[发明专利]一种低能耗制备煤粉的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭加工领域，尤其涉及低能耗的煤粉制备和焦煤混合制粉技术，可直接用于煤粉加工和配煤制粉领域。

背景技术

原煤特别是含水量较高的煤，通常经干燥后才能加工利用，造成原料利用范围窄，加工成本高的局面。高含水量的原煤首先经过干燥工序，使其水分降低、热值增加，之后送入磨煤机进行磨制成合格的颗粒后，用于气化、液化、焦化、电力等行业。原煤水含量高、热值低导致直接运输成本相对较高，干燥工艺又增加了原料成本，因此，高含水量的煤长期以来未得到广泛应用。

半焦是原料煤在500-800℃温度下干馏得到的固体产物，热解后的半焦需要经熄焦冷却后进行加工利用。热解熄焦工艺分为湿法熄焦和干法熄焦，干法熄焦能回收80%以上的显热，且不产生大量污染物如酚类、氰化物和硫化物等有害物质，目前干法熄焦工艺主要利用惰性气体取热后回收能量，存在惰性气体循环量大的问题。

发明内容

本发明提供了一种低能耗制备煤粉的装置和方法，一方面解决了热解半焦干法熄焦的能量回收利用、环境污染问题，另一方面降低了含水量高的原煤干燥过程的能耗问题。同时原煤与半焦混合制粉后，两者性质优势互补，可拓宽高含水量原煤和半焦的利用途径。

本发明提供了一种低能耗制备煤粉的装置，所述装置包括干熄焦冷却系统、热能回收系统，以及焦煤磨制系统；所述干熄焦冷却系统包括干熄焦炉，所述干熄焦炉以原料煤和热解装置产生的高温半焦为原料，以惰性气体为换热气氛，在干熄焦炉内反应得到高温熄焦气体和焦煤混合物，所述干熄焦炉的高温熄焦气体出口与热能回收系统的入口相连，所述热能回收系统产生的气体经回收热量后回到干熄焦冷却系统，所述干熄焦炉的焦煤混合物出口与焦煤磨制系统的入口相连作为生产焦煤的原料。

作为本发明的优选实施例，所述热能回收系统包括有废热锅炉和冷凝器，所述废热锅炉的气体出口与干熄焦冷却系统的入口相连，所述废热锅炉的过热蒸汽出口与焦煤磨制系统的气体入口相连；所述冷凝器入口与废热锅炉的换热气体出口相连，气体出口与干熄焦炉的惰性气体入口相连。

作为本发明的优选实施例，所述热能回收系统进一步包括有一级除尘器和二级除尘器，干熄焦炉的高温熄焦气体出口经一级除尘器除尘后进入到废热锅炉，经废热锅炉换热后产生的气体经二级除尘器除尘后进入到冷凝器内，所述一级除尘器和二级除尘器的一级除尘颗粒出口和二级除尘颗粒出口汇集后与焦煤磨制系统的颗粒煤入口相连。

作为本发明的优选实施例，所述焦煤磨制系统包括有磨煤机和分选机，所述干熄焦炉的焦煤混合物出口、一级除尘器的一级除尘颗粒出口、二级除尘器的二级除尘颗粒出口与该磨煤机的颗粒煤入口，废热锅炉的过热蒸汽出口与磨煤机的气体入口相连，所述分选机的入口与干熄焦炉的焦煤混合物出口相连，所述分选机的出口与磨煤机的颗粒煤入口相连，所述干熄焦炉产生的焦煤混合物经分选机分选后进入到磨煤机内。

作为本发明的优选实施例，所述分选机和磨煤机之间进一步设置有破碎机，分选机分选出来的较大颗粒的煤焦颗粒经破碎机处理后进入到磨煤机内，所述磨煤机的出口进一步连接有分离器以将焦煤粉和水蒸汽分离。

一种制备低能耗煤粉的方法，在干熄焦炉内，以高温半焦和原料煤为原料，以惰性气体作为换热氛围进行反应，其中，高温半焦利用其显热对原料煤进行干燥，同时降低自身的温度，产生的高温熄焦气体经热能回收系统回收热量后回到干熄焦炉重新作为干熄焦炉的惰性气体，在干熄焦炉内产生的煤焦混合物作为制备焦煤磨制系统的原料用以生产产品焦煤粉；所述高温半焦的温度为450～780℃。

作为本发明的优选实施例，所述干熄焦炉产生的熄焦气体经废热锅炉换热产生气体和过热蒸汽，其中，气体经冷凝排出冷凝水后作为干熄焦炉的惰性气体，过热蒸汽进入到焦煤磨制系统内作为制备焦煤粉的保护气氛。

作为本发明的优选实施例，所述干熄焦炉的高温熄焦气体先经过一次除尘后再进入到废热锅炉内，废热锅炉产生的换热气体经二次除尘后再回到干熄焦冷却系统，所述高温熄焦气体经一次除尘后产生的一次除尘颗粒和二次除尘产生的二次除尘颗粒汇集后进入到焦煤磨制系统。

作为本发明的优选实施例，所述原料煤与高温半焦的质量比为1-5:9-5。

作为本发明的优选实施例，所述焦煤磨制系统以干熄焦炉产生的焦煤混合物、一次除尘颗粒、二次除尘颗粒为原料，在废热锅炉产生的过热蒸汽保护下，在磨煤机中磨制成焦煤粉，该焦煤粉经分离后得到产品焦煤粉。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：