[實用新型]處理低階煤的系統

有效

• 申請號: 201720665564.6
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN206986096U
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: 唐敬坤;裴培;趙吉詩;員曉;劉亮;鄧君;范志輝;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10K1/00;C10K1/16;C21B13/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術領域

本實用新型屬于冶金化工技術領域，具體而言，本實用新型涉及一種處理低階煤的系統。

背景技術

煤本身的結構特點，決定了低階煤揮發分高、活性強，由于水分和氧含量高而熱值低，直接利用(燃燒或氣化)效率低，經濟價值遠不如高階煤，因此，大規模開發利用的低階煤必須先對其進行加工提質才能用于生活生產。最為科學和常用的加工方法之一是熱解，也稱“干餾”或“熱分解”。熱解是指煤在隔絕空氣或在惰性氣體條件下持續加熱至較高溫度時，所發生的一系列物理變化和化學反應，在此過程中煤會發生交聯鍵斷裂、產物重組和二次反應，最終得到氣體(煤氣)、液體(焦油)、及固體(半焦)等產物，是一種資源高效綜合利用方法，可減少燃煤造成的環境污染，提高低階煤資源綜合利用價值的優勢，創造顯著的經濟社會效益。

我國是鋼鐵生產第一大國，目前廢鋼供應量遠遠滿足不了鋼鐵生產的需要。國內廢鋼缺口得不到足夠補充，進一步加劇了市場供應的緊張局面。非焦煤冶金工藝是指不適用焦炭進行冶金生產的各種工藝方法，分為直接還原法和熔融還原法兩大類別，其中直接還原法為非焦煤冶金的主流。直接還原法分氣基和煤基兩種。在所有氣基直接還原冶金工藝中，多數通過天然氣獲得還原及能源。受天然氣資源的限制，氣基直接還原冶金工藝成本高，不適合中國國情，而傳統的煤制氣工藝存在著設備投資高昂、成本高、水耗高、環境負荷大、技術尚不成熟、投資回報率低等弊端，阻礙了氣基直接還原在中國的發展。此外，目前的熱解反應器中，熱解油氣在反應器中停留時間長，油氣二次反應劇烈，影響熱解油氣的品質。熱解反應器采用塊煤作原料，成本高。

因此，現有的煤冶金工藝有待進一步改進。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種處理低階煤的系統，該系統可以有效地將低階煤熱解得到的熱解氣用作氣基豎爐用還原氣，同時副產半焦，顯著提高了資源利用率并減少了CO₂排放，且工藝流程短、水耗低、投資低。

在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種處理低階煤的系統。根據本實用新型的實施例，所述系統包括：

快速熱解裝置，所述快速熱解裝置內自上而下限定出進料區、熱解區和出料區，所述熱解區的側壁上布置有熱解氣出口，并且所述熱解氣出口處布置有顆粒除塵單元；

除塵器，所述除塵器具有熱解氣入口、粉塵顆粒出口和除塵后氣出口，所述熱解氣入口與所述熱解氣出口相連；

脫硫脫碳裝置，所述脫硫脫碳裝置具有除塵后氣入口和凈化后氣出口，所述除塵后氣入口與所述除塵后氣出口相連；

加熱裝置，所述加熱裝置具有凈化后氣入口和加熱后氣出口，所述凈化后氣入口與所述凈化后氣出口相連；

氣基豎爐，所述氣基豎爐具有還原氣入口、冷卻氣入口、氧化球團入口、爐頂氣出口、還原球團出口和換熱后氣出口，所述還原氣入口與所述加熱后氣出口相連。

根據本實用新型實施例的處理低階煤的系統通過采用快速熱解裝置對低階煤進行處理，在快速熱解裝置內布置多層蓄熱式輻射管和布料器，使得低階煤在經低階煤入口進入后在布料器的作用下被分散，然后在下落過程中被蓄熱式輻射管快速加熱，實現對低階煤的快速熱解，從而使得所得熱解氣中油含量較低(所得熱解氣中有效氣含量高，甲烷、油含量低)，進而不需要單獨進行焦油捕集，使流程簡化，且熱解氣中有效氣含量高，并且通過在熱解氣出口處布置顆粒除塵單元，可以對熱解氣出口排出的熱解氣進行一次除塵，從而可以降低后續的除塵負荷，然后將熱解氣出口排出的熱解氣依次供給至除塵器、脫硫脫碳裝置和加熱裝置中進行處理，并將加熱裝置中得到的加熱后氣供給至氣基豎爐中作為氧化球團還原過程的還原氣使用。由此，該系統可以有效地將低階煤熱解得到的熱解氣用作氣基豎爐用還原氣，同時副產半焦，顯著提高了資源利用率并減少了CO₂排放，且工藝流程短、水耗低、投資低。

另外，根據本實用新型上述實施例的處理低階煤的系統還可以具有如下附加的技術特征：

任選的，所述顆粒除塵單元內限定出進氣腔、氣體通道和顆粒通道，所述進氣腔與所述熱解氣出口連通，所述氣體通道具有氣體進口，所述氣體進口與所述顆粒通道連通，所述顆粒通道與所述進氣腔連通。