[实用新型]一种褐煤梯级提质的装置

说明书

技术领域

本发明属于煤化工领域，尤其涉及一种褐煤梯级提质的装置。

背景技术

褐煤属于软质煤,与其他煤种相比,褐煤含氧量高、灰分及灰熔点变化大、密度小、易自燃、煤粉容易爆炸。我国的褐煤是一种高挥发分(50％左右)、高水分(30％左右)、高灰分(30％左右)、低热值(14MJ/kg左右)、低灰熔点的劣质燃料。

近年来，随着世界范围的能源紧缺，优质煤炭资源的日益减少，劣质煤中褐煤的使用逐渐被关注，但褐煤由于其水分大，易自燃，因此提质是其大规模使用的前提。褐煤提质是指褐煤在250-600℃下经受脱水和热分解作用后，褐煤的组成和结构变化后得到提质煤，提质煤由于组成的改变，其热值提高，自燃性减低。实验表明褐煤低温脱水后，随着水分的脱出，大量含氧官能团暴露，增加其复吸水分和氧气的几率，其自燃倾向也增加，而高温热解后，官能团脱出，其自燃倾向降低。

影响褐煤利用最主要的因素是:

(1)褐煤极易氧化,低变质程度褐煤开采后露天一个星期就会完全风化成泥炭状。

(2)成堆的褐煤风化还会引起煤堆自燃,既浪费了资源又污染环境。

(3)褐煤含水较多,孔隙较多,且多为大孔,机械强度较低,在运输过程中造成运力过大且易破碎。

(4)褐煤有较高的含氧量，氧主要以含氧官能团和氧桥键存在，易复吸水分和氧气，自燃倾向高。

褐煤提质的工艺较多，主要分为蒸发提质和非蒸发提质。现有技术中，原有热烟气的蒸发提质技术如下：

蒸发干燥工艺通常从干燥温度、进料时间、产品类型等方面来进行分类。而在这些分类中，由于干燥设备、冷却方式不同以及干燥产品时是否稳定等原因, 工艺也有区别。蒸发干燥的技术有很多种，包括固定床、流化床、回转窑和夹带系统等，每一种都有其优点。它们大部分都是相对低温干燥工艺，干燥介质为热烟道气，利用烟道气与褐煤直接接触使之受热，水分蒸发干燥，效率差。同时褐煤的燃点较低，干燥过程中常常因局部过热，使煤质变差，控制不好还会引起爆炸。因为这些工艺在常压低温下进行，所以成本低。如果干燥后的产品立即使用的话，可采用这些工艺。因为这些工艺温度较低,不会永久的改变煤的结构。这种干煤的特性像海绵,一旦重新处于潮湿的空气或水中，又会迅速吸收失去的水分。

现有技术中褐煤提质的设备往往采用带式炉，该工艺存在如下缺点：

⑴由于褐煤易风化，所以原煤中<3mm的煤粉较多，大约占总量的30％，进入提质设备后，扬尘较大，漏料严重，提质效果较差，而这部分煤粉不用，则成本上升，煤粉堆积增加，一般提质企业是利用这部分煤粉烧锅炉，提供烟气，但该部分煤粉较多，还有大部分不能被有效利用。

⑵原来的提质设备中烟气从煤粉下方垂直煤粉吹入，在提质设备的后半部分，则平铺的煤粉截面由矩形变为球冠，提质烟气短路，影响提质效果，缩短设备寿命。

⑶原有提质设备中宏观分为干燥带、提质带、冷却带，但温度区间分布不严密，同时，干燥带的大部分水蒸气带入提质带，降低了提质效率；冷却带起降温的作用，不能增加提质产量。

⑷提质回收的水分原有技术中被回收，用作其它途径，水冷凝成本高。

⑸提质过程中有水分参与其中，褐煤受热不均匀，易自燃。

⑹提质后褐煤扬尘较大，工作环境恶劣。

⑺提质温度低，不能较大程度改变褐煤结构，导致提质后其易吸水、自燃。

⑻提质褐煤容重小，运输成本高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明目的：提高褐煤的利用率、提高热效率、减少褐煤、能源和水资源的排放、降低褐煤自燃倾向、降低运输成本。

本发明具体提供了如下技术方案：一种褐煤梯级提质的装置，该装置包括提质设备(4)，利用隔板(5)将提质设备(4)分为干燥区和提质区，隔板将变形 的物料截面重整回原来矩形，提高烟气的热效率；干燥区干燥过程中产生的水蒸气通过水蒸气辅助烟筒(6)排出，经保温旋风筒(7)收尘，冷凝器(8)单独收集冷凝，控制冷凝量使气体中保留部分30-70％水蒸气待用；提质区生成的热解气(30)进入旋风筒(12)的热解气上升烟道(10)，将细煤仓(9)的细粉从热解气上升烟道(10)的上端撒料口(11)撒入；热解气上升烟道(10)连接旋风筒(12)，旋风筒(12)后面依次连接收尘袋(16)、第二冷凝器(17)、排空风机(18)；旋风筒(12)下部连接废烟气辅助风机(19)；热解气(30)送回热风炉(14)助燃。

干燥区温度控制在120-200℃，提质区温度控制在400℃-500℃。