[发明专利]处理低阶煤的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，具体而言，本发明涉及一种处理低阶煤的系统和方法。

背景技术

据国际地质学家预测，低阶煤是未来可以利用的主要能源之一，约占世界煤炭总资源 量的50％，主要分布于澳大利亚、美国、俄罗斯、中国、印尼、德国与东欧诸国等。低阶 煤主要包括不黏煤、弱黏煤、长焰煤和褐煤等，具有水分高、密度小、挥发分高、不黏结、 化学反应性强、热稳定性差及发热量低等特点。

中国低阶煤资源探明储量也在2000亿吨以上，低阶煤的储量占我国已探明煤炭储量的 55％以上，其中褐煤资源保有储量达1300亿吨，占全国煤炭探明保有资源量的12.69％， 主要分布在华北和西南地区，其中西南地区的褐煤几乎全部是新生代第三世纪较年轻的褐 煤，而华北区的褐煤则绝大多数为中世纪侏罗纪的年老褐煤，水分高，含矸量大，且矸石 成分多为泥质页岩或泥岩，遇水易泥化。

虽然通过分选可以脱除低阶煤中的矿物杂质，但湿法分选过程中煤与水充分接触，造 成选煤产品水分增大，降低了产品发热量，部分抵消了洗煤效果，也与提质脱水的目标相 矛盾，而常温的干法分选过程中煤的表面水分使得颗粒之间的粘附几率大，排矸效果差。 单独的干燥和低温干馏技术在一定程度上提高低阶煤的热值，但提质煤中的灰、硫等矿物 杂质影响后续加工产品的质量，且含硫、氮等化合物造成污染环境和设备腐蚀。因此，开 发新的高灰低阶煤利用途径成为低阶煤深加工新的研究方向。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个 目的在于提出一种处理低阶煤的系统和方法，该系统通过将低阶煤的排矸、干燥、热解和 燃烧发电技术集成，为低阶煤的高效转化利用提供了新的途径。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理低阶煤的系统。根据本发明的实施例， 该系统包括：

热风复合式排矸装置，所述热风复合式排矸装置具有低阶煤入口、分选热风入口、矸 石出口、精煤出口和排矸尾气出口；

筛分装置，所述筛分装置具有精煤入口、筛上精煤出口和筛下精煤出口，所述精煤入 口与所述精煤出口相连；

热解装置，所述热解装置具有入料口、半焦出口、热解油气出口，所述入料口与所述 筛上精煤出口相连；

干燥装置，所述干燥装置具有干燥热风入口、筛下精煤入口、干燥粉煤出口和干燥尾 气出口，所述筛下精煤入口与所述筛下精煤出口相连；

余热回收装置，所述余热回收装置具有半焦入口、冷却半焦出口和热气出口，所述半 焦入口与所述半焦出口相连，所述热气出口与所述分选热风入口和所述干燥热风出口相连； 以及

粉煤燃烧发电装置，所述粉煤燃烧发电装置具有粉煤入口，所述粉煤入口与所述干燥 粉煤出口相连。

由此，根据本发明实施例的处理低阶煤的系统通过采用热风对低阶煤进行处理，不但 实现了干燥和排矸一体化，而且通过干燥处理可以脱除低阶煤表面的水分，从而降低了排 矸过程中颗粒之间(尤其是精煤与矸石之间)的粘结概率，解决了现有的复合式排矸技术 对低阶煤排矸率低的问题，并且解决了热解后的半焦热值低、灰分高和硫分高的问题，即 采用本发明的系统可以显著提高热解过程中热解产品的质量，同时通过在对低阶煤进行热 解处理之前进行干燥处理，可以显著提高热解过程中油气产率，另外通过将低阶煤的排矸、 干燥、热解和燃烧发电技术集成，解决了低阶煤直接作为火力发电燃料时的热值低、灰分 高以及热利用率低等问题，为低阶煤的高效转化利用提供了新的途径，并且巧妙的将热解 过程中产生的余热用于排矸过程，可以显著降低处理过程能源成本。

另外，根据本发明上述实施例的处理低阶煤的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述处理低阶煤的系统进一步包括：半焦破碎装置，所述 半焦破碎装置具有冷却半焦入口和半焦颗粒出口，所述冷却半焦入口与所述冷却半焦出口 相连，所述半焦颗粒出口与所述粉煤入口相连。由此，可以显著提高粉煤燃烧发电过程中 的燃烧热效率。

在本发明的一些实施例中，所述处理低阶煤的系统进一步包括：除尘装置，所述除尘 装置具有尾气入口、气体出口与粉尘出口，所述尾气入口与所述排矸尾气出口和所述干燥 尾气出口相连。