CN210945492U - 一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统，包括储煤仓，所述储煤仓的输出端与第一回转窑连接，所述第一回转窑的输出端通过物料管道与第二回转窑连接，所述第二回转窑的出料口通过物料管道与冷却塔连接；所述第一回转窑、第二回转窑的烟气出口分别与锅炉的烟气进口连接；所述第一回转窑、第二回转窑分别由蓄热式热煤气炉和蓄热式烧嘴加热；所述锅炉的蒸汽出口与城市供热系统连接，所述锅炉的烟气出口依次与脱硝装置、脱硫塔、布袋除尘器、引风机和烟囱连接。本实用新型的系统在制备清洁固体燃料的过程中，能源利用率更加高，更加环保，更加无污染。

Description

一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统

技术领域

本实用新型涉及一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统。

背景技术

目前，低阶煤是煤化程度较低的煤种，目前低阶煤提质主要是低温热解，提取煤焦油、热解煤气发电、固体副产物为兰炭。陕西、内蒙部分地区已建有大型煤热解工厂，产生大量兰炭，兰炭的高效利用、提质增效意义重大。

兰炭又称半焦，干馏温度一般在600℃左右，以单一煤种生产，兰炭固定碳>82%，挥发份<4%，灰份<6%，硫<0.3%，水份<10%；比电阻>3500μΩM，粒度：15-25mm。兰炭具有固定炭高、比电阻率高、化学活性高、灰分低、硫低、磷低、水分低优点，但同时兰炭的强度和抗碎性相比较差，一般意义的焦炭产品多用于高炉炼铁和铸造等冶金行业，兰炭不能用于高炉生产，部分钢厂实验在烧结生产中可以使用15%左右的兰炭代替焦炭。

《烧结设计手册》中推荐的烧结用固体燃料入场条件：焦粉的灰分＜15%、硫≤1%，无烟煤的灰分≤15%、挥发分＜8%、硫≤1%。

随着对烧结烟气中NO_X的排放标准不断提高，绝大多数烧结厂已经使用全焦粉作为烧结固体燃料。使用焦粉作为燃料有如下问题：焦炭生产需消耗优质焦煤，焦炭生产过程温度高、时间长、能耗高，焦化在炼焦、煤气净化、化工产品回收过程中产生有害物浓度高的废水，焦粉成本高于无烟煤。

国家“十三五”煤炭深加工产业示范规划指出：“以煤为主要原料，生产多种清洁燃料和基础化工原料的煤炭加工转化产业，具体包括煤制油、煤制天然气、低阶煤分质利用、煤制化学品以及多种产品联产等领域”。为低阶煤的分质利用指明了发展方向，适度发展煤炭深加工产业，既是国家能源战略技术储备和产能储备的需要，也是推进煤炭清洁高效利用和保障国家能源安全的重要举措，尤其以低阶煤热解转化为抓手、分级分质利用为方向、环保能效循环经济为重点、油气电化热为目标，真正推动“十三五”期间中国低阶煤技术发展的重大突破。

在国家【煤炭清洁高效利用行动计划(2015-2020年)】中，第三节、中的第(五)小节、开展煤炭分质分级梯级利用提高煤炭资源综合利用效率，之中有如下内容：…

逐步实现分质分级、能化结合、集成联产的新型煤炭利用方式。鼓励煤-化-电-热一体化发展，加强各系统耦合集成。在具备条件的地区推进煤化工与发电、油气化工、钢铁、建材等产业间的耦合发展，实现物质的循环利用和能量的梯级利用，降低生产成本、资源消耗和污染排放。

可见，开发一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合发展技术是很有意义的。冬天以低阶煤为原料，产生的大量热解煤气供给锅炉，产生蒸汽供城市供热。非采暖期使用兰炭为原料，产生的少量热解气，进入钢厂煤气管网，供全场使用。产品为清洁固体燃料，供烧结使用代替焦炭。

清洁固体燃料是一种自定义的产品，由兰炭或低阶煤改性而成，具有低硫、低灰、低挥发分的特性，完全满足烧结用固体燃料的各项要求。

在钢铁厂内部建设一条以兰炭和低阶煤为原料，改性生产清洁固体燃料的生产线，生产的产品为烧结提供低硫、低氮、低灰的清洁固体燃料，生产过程中产生的副产煤气为城市供热、为钢厂提供燃料，改性过程不产生废水污染。

有鉴于上述原因，寻求开发兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合发展技术成为该领域技术人员的追求目标。

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统，包括储煤仓，所述储煤仓的输出端与第一回转窑连接，所述第一回转窑的输出端通过物料管道与第二回转窑连接，所述第二回转窑的出料口通过物料管道与冷却塔连接；所述第一回转窑、第二回转窑的烟气出口分别与锅炉的烟气进口连接；所述第一回转窑、第二回转窑分别由蓄热式热煤气炉和蓄热式烧嘴加热；所述锅炉的蒸汽出口与城市供热系统连接，所述锅炉的烟气出口依次与脱硝装置、脱硫塔、布袋除尘器、引风机和烟囱连接。

进一步的，所述第一回转窑上设置有第一金属辐射管，所述第二回转窑上设置有第二金属辐射管

本实用新型的有益效果：本实用新型的系统在制备清洁固体燃料的过程中，能源利用率更加高，更加环保，更加无污染。

附图说明

图 1 本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的实施例中，其公开了一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统，包括储煤仓1，所述储煤仓1的输出端与第一回转窑3连接，所述第一回转窑3的输出端通过物料管道18与第二回转窑16连接，所述第二回转窑16的出料口通过物料管道与冷却塔14连接；所述第一回转窑3、第二回转窑16的烟气出口分别与锅炉5的烟气进口连接；所述第一回转窑3、第二回转窑16分别由蓄热式热煤气炉12和蓄热式烧嘴加热13；所述锅炉5的蒸汽出口与城市供热系统连接，所述锅炉5的烟气出口依次与脱硝装置6、脱硫塔7、布袋除尘器8、引风机9和烟囱10连接。

其中，为了更好的给回转窑进行加热，使得加热更加均匀，在所述第一回转窑3上设置有第一金属辐射管2，所述第二回转窑16上设置有第二金属辐射管17。

在生产时，兰炭或低价煤进入储煤仓1中，然后进入到第一回转窑3内，蓄热式热煤气炉12产生的高温煤气通过热煤气管道11给第一金属辐射管2加热，由第一金属辐射管2加热到600℃左右，加热后的兰炭或低价煤通过对应的物料管道18进入第二回转窑16内，被蓄热式烧嘴13加热的第二金属辐射管17加热到1000℃，完成热解的煤进入冷却筒14冷却，冷却到温度低于120℃，最终得到的烧结专用清洁固体燃料15排出冷却筒14。

在供暖期，使用低阶煤为原料，副产大量的热解煤气供锅炉5燃烧，产生的蒸汽为城市供热。燃烧后的烟气实现超净排放，烟气经过脱硝装置6、脱硫塔7、布袋除尘器8、引风机9、烟囱10后排入大气，其排放指标达到燃天然气锅炉的排放的标准。

在非供暖期，使用兰炭作为原料，产生少量的低焦油热解煤气，汇入钢厂煤气管网，供钢厂统一调配使用。

在本实施例中，热解温度超过1000℃，其固体产品比较兰炭挥发分更低，其燃烧性能更接近于焦炭，具有低硫、低灰、低挥发分的特性，完全满足烧结用固体燃料的各项要求，自定义为烧结专用清洁固体燃料15。

使用钢厂高炉自产的高炉煤气为燃料，加热兰炭或低阶煤，使之改性成清洁固体燃料，用于烧结工序使用代替焦炭。

加热工艺为两级加热，一级采用间接加热方式，物料加热到600℃左右；二级采用蓄热式高温无氧加热方式，物料加热到1000℃左右。

在供暖期，使用低阶煤为原料，副产大量的热解煤气供锅炉燃烧，产生的蒸汽为城市供热。燃烧后的烟气实现超净排放，烟气经过脱硫、脱硝、除尘后排入大气，其排放指标达到燃天然气锅炉的排放的标准。

在非供暖期，使用兰炭作为原料，产生少量的低焦油热解煤气，汇入钢厂煤气管网，供钢厂统一调配使用

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种兰炭和低阶煤分时段改性与钢铁供热间耦合系统，其特征在于，包括储煤仓，所述储煤仓的输出端与第一回转窑连接，所述第一回转窑的输出端通过物料管道与第二回转窑连接，所述第二回转窑的出料口通过物料管道与冷却塔连接；所述第一回转窑、第二回转窑的烟气出口分别与锅炉的烟气进口连接；所述第一回转窑、第二回转窑分别由蓄热式热煤气炉和蓄热式烧嘴加热；所述锅炉的蒸汽出口与城市供热系统连接，所述锅炉的烟气出口依次与脱硝装置、脱硫塔、布袋除尘器、引风机和烟囱连接；所述第一回转窑上设置有第一金属辐射管，所述第二回转窑上设置有第二金属辐射管。

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