CN105567338B - 处理低阶煤的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了处理低阶煤的系统和方法，其中，处理低阶煤的系统包括：筛分装置、块煤热风复合式分选装置、粉煤热风气流分选装置、块精煤破碎装置、粉煤干燥装置、粉煤气化炉和余热回收装置，其中，块煤热风复合式分选装置和粉煤热风气流分选装置分别与筛分装置相连；块精煤破碎装置与块煤热风复合式分选装置相连；粉煤干燥装置分别与块精煤破碎装置和筛分装置的粉煤出口相连；粉煤气化炉与粉煤干燥装置相连；余热回收装置与粉煤气化炉相连，余热回收装置分别与块煤热风复合式分选装置、粉煤热风气流分选装置和粉煤干燥装置相连。上述处理低阶煤的系统将块煤分级、分选、干燥脱水和粉煤气化技术耦合，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，具体而言，涉及一种处理低阶煤的系统和方法。
背景技术
低阶煤主要是指黏结性差、煤化度低的煤，常见的有褐煤、泥炭、长焰煤、风化煤等。我国低阶煤资源丰富，占我国已探明煤炭总量的55％以上。
现阶段低阶煤的主要利用方式是直接燃烧发电，这种利用方式虽然在操作上简单易行，但是造成了能源、设备等的极大浪费。另外，低阶煤直接燃烧的热效率低，且低阶煤燃烧后会产生SOx、CO和NOx等对大气造成严重污染。低阶煤提质加工将成为低阶煤高效开发利用的关键。低阶煤的提质加工包括分选、干燥、成型、热解、气化等，低阶煤脱灰、脱水后热值增加，低阶煤脱硫后可以减少后续加工过程中设备的腐蚀和降低酸雨对环境的危害，低阶煤通过提质加工可以扩大其利用范围。
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。单独的干燥和气化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，通过干法分选降灰脱硫、干燥脱水和气化提质的方法将是提高褐煤热值和转化率，同时降低能耗和环境污染的一种有效途径，提高社会效益和经济效益，符合我国发展洁净煤技术能源多元化的战略需要，积极响应了国家节能减排的新政策。
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，通过采用该系统和方法依次将低阶原煤进行分级、分选、干燥、气化等处理，能够显著提高气化炉的处理量和气化气品质。
根据本发明的一个方面，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：
筛分装置，所述筛分装置具有低阶煤入口、块煤出口和粉煤出口；
块煤热风复合式分选装置，所述块煤热风复合式分选装置具有块煤入口、块精煤出口、第一热风入口和第一尾气出口，所述块煤入口与所述块煤出口相连；
粉煤热风气流分选装置，所述粉煤热风气流分选装置具有粉煤入口、第一粉精煤出口、第二热风入口和第二尾气出口，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连；
块精煤破碎装置，所述块精煤破碎装置具有块精煤入口和第二粉精煤出口，所述块精煤入口与所述块精煤出口相连；
粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有粉精煤入口、干燥粉精煤出口、第三热风入口和第三尾气出口，所述粉精煤入口分别与所述第一粉精煤出口和所述第二粉精煤出口相连；
粉煤气化炉，所述粉煤气化炉具有入料口、气化气出口和排渣口，所述入料口与所述干燥粉精煤出口相连；以及
余热回收装置，所述余热回收装置具有气化气入口、冷却气化气出口和热气出口，所述气化气入口与所述气化气出口相连，所述热气出口分别与所述第一热风入口、所述第二热风入口和所述第三热风入口相连。
由此，根据本发明实施例的处理低阶煤的系统将分级、分选和粉煤气化技术耦合，采用余热回收装置回收气化气的余热作为分选和干燥介质，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率。原煤经脱水降灰处理后再进行气化能降低气化过程的能耗和产品中的矿物杂质含量。具体地，该系统中块煤热风复合式分选装置和粉煤热风气流分选装置采用热气流对低阶煤进行分选，能够提高块煤、粉煤的分选效率和脱水率；块煤经分选处理后再经块精煤破碎装置进行破碎，能够降低破碎能耗；块煤经破碎后，能显著增大与干燥介质的接触面积，进而提高干燥效率；低阶煤经分选排矸后，减少了气化过程的单位能耗和气化气杂质。
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：除尘装置，所述除尘装置具有尾气入口、粉尘出口和气体出口，所述尾气入口分别与所述第一尾气出口、第二尾气出口和第三尾气出口相连。
根据本发明的另一个方面，本发明提出了一种处理低阶煤的方法。根据本发明的实施例，该方法是采用上述所述的处理低阶煤的系统进行的。根据本发明的具体实施例，该方法包括：
(1)将所述低阶煤供给至所述筛分装置中进行筛分处理，以便分别得到块煤和粉煤；
(2)将所述块煤供给至所述块煤热风复合式分选装置中，并采用热风对所述块煤进行分选处理，以便得到块精煤和第一尾气；
(3)将所述粉煤供给至所述粉煤热风气流分选装置中，并采用热风对所述粉煤进行气流分选处理，以便得到第一粉精煤和第二尾气；
(4)将所述块精煤供给至所述块精煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到第二粉精煤；
(5)将所述第一粉精煤和所述第二粉精煤供给至所述粉煤干燥装置中，并采用热风进行干燥处理，以便得到干燥粉精煤和第三尾气；
(6)将所述干燥粉精煤供给至所述粉煤气化炉中进行气化，以便得到气化气；
(7)将所述气化气供给至所述余热回收装置中进行余热回收处理，以便产生热气，并将所述热气，分别返回步骤(2)、步骤(3)和步骤(5)作为所述热风使用。
由此，根据本发明实施例的处理低阶煤的方法将分级、分选和粉煤气化技术耦合，采用余热回收装置回收气化气的余热作为分选和干燥介质，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率。原煤经脱水降灰处理后再进行气化能降低气化过程的能耗和产品中的矿物杂质含量。具体地，该系统中通过原煤的热气流分级分选能提高块煤、粉煤的分选效率和脱水率；块煤经分选处理后再进行破碎能降低破碎能耗；块煤经破碎后粉煤与干燥介质的接触面积增大，干燥效率提高；原煤经分选排矸后，减少了气化过程的单位能耗和气化气杂质。
另外，根据本发明上述实施例的处理低阶煤的方法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，所述处理低阶煤的方法进一步包括：(8)将步骤(2)中产生的第一尾气、步骤(3)中产生的第二尾气和步骤(5)中产生的第三尾气供给至所述除尘装置中进行除尘处理。
在本发明的一些实施例中，所述块煤的粒度为不低于6毫米，所述粉煤的粒度低于6毫米。
在本发明的一些实施例中，所述干燥粉精煤的粒度低于6毫米。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，采用气流温度为100-130摄氏度和上升气流速度为9-24m/s的热风进行所述复合式干法分选处理；
在步骤(3)中，采用气流温度为100-130摄氏度和上升气流速度为4-9m/s的热风进行所述气流分选处理。
在本发明的一些实施例中，在步骤(5)中，采用温度为100-200摄氏度和气流速度0.1-0.5m/s热风进行所述干燥处理。
在本发明的一些实施例中，所述干燥粉精煤的含水率低于10重量％。
在本发明的一些实施例中，在步骤(6)中，所述气化的温度为800-1100摄氏度。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的处理低阶煤的系统的结构示意图。
图2是根据本发明另一个实施例的处理低阶煤的系统的结构示意图。
图3是根据本发明一个实施例的处理低阶煤的方法的流程图。
图4是根据本发明另一个实施例的处理低阶煤的方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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：
筛分装置，所述筛分装置具有低阶煤入口、块煤出口和粉煤出口；
块煤热风复合式分选装置，所述块煤热风复合式分选装置具有块煤入口、块精煤出口、第一热风入口和第一尾气出口，所述块煤入口与所述块煤出口相连；
粉煤热风气流分选装置，所述粉煤热风气流分选装置具有粉煤入口、第一粉精煤出口、第二热风入口和第二尾气出口，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连；
块精煤破碎装置，所述块精煤破碎装置具有块精煤入口和第二粉精煤出口，所述块精煤入口与所述块精煤出口相连；
粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有粉精煤入口、干燥粉精煤出口、第三热风入口和第三尾气出口，所述粉精煤入口分别与所述第一粉精煤出口和所述第二粉精煤出口相连；
粉煤气化炉，所述粉煤气化炉具有入料口、气化气出口和排渣口，所述入料口与所述干燥粉精煤出口相连；以及
余热回收装置，所述余热回收装置具有气化气入口、冷却气化气出口和热气出口，所述气化气入口与所述气化气出口相连，所述热气出口分别与所述第一热风入口、所述第二热风入口和所述第三热风入口相连。
由此，根据本发明实施例的处理低阶煤的系统将分级、分选和粉煤气化技术耦合，采用余热回收装置回收气化气的余热作为分选和干燥介质，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率。原煤经脱水降灰处理后再进行气化能降低气化过程的能耗和产品中的矿物杂质含量。具体地，该系统中块煤热风复合式分选装置和粉煤热风气流分选装置采用热气流对低阶煤进行分选，能够提高块煤、粉煤的分选效率和脱水率；块煤经分选处理后再经块精煤破碎装置进行破碎，能够降低破碎能耗；块煤经破碎后，能显著增大与干燥介质的接触面积，进而提高干燥效率；低阶煤经分选排矸后，减少了气化过程的单位能耗和气化气杂质。
下面参考图1-2对本发明实施例的处理低阶煤的系统进行详细描述。根据本发明的实施例，该系统包括：筛分装置100、块煤热风复合式分选装置200、粉煤热风气流分选装置300、块精煤破碎装置400、粉煤干燥装500、粉煤气化炉600和余热回收装置700。
根据本发明的具体实施例，筛分装置100具有低阶煤入口101、块煤出口102和粉煤出口103。由此，利用筛分装置100可以对低阶煤进行筛分处理，并且分别得到块煤和粉煤。
根据本发明的具体实施例，上述筛分得到的粉煤粒度不高于6mm，由此可以直接将该粒度的粉煤供给至粉煤气化炉600内进行气化处理，而将较大粒径的块煤经后续破碎后再进行气化，从而可以避免气化过程中块煤的浪费，进而可以提高原料利用率。
根据本发明的具体实施例，块煤热风复合式分选装置200具有块煤入口201、块精煤出口202、第一热风入口203和第一尾气出口204，所述块煤入口201与所述块煤出口102相连。由此，利用块煤热风复合式分选装置200可以对筛分装置100筛分得到的块煤进行分选处理，具体地可以采用热风对块煤进行分选处理，并且得到块精煤和第一尾气。通过采用块煤热风复合式分选装置可以进一步提高分选效率，进而为后续气化提供优质原料。另外，经过分选可以除去原煤中的矸石和部分外水，分选后得到的块精煤硬度降低，进而可以节省对块精煤的破碎能耗。
根据本发明的具体实施例，粉煤热风气流分选装置300具有粉煤入口301、第一粉精煤出口302、第二热风入口303和第二尾气出口304，所述粉煤入口301与所述粉煤出口103相连。具体地可以采用热风对粉煤进行分选处理，得到粉精煤，通过采用热风作为粉煤气流分选的介质可以进一步提高分选效率，进而为后续气化提供优质原料。由此可以除去粉煤中的矸石和部分水分，进而可以减少后续气化过程中单位能耗和煤气杂质，提高气化气产品质量。
根据本发明的具体实施例，所述块精煤破碎装置400具有块精煤入口401和第二粉精煤出口402，所述块精煤入口401与所述块精煤出口202相连。由此，可以将块煤热风复合式分选装置200分选得到的块精煤供给至块精煤破碎装置400中进行破碎处理，以便得到粉精煤。由此，可以进一步将不适于气化的块煤破碎成粉煤，进而显著提高可以进一步提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率，进而提高气化气产率。
根据本发明的具体实施例，破碎得到的粉煤的粒度低于6毫米。进而更加适于后续的气化处理，可以进一步提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率，进而提高气化气产率。
根据本发明的具体实施例，所述粉煤干燥装置500具有粉精煤入口501、干燥粉精煤出口502、第三热风入口503和第三尾气出口504，所述粉精煤入口501分别与所述第一粉精煤出口302和所述第二粉精煤出口402相连。由此，可以将粉煤热风气流分选装置300分选得到的粉精煤和块精煤破碎装置400破碎处理得到的粉精煤供给至粉煤干燥装置500中，并采用热风进行干燥处理，以便得到干燥粉精煤和第三尾气。
由此通过采用上述粉煤干燥装置500干燥得到的干燥粉精煤的含水率低于10重量％。进而在对低阶煤进行气化处理之前进行干燥处理，可以显著提高气化气产率。
根据本发明的具体实施例，所述粉煤气化炉600具有入料口601和气化气出口602，所述入料口601与所述干燥粉精煤出口502相连。由此，可以将粉煤干燥装置600干燥得到的干燥粉精煤供给至所述粉煤气化炉600中进行气化，以便得到气化气。由此，上述粉煤气化炉600适于将上述筛分所得到的粉煤和破碎所得的粉精煤进行气化处理，从而可以得到气化气。发明人发现，通过将将块煤分选、干燥脱水和粉煤气化技术耦合，可以进一步提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率，进而提高气化气产率。
根据本发明的具体实施例，粉煤气化炉600中进行气化的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，气化的温度可以为800-1100摄氏度。
根据本发明的具体实施例，所述余热回收装置700具有气化气入口701、冷却气化气出口702和热气出口703，所述气化气入口701与所述气化气出口602相连，所述热气出口703分别与第一热风入口203、所述第二热风入口303和所述第三热风入口503相连。由此，可以将粉煤气化炉600内产生的气化气供给至所述余热回收装置700中进行余热回收处理，以便产生热气，并将所述热气分别返回块煤热风复合式分选装置200、粉煤热风气流分选装置300和粉煤干燥装置500中作为热风使用。
根据本发明的具体实施例，可以将余热回收装置700回收气化气余热产生的热气分成两部分进行利用，其中一路热气先与常温空气混合，混合后热气流温度控制在100-130摄氏度，经稳压包稳压后返回块煤热风复合式分选装置200和粉煤热风气流分选装置300内作为分选介质；另外一路热气温度控制在100-200摄氏度，经稳压包稳压后返回粉煤干燥装置500内作为干燥介质。由此可以进一步节省能耗。
根据本发明的具体实施例，如图2所示，上述处理低阶煤的系统进一步包括：除尘装置800，所述除尘装置800具有尾气入口801、粉尘出口802和气体出口803，所述尾气入口801分别与第一尾气出口204、第二尾气出口304和第三尾气出口504相连。由此可以减少环境污染。
根据本发明的另一个方面，本发明提出了一种处理低阶煤的方法。根据本发明的实施例，该方法是采用上述所述的处理低阶煤的系统进行的。根据本发明的具体实施例，该方法包括：
(1)将所述低阶煤供给至所述筛分装置中进行筛分处理，以便分别得到块煤和粉煤；
(2)将所述块煤供给至所述块煤热风复合式分选装置中，并采用热风对所述块煤进行分选处理，以便得到块精煤和第一尾气；
(3)将所述粉煤供给至所述粉煤热风气流分选装置中，并采用热风对所述粉煤进行气流分选处理，以便得到第一粉精煤和第二尾气；
(4)将所述块精煤供给至所述块精煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到第二粉精煤；
(5)将所述第一粉精煤和所述第二粉精煤供给至所述粉煤干燥装置中，并采用热风进行干燥处理，以便得到干燥粉精煤和第三尾气；
(6)将所述干燥粉精煤供给至所述粉煤气化炉中进行气化，以便得到气化气；
(7)将所述气化气供给至所述余热回收装置中进行余热回收处理，以便产生热气，并将所述热气，分别返回步骤(2)、步骤(3)和步骤(5)作为所述热风使用。
由此，根据本发明实施例的处理低阶煤的方法将分级、分选和粉煤气化技术耦合，采用余热回收装置回收气化气的余热作为分选和干燥介质，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率。原煤经脱水降灰处理后再进行气化能降低气化过程的能耗和产品中的矿物杂质含量。具体地，该系统中通过原煤的热气流分级分选能提高块煤、粉煤的分选效率和脱水率；块煤经分选处理后再进行破碎能降低破碎能耗；块煤经破碎后粉煤与干燥介质的接触面积增大，干燥效率提高；原煤经分选排矸后，减少了气化过程的单位能耗和气化气杂质。
下面参考图3-4对本发明实施例的处理低阶煤的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：
S100：将低阶煤供给至筛分装置中进行筛分处理。
根据本发明的具体实施例，将低阶煤供给至所述筛分装置中进行筛分处理，以便分别得到块煤和粉煤。上述筛分得到的块煤的粒度不低于6毫米，粉煤的粒度低于6毫米。由此可以直接将该粒度的粉煤供给至粉煤气化炉600内进行气化处理，而将较大粒径的块煤经后续破碎后再进行气化，从而可以避免气化过程中块煤的浪费，进而可以提高原料利用率。
S200：将块煤供给至块煤热风复合式分选装置中采用热风进行分选处理。
根据本发明的具体实施例，将块煤供给至所述块煤热风复合式分选装置中，并采用热风对块煤进行分选处理，以便得到块精煤和第一尾气。由此，通过采用块煤热风复合式分选装置可以进一步提高分选效率和块煤纯度，进而为后续气化提供优质原料。另外，经过分选可以除去原煤中的矸石和部分外水，分选后得到的块精煤硬度降低，进而可以节省对块精煤的破碎能耗。
根据本发明的一个实施例，块煤热风复合式分选装置中采用的热风的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，热风的温度可以为100-130摄氏度。
根据本发明的再一个实施例，块煤热风复合式分选装置中采用的热风的流速并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，热风的流速可以为9-24m/s。发明人发现，使用该流速范围的热风可以有效地分选脱除块煤中的矸石，并且可以带走低阶煤表面的水分，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，从而在提高分选排矸效率的同时提高后续气化产品的质量和产率。
S300：将粉煤供给至粉煤热风气流分选装置中采用热风进行气流分选处理。
根据本发明的具体实施例，将粉煤供给至粉煤热风气流分选装置中，并采用热风对粉煤进行气流分选处理，以便得到第一粉精煤和第二尾气。由此可以除去粉煤中的矸石和部分水分，进而可以减少后续气化过程中单位能耗和煤气杂质，提高气化气产品质量。
根据本发明的一个实施例，粉煤热风气流分选装置中采用的热风的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，热风的温度可以为100-130摄氏度。
根据本发明的再一个实施例，粉煤热风气流分选装置中采用的热风的流速并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，热风的流速可以为4-9m/s。发明人发现，使用该流速范围的热风可以有效地分选脱除粉煤中的矸石，并且可以带走低阶煤表面的水分，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，从而在提高分选排矸效率的同时提高后续气化产品的质量和产率。
S400：将块精煤供给至所述块精煤破碎装置中进行破碎处理。
根据本发明的具体实施例，将所述块精煤供给至所述块精煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到第二粉精煤。由此，可以进一步将不适于气化的块煤破碎成粉煤，进而显著提高可以进一步提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率，进而提高气化气产率。
根据本发明的具体实施例，破碎得到的粉煤的粒度低于6毫米。进而更加适于后续的气化处理，可以进一步提高低阶煤的有效利用率和低阶煤的转化率，从而进一步降低原料成本，提高气化气产率。
S500：将第一粉精煤和第二粉精煤供给至所述粉煤干燥装置中采用热风进行干燥处理。
根据本发明的具体实施例，将第一粉精煤和第二粉精煤供给至粉煤干燥装置中，并采用热风进行干燥处理，以便得到干燥粉精煤和第三尾气。
根据本发明的具体实施例，干燥处理采用热风的温度可以为100-200摄氏度，由此可以进一步提高干燥效率。根据本发明的具体实施例，上述干燥处理采用热风的气流速度可以为0.1-0.5m/s。由此可以进一步提高干燥效率。
根据本发明的具体实施例，经过上述干燥处理得到的干燥粉精煤的含水率低于10重量％。由此可以进一步提高气化效率。发明人发现，通过对粉精煤进行干燥降低气化煤的水分，减少气化过程的脱水能耗，从而改善气化气的品质，提高气化气产率。
S600：将干燥粉精煤供给至粉煤气化炉中进行气化。
根据本发明的具体实施例，将干燥粉精煤供给至粉煤气化炉中进行气化，以便得到气化气。根据本发明的供给至粉煤气化炉中的干燥粉精煤的粒度低于6毫米。由此可以显著降低气化能耗，提高气化效率。
根据本发明的具体实施例，气化炉内进行气化的温度并不受特别限制，具体可以为800-1100摄氏度。由此可以进一步提高气化效率。
S700：将气化气供给至余热回收装置中进行余热回收处理。
根据本发明的具体实施例，将气化气供给至所述余热回收装置中进行余热回收处理，以便产生热气，并将热气，分别返回步骤S200、步骤S300和步骤S500作为热风使用。
根据本发明的具体实施例，可以将余热回收装置回收气化气余热产生的热气分成两部分进行利用，其中一路热气先与常温空气混合，混合后热气流温度控制在100-130摄氏度，经稳压包稳压后返回块煤热风复合式分选装置和粉煤热风气流分选装置内作为分选介质；另外一路热气温度控制在100-200摄氏度，经稳压包稳压后返回粉煤干燥装置内作为干燥介质。由此可以进一步节省能耗。
参考图4，根据本发明实施例的处理低阶煤的方法进一步包括：
S800：将步骤S200、S300和S500中产生的尾气供给至除尘装置中进行除尘处理。
通过对步骤S200中块煤热风复合式分选装置、步骤S300中粉煤热风气流分选装置300和步骤S500中粉煤干燥装置内排出的尾气在除尘装置中进行除尘处理，由此可以减少环境污染。
本发明上述实施例的处理低阶煤的系统和方法至少具有下列效果之一：
(1)本发明实施例的处理低阶煤的系统和方法将低阶煤的分级、分选、干燥、气化技术集成，降低了气化过程的能耗，同时，巧妙运用粉煤气化产生的余热，采用废热锅炉回收气化气的余热作为分选和干燥介质，降低了系统能耗和运行成本，减少环境污染，同时，提高低阶煤的有效利用率和低阶煤转化效率。
(2)本发明实施例的处理低阶煤的系统和方法实现了预干燥和分选一体化，通过干法分选脱除煤中的矸石等矿物杂质，低阶煤热气流分选脱除表面水分后，降低了分选过程中颗粒之间(尤其是精煤与矸石之间)的粘结概率，解决了常温下低阶煤复合式分选过程中由于颗粒之间的粘附导致排矸效果差的难题。
(3)本发明实施例的处理低阶煤的系统和方法通过对原煤进行分级处理，对块煤和粉煤分别进行分选，分选的粒度范围变窄，分选精度提高，矸石排出率提高，干燥和气化过程的处理量大，提高煤气热值，降低灰、硫杂质含量。
(4)本发明实施例的处理低阶煤的系统和方法通过对原煤进行全粒级排矸处理，解决了低阶煤直接作为气化原料时煤气的热值低、灰分高、热利用率低等问题。
实施例
如图2和4所示，对低阶煤进行处理，低阶煤性质的分析结果如表1所示。
具体步骤包括：
1)、原煤首先由原煤仓通过皮带和给煤机送入筛分装置100。经分级后粒度为+6mm筛上物通过皮带给入块煤热风复合式分选装置200进行分选，控制热气流温度110℃，上升气流速度18.32m/s，分选精煤在块精煤破碎装置400内被破碎到-6mm以下，得到粉精煤；经分级后粒度为-6mm筛下物通过皮带给入粉煤气流分选装置300进行分选，控制热气流温度105℃，上升气流速度7.33m/s，得到粉精煤。刚开始时用外供的热气流作为原煤的分选介质。
2)将上述步骤中得到的两批粉精煤通过皮带给入粉煤干燥装置500进行干燥处理，热气流温度在180℃，气流速度0.27m/s干燥粉煤的水分为7.64％；刚开始时用外供的过热蒸汽作为粉煤的干燥介质。
3)将粉煤干燥装置500内的干燥得到的干燥粉精煤给入粉煤气化炉600中，通过950℃气化，气化剂为氧气/蒸汽，压力0.10MPa，气化气进入废热锅炉700回收余热，产生过热蒸汽。
4)将废热锅炉700回收气化气余热产生的热气分成两部分进行利用，其中一路热气先与常温空气混合，混合后热气流温度控制在100-130摄氏度，经稳压包稳压后返回块煤热风复合式分选装置200和粉煤热风气流分选装置300内作为分选介质；另外一路热气温度控制在100-200摄氏度，经稳压包稳压后返回粉煤干燥装置500内作为干燥介质。
5)块煤热风复合式分选装置200、粉煤气流分选装置300和粉煤干燥装置500内产生的尾气供给至除尘装置800中进行除尘处理。
待处理低阶煤的水分、灰分、硫分、热值的分析结果如表1所示，干燥后的粉煤即气化前的粉煤的水分、灰分、硫分、热值的分析结果如表2所示，得到的煤气组分如表3所示。
采用本实施例的方法低阶煤处理量可以达到30万吨/年，处理粒度范围为全粒度级，低阶煤全水为28.72wt％。
表1：待处理原煤性质的分析结果
| 水分(wt％) | 灰分(wt％) | 硫分(wt％) | 低位热值(kcal/kg) |
| Mt | Aad | St,ad | Qnet,v,ad |
| 28.72 | 21.55 | 1.21 | 3205.02 |
表2：气化前煤性质的分析结果
| 水分(wt％) | 灰分(wt％) | 硫分(wt％) | 低位热值(kcal/kg) |
| Mt | Aad | St,ad | Qnet,v,ad |
| 7.64 | 13.77 | 0.76 | 5788.51 |
表3：煤气组分结果(V％)
| CO | H2 | CH4 | CO2 | N2 |
| 42.13 | 34.61 | 3.18 | 18.92 | 1.16 |
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种处理低阶煤的系统，其特征在于，包括：
筛分装置，所述筛分装置具有低阶煤入口、块煤出口和粉煤出口；
块煤热风复合式分选装置，所述块煤热风复合式分选装置具有块煤入口、块精煤出口、第一热风入口和第一尾气出口，所述块煤入口与所述块煤出口相连；
粉煤热风气流分选装置，所述粉煤热风气流分选装置具有粉煤入口、第一粉精煤出口、第二热风入口和第二尾气出口，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连；
块精煤破碎装置，所述块精煤破碎装置具有块精煤入口和第二粉精煤出口，所述块精煤入口与所述块精煤出口相连；
粉煤干燥装置，所述粉煤干燥装置具有粉精煤入口、干燥粉精煤出口、第三热风入口和第三尾气出口，所述粉精煤入口分别与所述第一粉精煤出口和所述第二粉精煤出口相连；
粉煤气化炉，所述粉煤气化炉具有入料口、气化气出口和排渣口，所述入料口与所述干燥粉精煤出口相连；以及
余热回收装置，所述余热回收装置具有气化气入口、冷却气化气出口和热气出口，所述气化气入口与所述气化气出口相连，所述热气出口分别与所述第一热风入口、所述第二热风入口和所述第三热风入口相连。
2.根据权利要求1所述的处理低阶煤的系统，其特征在于，进一步包括：
除尘装置，所述除尘装置具有尾气入口、粉尘出口和气体出口，所述尾气入口分别与所述第一尾气出口、所述第二尾气出口和所述第三尾气出口相连。
3.一种采用权利要求1或2所述的处理低阶煤的系统处理低阶煤的方法，其特征在于，包括：
(1)将所述低阶煤供给至所述筛分装置中进行筛分处理，以便分别得到块煤和粉煤；
(2)将所述块煤供给至所述块煤热风复合式分选装置中，并采用热风对所述块煤进行分选处理，以便得到块精煤和第一尾气；
(3)将所述粉煤供给至所述粉煤热风气流分选装置中，并采用热风对所述粉煤进行气流分选处理，以便得到第一粉精煤和第二尾气；
(4)将所述块精煤供给至所述块精煤破碎装置中进行破碎处理，以便得到第二粉精煤；
(5)将所述第一粉精煤和所述第二粉精煤供给至所述粉煤干燥装置中，并采用热风进行干燥处理，以便得到干燥粉精煤和第三尾气；
(6)将所述干燥粉精煤供给至所述粉煤气化炉中进行气化，以便得到气化气；
(7)将所述气化气供给至所述余热回收装置中进行余热回收处理，以便产生热气，并将所述热气分别返回步骤(2)、步骤(3)和步骤(5)作为所述热风使用。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括：
(8)将步骤(2)中产生的第一尾气、步骤(3)中产生的第二尾气和步骤(5)中产生的第三尾气供给至所述除尘装置中进行除尘处理。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述块煤的粒度为不低于6毫米，所述粉煤的粒度低于6毫米。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述干燥粉精煤的粒度低于6毫米。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，采用气流温度为100-130摄氏度和上升气流速度为9-24m/s的热风进行所述分选处理；
在步骤(3)中，采用气流温度为100-130摄氏度和上升气流速度为4-9m/s的热风进行所述气流分选处理。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，采用温度为100-200摄氏度和气流速度0.1-0.5m/s热风进行所述干燥处理。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述干燥粉精煤的含水率低于10重量％。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述气化的温度为800-1100摄氏度。
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