本發(fā)明涉及一種低階煤的脫灰、干燥聯(lián)合工藝方法及系統(tǒng)，屬于煤炭加工利用領域。

背景技術：

低階煤低變質程度的自然特性，使其具有高灰分、高含水量、低能量密度的特點，阻礙了對其開發(fā)和高效利用。以我國儲量豐富的低階煤，如褐煤為例，已探明的褐煤儲量約為1300億噸，約占我國已探明煤炭總儲量的13％，然而由于其含水量較高，燃燒產生的1/4熱量部分用于自身水分的蒸發(fā)，發(fā)電效率較低，且燃燒時會有大量的黑灰飄在空中，如果不經過洗煤處理和提煉，大量使用劣勢褐煤會導致我國霧霾問題日益嚴重，此外褐煤中較高的含水量增加了運輸成本。其次，在對其氣化、液化、干餾的深加工過程，其含水量要低于10％。且當褐煤用于活性炭和炭分子篩等材料的制備時，由于其較高的灰分，無法滿足生產低灰優(yōu)質活性炭和炭分子篩要求。

上述問題決定了褐煤在使用前必須進行提質處理，通過對褐煤的脫灰、脫水等提質工藝，一方面可以提高褐煤的熱值和能量密度，降低運輸成本；另一方面還可以提高褐煤炭加工利用過程中下游裝置的利用效率，降低設備規(guī)模。

因此，本領域技術人員致力于開發(fā)一種低階煤的脫灰、干燥聯(lián)合工藝方法及系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)低階煤的脫水、脫灰一體化處理，從而有效提高低階煤的提質效率和質量，對我國低階煤的脫水脫灰的技術研究具有重要意義。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種低階煤的脫灰、干燥聯(lián)合工藝方法及系統(tǒng)，具有結構簡單、安全高效、節(jié)能環(huán)保等特點，能夠實現(xiàn)低階煤的脫水、脫灰一體化處理，從而有效提高低階煤的提質效率和質量。

技術方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種低階煤的脫灰、干燥聯(lián)合工藝方法，包括以下步驟：

步驟A：通過卸料機及皮帶運輸機將原料倉內存儲的低階煤輸送至初次篩分的香蕉篩內，并通過初次篩分的香蕉篩來篩分出粒度大于50mm及粒度在0～50mm內的低階煤顆粒；通過雙輥破碎機對初次篩分出的粒度大于50mm的低階煤顆粒進行破碎，使其顆粒粒度小于50mm；

步驟B：經過破碎后的低階煤顆粒和初次篩分出的粒度在0～50mm內的低階煤顆?；旌虾笸ㄟ^二次篩分的香蕉篩進行再次篩分，從而篩分出粒度在0.5～50mm內及粒度小于0.5mm的低階煤顆粒；通過重介質旋流器對二次篩分出的粒度在0.5～50mm內的低階煤顆粒進行脫灰處理，從而得到矸石和灰分低于10％的精煤；

步驟C：經過重介質旋流器脫介后的精煤水分仍在40％以上，將其與二次篩分出的粒度小于0.5mm的低階煤顆粒混合后通過干燥器進行熱煙氣干燥處理，從而得到水分在5％～10％內的合格產品并輸送至成品倉內進行儲存；

步驟D：干燥器排出的煙氣依次進入旋風分離器和布袋除塵器進行除塵處理，從旋風分離器和布袋除塵器裝置中收集到的低階煤顆粒以及由重介質旋流器裝置排出的矸石均送至煙氣發(fā)生室進行燃燒，從而為干燥器提供能量。

優(yōu)選的，還包括步驟E：從布袋除塵器排出的煙氣一部分送到干燥器進行再利用，剩余部分則送入煙氣發(fā)生室實現(xiàn)廢煙氣的循環(huán)利用，達到節(jié)能環(huán)保的目的。

優(yōu)選的，所述干燥器通過熱煙氣對低階煤顆粒進行順流干燥，防止干燥后的低階煤顆粒溫度過高，產生熱解。

一種低階煤的脫灰、干燥聯(lián)合工藝系統(tǒng)，包括原料倉、卸料機、皮帶運輸機、初次篩分的香蕉篩、雙輥破碎機、二次篩分的香蕉篩、重介質旋流器、干燥器、旋風分離器、布袋除塵器、煙氣發(fā)生室及成品倉；

其中，原料倉通過卸料機及皮帶運輸機與初次篩分的香蕉篩相連，初次篩分的香蕉篩的出料口分別與雙輥破碎機及二次篩分的香蕉篩相連，且雙輥破碎機的出料口與二次篩分的香蕉篩相連；二次篩分的香蕉篩的出料口分別與重介質旋流器及干燥器相連，且重介質旋流器的出料口分別與煙氣發(fā)生室及干燥器相連；煙氣發(fā)生室與干燥器相連，且干燥器的下端出料口分別與成品倉及旋風分離器相連；旋風分離器的出料口分別與煙氣發(fā)生室及布袋除塵器相連，且布袋除塵器的出料口分別與干燥器頂部及煙氣發(fā)生室相連。

優(yōu)選的，所述干燥器為混流干燥器，其作用原理為：一定粒度的煤顆粒(一般小于50mm)從干燥器頂部進入，小部分小于床孔的顆粒穿過孔徑落下，大部分沿著床面移動。在干燥器內，煤顆粒與熱煙氣不僅有水平方向的接觸又有豎直方向的接觸，從而達到較高的干燥效果。

有益效果：本發(fā)明提供的一種低階煤的脫灰、干燥聯(lián)合工藝方法及系統(tǒng)，相對于現(xiàn)有技術，具有以下優(yōu)點：1、通過篩分和破碎處理盡可能地減小了低階煤顆粒的尺寸，使煤顆粒在脫灰過程能夠較大程度地脫出灰分，同時增大了干燥過程中煤顆粒與熱煙氣的接觸面積，保證了低階煤顆粒的脫灰及脫水質量；

2、將精度較高的分選系統(tǒng)和干燥效果較好的脫水系統(tǒng)串聯(lián)，實現(xiàn)了對低階煤的連續(xù)提質過程，并在最大程度上降低了兩個系統(tǒng)的相互干擾，達到脫灰、脫水協(xié)同提高發(fā)熱量的最佳效果，有效提高了低階煤的提質效率和質量；

3、系統(tǒng)中低階煤干燥所利用的熱煙氣和分選低階煤所用的洗水均為閉路循環(huán)利用，達到了高效、節(jié)能、環(huán)保的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的工藝流程圖；

圖中包括：1、原料倉，2、卸料機，3、皮帶運輸機，4、初次篩分的香蕉篩，5、雙輥破碎機，6、二次篩分的香蕉篩，7、重介質旋流器，8、干燥器，9、旋風分離器，10、布袋除塵器，11、煙氣發(fā)生室，12、成品倉。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。

如圖1所示為一種低階煤的脫灰、干燥聯(lián)合工藝方法，包括以下步驟：

步驟A：通過卸料機2及皮帶運輸機3將原料倉1內存儲的低階煤輸送至初次篩分的香蕉篩4內，并通過初次篩分的香蕉篩4來篩分出粒度大于50mm及粒度在0～50mm內的低階煤顆粒；通過雙輥破碎機5對初次篩分出的粒度大于50mm的低階煤顆粒進行破碎，使其顆粒粒度小于50mm；

步驟B：經過破碎后的低階煤顆粒和初次篩分出的粒度在0～50mm內的低階煤顆?；旌虾笸ㄟ^二次篩分的香蕉篩6進行再次篩分，從而篩分出粒度在0.5～50mm內及粒度小于0.5mm的低階煤顆粒；通過重介質旋流器7對二次篩分出的粒度在0.5～50mm內的低階煤顆粒進行脫灰處理，從而得到矸石和灰分低于10％的精煤；

步驟C：經過重介質旋流器7脫介后的精煤水分仍在40％以上，將其與二次篩分出的粒度小于0.5mm的低階煤顆?；旌虾笸ㄟ^干燥器8進行熱煙氣的順流干燥處理，從而得到水分在5％～10％內的合格產品并輸送至成品倉12內進行儲存；

步驟D：干燥器8排出的煙氣依次進入旋風分離器9和布袋除塵器10進行除塵處理，從旋風分離器9和布袋除塵器10裝置中收集到的低階煤顆粒以及由重介質旋流器7裝置排出的矸石均送至煙氣發(fā)生室11進行燃燒，從而為干燥器8提供熱煙氣。

步驟E：從布袋除塵器10排出的煙氣分別送至干燥器8和煙氣發(fā)生室11內，實現(xiàn)廢煙氣的循環(huán)利用。

一種低階煤的脫灰、干燥聯(lián)合工藝系統(tǒng)，包括原料倉1、卸料機2、皮帶運輸機3、初次篩分的香蕉篩4、雙輥破碎機5、二次篩分的香蕉篩6、重介質旋流器7、干燥器8、旋風分離器9、布袋除塵器10、煙氣發(fā)生室11及成品倉12；

其中，原料倉1通過卸料機2及皮帶運輸機3與初次篩分的香蕉篩4相連，初次篩分的香蕉篩4的出料口分別與雙輥破碎機5及二次篩分的香蕉篩6相連，且雙輥破碎機5的出料口與二次篩分的香蕉篩6相連；二次篩分的香蕉篩6的出料口分別與重介質旋流器7及干燥器8相連，且重介質旋流器7的出料口分別與煙氣發(fā)生室11及干燥器8相連；煙氣發(fā)生室11與干燥器8相連，且干燥器8的下端出料口分別與成品倉12及旋風分離器9相連；旋風分離器9的出料口分別與煙氣發(fā)生室11及布袋除塵器10相連，且布袋除塵器10的出料口分別與干燥器8頂部及煙氣發(fā)生室11相連。

本實施例中，所述干燥器8為混流干燥器，在干燥器內，煤顆粒與熱煙氣不僅有水平方向的接觸又有豎直方向的接觸，從而達到較高的干燥效果。

本發(fā)明中，所述干燥器的初始熱煙氣進入溫度不高于400℃，溫度和熱煙氣流量可以根據(jù)煤質情況和所需干燥的最終效果進行調整；干燥器的排料經分離后，大部分固體顆粒進入成品倉進行儲存，小部分顆粒隨熱煙氣進入旋風分離器實現(xiàn)煙氣的閉路循環(huán)；提質處理后得到的低階煤產品發(fā)熱量可以達到5000Kcal/kg以上。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。