[发明专利]一种低阶煤流化床提质利用系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低阶煤提质及产品利用工艺系统，特别涉及低阶煤分选、分级、干燥和干馏的提质产品供钢铁工业烧结、焦化和高炉工序利用系统及方法。

背景技术

我国富煤、贫油、少气的能源结构十分鲜明，煤炭储量仅次于美国、俄罗斯排名世界第三。根据国家统计局提供数据显示，我国可开采的煤炭储量达到1148.28亿吨，低阶煤约占45%，低阶煤的高效加工利用已成为我国煤炭能源领域研究的热点问题。

由于低阶煤具有水份含量高、氧含量高、易风化自燃、发热量低、难以洗选和储存、单位能量的运输成本高和长距离输送经济性差等特点，使得低阶煤的开发和利用受到很大限制，一般被作为一种低级燃料，在产地附近将其燃烧发电。所以尽管低阶煤储量很大，但是其直接燃烧效率低，经济价值远不如高阶煤，一直很少被利用。因此，低阶煤提质利用是解决能源合理开发和利用的关键。

随着我国工业的飞速发展，钢铁企业不仅对煤炭需求量大而且对煤炭质量要求高，为满足高炉要求，在烧结工序以及焦化工序中需要大消耗大量高阶煤。我国低阶煤储量很大，因此如何将低阶煤提质并将其在钢铁企业中合理利用成为解决低阶煤提质利用的一条重要途径。

中国发明专利（申请号：201210527862.0）公开了一种低阶煤多级流化床煤化工多联产系统及其方法，其低阶煤经过干燥、干馏后送入循环流化床锅炉燃烧，但是该专利中仅考虑低阶煤提质后送入流化床锅炉燃烧，而未对煤颗粒进行分选、分级处理，这种利用方式不仅不利于提高锅炉效率，而且对于煤质也未做到按质利用，因为煤质的成分也会随粒径的变化而发生不同程度的改变。

中国发明专利（申请号：200910153522.4）公开了一种循环流化床煤分级转化煤气焦油半焦多联产装置及方法，该装置将循环流化床气化炉和流化床干馏炉紧密结合，实现煤气、焦油和半焦联合生产，但维持系统运行的能耗较高，同时该系统中的高温工艺的对象主要是高阶煤。

发明内容

针对现有技术中对低阶煤利用的不足和缺陷，为了进一步提高低阶煤的利用率并降低钢铁企业能耗，本发明提出一种低阶煤流化床提质利用系统及方法。

本发明的技术方案如下：

一种流化床低阶煤提质利用系统，其特征在于所述系统包括：

(a)、流化床干选装置，将煤颗粒进行干选；

(b)、流化床分级装置，将来自流化床干选装置干选后的初选煤进行分级处理，得到两种粗细粒径范围的煤粉，其中粗煤颗粒进入粗煤流化床热解装置进行热解，细煤颗粒进入焦煤配煤系统参与配煤；

(c)、旋风分离器，将流化床干选装置上方排出的气体进行气固分离，得到细煤粉；

(d)、细煤流化床热解装置，将旋风分离器分离后得到的细煤粉经成型处理后进行热解；热解后的半焦通过管道输送到烧结系统；

(e)、粗煤流化床热解装置，将流化床分级装置得到的粗煤粉进行热解处理，得到的半焦进入喷吹配煤系统；

(f)、热废气余热回收装置，将来在细煤流化床热解装置和粗煤流化床热解装置的热废气的余热进行回收；

(g)、焦化系统，将焦煤配煤系统制得的配煤进行焦化处理；

(h)、氮气余热回收装置，对焦化系统产生的熄焦氮气和烧结系统产生的热废气进行热交换；

（i）、热风炉，将流化床热解装置和粗煤流化床热解装置产生的煤气燃烧后用于加热空气。

本发明的技术方案中，所述的烧结系统和氮气余热回收装置之间设有烟气净化装置；所述的烧结系统包括烧结机、环冷机和余热锅炉；烧结机的烧结矿出口与环冷机的入口连接，环冷机的烧结矿出口与高炉相连接，烧结机和环冷机的热废气出口均与烟气净化装置的入口相连接，同时环冷机的热废气出口还与余热锅炉相连接。

本发明所述的焦化系统包括煤塔、焦炉、干熄焦装置和筛焦楼；煤塔的焦煤出口连接焦炉的入口，焦炉的出口与干熄焦装置的入口相连接，干熄焦装置的氮气出口连接氮气余热回收装置的入口，干熄焦装置的焦炭出口与筛焦楼的入口相连接，筛焦楼的出口与高炉相连接。

本发明提供的一种流化床低阶煤提质利用方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

1)煤颗粒首先进入流化床干选装置，热风自底部进入流化床，控制温度在120～150℃，沉矸由流化床干选装置下方的排矸口排出，流化床干选装置上方排出的气体进入旋风分离器进行气固分离后，得到的细煤粉经成型加工后进入细煤流化床热解装置热解，热解温度控制在400～600℃；