分水分，然后进入磨煤机(14)进一步粉碎成细粒度(0.6~1.0mm)的煤粉，煤粉再一次送入间接传热滚筒干燥器(15)，在150℃~350℃温度下进行二次干燥，以脱除水分。干燥后的煤粉经过冷却后，在一定温度(30~90℃)下，水分含量合格(5-18％)的煤粉由螺旋送料器定量送入主进料器，进料速度由螺旋送料器控制。煤粉经主进料器送入由偏心滚轮组成的内辊式高压型煤机(16)，在高压(50~300Mpa)下高效地将低阶煤挤压成型，进入成品煤仓(17)，生产出用户需要的型煤产品。