[发明专利]一种大型螺旋式低阶褐煤提质系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种干馏系统，特别是用于对含水分大、粘结性强的低阶褐煤进行提质处理的大型螺旋式低阶褐煤提质系统。 

背景技术

近年来，随着世界经济的高速发展和自然资源的持续消耗，优质煤炭资源出现了严重短缺，低阶褐煤逐渐被重视和利用。褐煤煤化程度低、水分高、挥发分高、在空气中易风化碎裂、发热量低，且加热后易粘结，因而必须找到一种合理、经济的方式对这一煤种加以利用，缓解煤炭资源紧缺的现状。

煤在隔绝空气的条件下、受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，称为煤干馏。煤低温干馏（加热终温为500-600℃）过程仅是一个热加工过程，比煤的气化和液化工艺过程简单，加工条件温和，投资少，生产成本低，生成的半焦不仅可以用作优质的民用和动力燃料、铁合金生产的优质炭料，而且燃烧效率远高于煤，燃烧生成污染物少，经济效益和社会效益巨大。

从上世纪70年代开始，低阶褐煤的低温干馏技术逐渐被人们重视起来，迄今为止在不断探索的数十年里，曾有过小范围的工业示范工程出现，但由于技术方面的原因，低阶褐煤低温干馏至今仍未实现真正意义上的工业化。已出现的低温干馏炉可分为内热式和外热式两种。由于低阶褐煤在加热后，块状的煤会破碎，因此采用内热法时要将煤料预先压块，并且粒度范围窄，增加了成本，且不适用于粘结性煤。而且在以烟气为热载体的内热式干馏炉中，利用烟气加热煤层，低阶煤易发生氧化，设备腐蚀情况也比较严重，且易出现局部氧化放热所导致的过热问题，容易引起挥发份燃烧甚至爆炸，影响系统的正常稳定运行；一般的外热式干馏炉，由于煤料受热不均匀，导致半焦的的质量不均匀，并且产量也较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种运行安全、对环境污染小、产量大、结构及操作简单、维修方便、成本低、换热效率高、易于大规模连续生产且能得到高品质半焦、焦油和煤气的大型螺旋式低阶褐煤提质系统。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

一种大型螺旋式低阶褐煤提质系统，其特别之处是，它包括螺旋式换热器、燃烧室、送煤装置、熄焦箱和除尘装置，所述螺旋式换热器水平放置，它由外套和设置在外套内的旋转轴、电机组成，旋转轴与电机传动连接，沿旋转轴轴向设有螺旋叶片，所述外套壁、旋转轴与螺旋叶片均为中空结构，螺旋叶片的两端与旋转轴的中空腔连通，形成螺旋式烟气通道，所述外套壁空腔及旋转轴空腔的进口端与燃烧室连通、外套壁空腔及旋转轴空腔出口端与除尘装置连通，所述送煤装置位于螺旋式换热器上部、靠近除尘装置侧，所述熄焦箱位于螺旋式换热器下部靠近燃烧室侧。

上述大型螺旋式低阶褐煤提质系统，所述外套为筒状，两端直径逐渐收缩，外套外部包覆保温层，外套壁空腔的水平部分设有梳形板。

上述大型螺旋式低阶褐煤提质系统，所述螺旋式换热器上部还设有水蒸汽出口和煤气出口，水蒸汽出口连通旋风除尘器，煤气出口经煤气管道连通燃烧室，煤气管道上设有阀门，煤气管道经支路与储气罐连通。

上述低大型螺旋式低阶褐煤提质系统，所述熄焦箱设有空气进口和空气出口，空气出口连通燃烧室。

上述大型螺旋式低阶褐煤提质系统，所述除尘装置为布袋除尘器，经布袋除尘器除尘后的烟气依次通过引风机、烟囱排入大气；所述送煤装置为煤料漏斗和皮带输送机，皮带输送机位于煤料漏斗上部，煤料漏斗下部连通螺旋式换热器。

上述大型螺旋式低阶褐煤提质系统，所述旋转轴两端设有高温轴承和密封轴承。

本发明具有如下优点：

（1）煤料不需要进行干燥预处理。煤料在螺旋叶片的推动下，不断沿轴线前进，煤中含水分的多少，不影响煤料的运动，因此对煤的粒径要求低，只需对煤料预破碎即可，节省加工成本。

（2）煤种的适应性广，尤其可解决粘结性褐煤干馏问题。本发明的大型螺旋式干馏技术，可对粘结性的低阶褐煤进行低温干馏，螺旋叶片在旋转轴的带动下不断旋转，进而使煤料不断搅动，煤料表面不断更新，有效地防止了煤料在螺旋叶片间粘结。

（3）结构紧凑，占地面积小，换热效率高。在螺旋式换热器内烟气与煤料形成逆流换热，大大提高了换热效率；在外套壁内设有多个梳形板，不仅使烟气流通的路径增长，延长烟气在套筒里的流通时间，还使烟气的紊流度加大，增大了换热系数；部分烟气在旋转轴内流动，也起到了一定的换热效果。

（4）煤料受热均匀，煤料与来自旋转轴、外套壁、螺旋叶片的热量充分进行热交换，而且煤料在螺旋叶片的旋转时不断搅动吸热，有效地保证了换热的均匀性。