[发明专利]一种富含水褐煤集成式破碎干燥成型提质工艺及设备

说明书

技术领域

本发明属于富含水褐煤提质综合高效利用技术领域，尤其是涉及一种富含水褐煤集成式破碎干燥成型提质工艺及设备。

背景技术

褐煤是煤化程度最低的煤，一种介于泥炭和沥青煤之间的棕黒色、无光泽的低级煤。褐煤含全水分20～50%，分析基水分10～30%，挥发分15～30%，热值11.71～16.73mj/kg。由于褐煤含有极高的水分，直接参与燃烧或煤的气化，一方面在着火过程中需要消耗大量的能量；另一方面褐煤挥发分高，易自燃并发生爆炸。此外，由于水分蒸发的过程中会带走大量热能，使得燃烧排烟热损失大，发电热效率低，温室气体的大量排放以及对褐煤的气化工艺要求苛刻，使得褐煤的使用面临特殊的挑战。大量开采水分高的褐煤直接用于燃烧，不仅锅炉燃烧不稳定，而且效率低。高水分使得这些煤种只能在当地使用，不可能长距离运输，极大地限制了煤炭的开采规模。因此，开发先进的褐煤提质工艺技术及设备，对于提高褐煤的市场竞争力，降低成本具有重要的意义。

目前，褐煤提质技术种类繁多，例如神华集团所用的褐煤HPU提质技术是通过二级破碎将大块褐煤破碎至3mm而后进行高温烟气干燥、成型；德国ZEMAG的褐煤干燥成型技术同样是通过二级破碎将褐煤破碎至6.3mm以下，而后采用滚筒干燥，干燥之后再破碎至1mm以下进行成型；德国RWE公司所使用的流化床工艺同样是将褐煤通过二级破碎破至2mm以下进行流化干燥提质。总之，这些工艺流程一般均是采用破碎筛分系统，将高水分褐煤利用多个破碎筛分系统将褐煤多次破碎直至3mm以下，通过输送设备送至干燥、成型设备进行提质；大于3mm的大颗粒，则通过返料系统返至破碎筛分系统进行再次破碎筛分。在工艺中，针对褐煤的破碎、筛分，需要建立多个专用破碎筛分站，破碎筛分至3mm以下的褐煤需要采用皮带、斗提或刮板输送机送至干燥、成型设备进行干燥、成型等提质，工艺系统繁杂，占地面积大，且投资、维护量高。目前，全球针对褐煤提质的工艺系统简化、提高效率、减少成本等均进行了大量的研究，但都没有取得很好的突破。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种工艺简单、系统效率高、投资成本低的富含水褐煤集成式破碎干燥成型提质工艺及设备。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种富含水褐煤集成式破碎干燥成型提质工艺，其将水分含量20～50%、粒度100mm以内的褐煤，直接送入集破碎、干燥于一体的集成式破碎干燥装置中；集成式破碎干燥装置采用料层粉碎原理，将褐煤破碎至3mm以下，由烟气系统产生的高温烟气被高速送入集成式破碎干燥装置中，带动破碎后的褐煤细颗粒、粉体由下而上进行干燥；干燥后的水分含量在10%以下的褐煤细颗粒、粉体在高速高温烟气带动下进入旋风分离器中，将高温烟气与褐煤分离；分离出的褐煤细颗粒、粉体由旋风分离器下方进入预压螺旋装置，褐煤物料经预压后进入高压成型机中进行压制成型，即是成品型煤。

上述的富含水褐煤集成式破碎干燥成型提质工艺中，所述的由烟气系统产生的高温烟气温度为300℃～900℃。

上述的富含水褐煤集成式破碎干燥成型提质工艺中，所述的高温烟气一部分由集成式破碎干燥装置底部进入，另一部分由集成式破碎干燥装置侧壁进入。

上述的富含水褐煤集成式破碎干燥成型提质工艺中，所述的经旋风分离器分离出的高温烟气，经袋式除尘器除尘后，部分返回至烟气系统。

上述的富含水褐煤集成式破碎干燥成型提质工艺中，所述的成型型煤通过冷却系统冷却后进入成品仓，未成型型煤返回至集成式破碎干燥装置中破碎、干燥。

一种富含水褐煤集成式破碎干燥成型提质设备，其主要包括烟气系统、原料仓、集成式破碎干燥装置、旋风分离器、预压螺旋装置和高压成型机，所述烟气系统包括有一烟气炉，烟气炉进气口与一次风机连接，烟气炉出气口通过管道分别与集成式破碎干燥装置的侧壁、底部连接；原料仓位于集成式破碎干燥装置上方，原料仓底部出料口与集成式破碎干燥装置上部的进料口通过管道连接，集成式破碎干燥装置顶部的排气口通过管道连接至旋风分离器，旋风分离器的出料口与预压螺旋装置通过管道连接，高压成型机进料口设置预压螺旋装置。

上述的富含水褐煤集成式破碎干燥成型提质设备中，所述旋风分离器的出气口通过管道与袋式除尘器的进气口连接，袋式除尘器具有两个出气口，一个出气口与一向大气排风的引风机连接。