新型煙煤煤末轉(zhuǎn)化無煙型煤聯(lián)產(chǎn)綜合利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煙煤綜合聯(lián)產(chǎn)利用系統(tǒng)，具體為一種新型煙煤煤末轉(zhuǎn)化無煙型煤及發(fā)電、煤氣、焦油、預(yù)熱聯(lián)產(chǎn)綜合利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上煤碳第二儲量大國和第一消費(fèi)大國。已探明的煤碳儲量為9000多億噸，其中無煙煤(揮發(fā)份〈10%)占10%、褐煤(揮發(fā)份>40%)占15%、煙煤(其中80%為煤末)占75%。我國的煤碳消費(fèi)占能源消費(fèi)總量的75%以上，其中無煙煤因發(fā)熱量高、揮發(fā)份低、燃燒無黑煙污染等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于工業(yè)煤氣、化肥合成氨、民用燃料(餐飲、取暖、洗浴)等領(lǐng)域，但其年開采量只能滿足需求的1/3，缺口巨大，只能利用煙煤進(jìn)行部分替代；褐煤發(fā)熱量低(大多〈3000大卡)、含水量高(15% — 60%)，需干燥除水和提高熱值(>4500大卡)后利用。另外褐煤易風(fēng)化自燃，限制了其長途外運(yùn)和市場銷售，只能就近開發(fā)利用；占煤碳開采比重最多的煙煤廣泛用于鋼鐵、建材、煤化工(共計(jì)占20%)、火力發(fā)電(占70%)和替代民用燃料(約占10%)。我國的煙煤(鋼鐵、建材、民用和發(fā)電)利用方式均為直接燃燒技術(shù)，存在資源利用率低、污染嚴(yán)重等問題，其中的燃煤火電行業(yè)最為突出。
[0003]煙煤利用大戶--燃煤火力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀
[0004]我國也是火力發(fā)電大國，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，決定了我國以燃煤發(fā)電的主導(dǎo)地位。我國燃煤火力發(fā)電裝機(jī)容量，分別占到全部裝機(jī)總量的67%和火力發(fā)電總量的92%。燃煤火力發(fā)電普遍采用直接燃燒發(fā)電技術(shù)，工藝路線為:煙煤磨碎至200目煤粉，吹射到鍋爐燃燒，加熱鍋爐中的水變成水蒸氣，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。煤碳直燃發(fā)電技術(shù)具有投資小、成本低等優(yōu)勢，但存在資源浪費(fèi)和污染環(huán)境兩大弊端。一是煤碳中富含的煤焦油被白白燒掉，既造成資源浪費(fèi)，又加劇了二次環(huán)境；二是煤碳直接燃燒產(chǎn)生和排放大量的有害煙塵和有害氣體。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國大氣中煙塵的70%、二氧化硫的90%、二氧化碳的70%、氮氧化物的67%都來自于燃燒的排放，其中火力發(fā)電的貢獻(xiàn)度高達(dá)80%。因此，治理大氣污染的重點(diǎn)和關(guān)鍵是改進(jìn)煙煤燃燒、尤其是火電燃煤技術(shù)，在提高燃燒效率的同時(shí)，大幅降低污染物的產(chǎn)生和排放。
[0005]潔凈煤技術(shù)是當(dāng)前世界各國解決環(huán)境問題的主導(dǎo)技術(shù)，也是國際高技術(shù)競爭的重要領(lǐng)域。目前國內(nèi)外正在研宄試用的火力發(fā)電潔凈煤技術(shù)的代表工藝為整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(IGCC)”，其工藝過程為:煙煤經(jīng)氣化成為中低熱值煤氣，經(jīng)過凈化，除去煤氣中的硫化物、氮化物、粉塵等污染物，變?yōu)榍鍧嵉臍怏w燃料，送往燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，燃?xì)廨啓C(jī)的排氣進(jìn)入余熱鍋爐加熱給水，產(chǎn)生過熱蒸氣驅(qū)動(dòng)蒸氣輪機(jī)發(fā)電。IGCC技術(shù)把高效的燃?xì)庖灰徽魵饴?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和潔凈的煤氣化技術(shù)相結(jié)合，既提高發(fā)電效率，又節(jié)能減排，其發(fā)電的凈效率可達(dá)45%，脫硫效率可達(dá)90%，二氧化硫排放、氮氧化物排放、污染物排放和耗水量，分別只有常規(guī)燃煤電廠的2%、20%、10%和30%。但是高投資、高成本和氣化爐對原料的苛刻要求等限制了 IGCC技術(shù)的推廣應(yīng)用。典型案例是:目前我國只有華能天津IGCC —家試驗(yàn)電廠，其建設(shè)規(guī)模為25萬千瓦，投資強(qiáng)度為每千瓦1.3萬元(日本等發(fā)達(dá)國家為0.8萬元)；發(fā)電成本為0.9元/度(上網(wǎng)電價(jià)為0.5元/度)，如若長期運(yùn)行每月虧損可達(dá)I億元。另一方面，IGCC可配套使用的三種氣化爐的工作情況分別為:一是噴流床氣化爐的爐堂溫度可達(dá)2000°C，燒掉了高價(jià)值的煤焦油，造成資源浪費(fèi)；二是固定床氣化爐(魯奇爐)雖可回收煤焦油，但是只能使用優(yōu)質(zhì)煙煤塊煤；三是流化床氣化爐可更多回收焦油及烴、酚、苯、萘等有機(jī)物，但也必須使用煙煤塊煤，而占煙煤80%的煤末同樣不能直接使用。
[0006]因此，將大量的煙煤煤末制成無煙型煤，同時(shí)配套解決高溫燃燒熱強(qiáng)度、回收煤焦油、去除污染物等關(guān)聯(lián)技術(shù)問題，并廣泛用于火力發(fā)電、工業(yè)煤氣、民用燃料、化肥合成氨等領(lǐng)域，是兼顧實(shí)現(xiàn)提高資源利用效率和節(jié)能減排雙重核心目標(biāo)的關(guān)鍵所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供了一種能夠優(yōu)化煙煤煤末轉(zhuǎn)化無煙型煤和煤氣、焦油、余熱的聯(lián)產(chǎn)綜合利用系統(tǒng)，大大提高了資源利用效率，降低了對環(huán)境的污染，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
[0008]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]新型煙煤煤末轉(zhuǎn)化無煙型煤聯(lián)產(chǎn)綜合利用系統(tǒng)，包括配煤裝置1，與配煤裝置I連接的風(fēng)選機(jī)2，與風(fēng)選機(jī)2連接的粉碎裝置3，與粉碎裝置3連接的混合攪拌裝置5，與混合攪拌裝置5連接的粘結(jié)劑添加裝置4，混合攪拌裝置5同時(shí)連接壓制成型裝置6，壓制成型裝置6連接烘干裝置7，烘干裝置7連接干餾裝置8，干餾裝置8連接煤油氣分離裝置；所述的煤油氣分離裝置連接高溫氮?dú)庀ɑ鹧b置11和高溫?zé)峤粨Q裝置；所述的高溫?zé)峤粨Q裝置分別連接有無煙型煤盛放裝置13和熱發(fā)電系統(tǒng)14 ;所述的高溫?zé)峤粨Q裝置12分別連接有熱發(fā)電系統(tǒng)14、焦油盛放裝置15和煤氣存儲裝置16，所述的煤氣存儲裝置16連接有煤氣凈化提純系統(tǒng)17，煤氣凈化提純系統(tǒng)17同時(shí)連接有純凈煤氣存儲裝置19和污染物后續(xù)處理系統(tǒng)18 ;所述的純凈煤氣存儲裝置19連接有干餾裝置8 ;
[0010]所述的煤油氣分離裝置包括高溫?zé)o煙型煤9和高溫含焦油煤氣10 ;
[0011]新型煙煤煤末轉(zhuǎn)化無煙型煤聯(lián)產(chǎn)綜合利用系統(tǒng)，其具體工藝流程為:將收集在配煤裝置I內(nèi)煙煤煤末經(jīng)過風(fēng)選機(jī)進(jìn)行風(fēng)選，去除煙煤煤末中的煤矸石，然后對風(fēng)選過的煙煤煤末送至粉碎裝置3內(nèi)進(jìn)行粉碎，粉碎后煙煤煤末的輸送至混合攪拌裝置5，同時(shí)由粘結(jié)劑添加裝置4向混合攪拌裝置5添加粘結(jié)劑，并將粘結(jié)劑與煙煤煤末充分?jǐn)嚢杈鶆蚝筝斔椭翂褐瞥尚脱b置6的壓制成型機(jī)上，進(jìn)行壓制成型，對壓制成型的煤塊進(jìn)行加熱后送至烘干裝置7內(nèi)進(jìn)行烘干，經(jīng)過烘干的煤塊再經(jīng)過600-1200°C的加熱后，送至干餾裝置8內(nèi)進(jìn)行干餾，實(shí)現(xiàn)固氣分離，分離出的固體高溫?zé)o煙型煤9經(jīng)過降溫后，在高溫氮?dú)庀ɑ鹧b置11內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的熄火降溫，將分離出的常溫?zé)o煙型煤送至無煙型煤盛放裝置13內(nèi)，同時(shí)將高溫氮?dú)庀ɑ鹬挟a(chǎn)生的熱量輸送至熱發(fā)電系統(tǒng)14內(nèi)，提供發(fā)電熱源；所述的干餾分離出的高溫含焦油煤氣10經(jīng)過降溫后，在高溫?zé)峤粨Q裝置12中進(jìn)行充分的熱交換，交換出的高溫?zé)崃枯斔椭翢岚l(fā)電系統(tǒng)14內(nèi)，提供發(fā)電熱源，產(chǎn)生的焦油送至盛放裝置15內(nèi)，可用于后續(xù)的制作柴油等后續(xù)利用系統(tǒng)，同時(shí)產(chǎn)生有進(jìn)入煤氣存儲裝置16內(nèi)的含污染物煤氣；煤氣存儲裝置16的含污染物煤氣通過煤氣凈化提純系統(tǒng)17凈化提純后，將純凈的煤氣存儲至純凈煤氣存儲裝置19內(nèi)，用于外銷，同時(shí)可為干餾裝置8提供加熱原料，而凈化提純工藝過程中產(chǎn)生的包括硫化物、氮化物、粉塵則進(jìn)入污染物后續(xù)處理系統(tǒng)18內(nèi)做進(jìn)一步的處理。
[0012]積極有益效果:本實(shí)用新型是本申請人在經(jīng)過多年的試驗(yàn)和研宄與應(yīng)用，提出的優(yōu)化出煙煤煤末轉(zhuǎn)化無煙型煤和煤氣、焦油、余熱的聯(lián)產(chǎn)綜合利用，實(shí)現(xiàn)“煤、焦、氣、熱、電”的綜合開發(fā)利用，提升資源利用效率和節(jié)能減排水平，大大提高了企業(yè)的市場競爭力。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖:
[0014]圖中為:配煤裝置1、風(fēng)選機(jī)2、粉碎裝置3、粘結(jié)劑添加裝置4、混合攪拌裝置5、壓制成型裝置6、烘干裝置7、干餾裝置8、高溫?zé)o煙型煤9、高溫含焦油煤氣10、高溫氮?dú)庀ɑ鹧b置11、高溫?zé)峤粨Q裝置12、無煙型煤盛放裝置13、熱發(fā)電系統(tǒng)14、焦油盛放裝置15、煤氣存儲裝置16、煤氣凈化提純系統(tǒng)17、污染物后續(xù)處理系統(tǒng)18、純凈煤氣存儲裝置19。
【具體實(shí)施方式】
[0015]新型煙煤煤末轉(zhuǎn)化無煙型煤聯(lián)產(chǎn)綜合利用系統(tǒng)，包括配煤裝置1，與配煤裝置I連接的風(fēng)選機(jī)2，與風(fēng)選機(jī)2連接的粉碎裝置3，與粉碎裝置3連接的混合攪拌裝置5，與混合攪拌裝置5連接的粘結(jié)劑添加裝置4，混合攪拌裝置5同時(shí)連接壓制成型裝置6，壓制成型裝置6連接烘干裝置7，烘干裝置7連接干餾裝置8，干餾裝置8連接煤油氣分離裝置；所述的煤油氣分離裝置連接高溫氮?dú)庀ɑ鹧b置11和高溫?zé)峤粨Q裝置；所述的高溫?zé)峤粨Q裝置分別連接有無煙型煤盛放裝置13和熱發(fā)電系統(tǒng)14 ;所述的高溫?zé)峤粨Q裝置12分別連接有熱發(fā)電系統(tǒng)14、焦油盛放裝置15和煤氣存儲裝置16，所述的煤氣存儲裝置16連接有煤氣凈化提純系統(tǒng)17，煤氣凈化提純系統(tǒng)17同時(shí)連接有純凈煤氣存儲裝置19和污染物后續(xù)處理系統(tǒng)18 ;所述的純凈煤氣存儲裝置19連接有干餾裝置8 ;
[0016]所述的煤油氣分離裝置包括高溫?zé)o煙型煤9和高溫含焦油煤氣10。
[0017]實(shí)施