[发明专利]一种炼焦煤梯级预热工艺及设备

说明书

本发明提供一种炼焦煤梯级预热工艺及设备，炼焦煤梯级预热设备的煤料槽底部通过加料螺旋与气流直立管下部相连，所述喷动床下部与重力移动床干燥器相连，所述重力横流干燥器、板式间接干燥器、角状管逆流干燥器、煤预热板式加热器和煤仓自上而下依次设置。本发明是根据炼焦煤预热过程中，各阶段煤料物性不同的特点将炼焦煤预热过程分解为调湿、干燥、预热三个梯级预热工序。采用本发明炼焦煤梯级预热工艺能使含水10～12％的炼焦煤在隔绝空气条件下，分阶段进行调湿、干燥、预热，最终使炼焦煤预热至180～200℃装入预热煤仓；装煤车将预热煤仓的预热煤装入焦炉炭化室炼焦。

技术领域

本发明涉及炼焦技术，尤其涉及一种炼焦煤梯级预热工艺及设备。

背景技术

炼焦煤预热技术是将炼焦煤在装入焦炉炼焦前进行预热至150～250℃的工艺技术。上世纪60年代，世界焦化行业为了减少炼焦煤中主焦煤用量和降低炼焦耗热量，英国、德国、美国等国家开展炼焦煤预热工艺技术研究。开发了多种预热煤炼焦工艺，主要有西姆卡(Simcar)法、普列卡邦(Precarbon) 法、考泰克(Caoltek)法，中国冶金百科全书(炼焦化工册：杨顺楼、王立富、张家埭)对上述工艺进行相应介绍。上述煤预热工艺技术中普遍采用高温烟气作为热载体，将煤料在流态化快速预热器中进行干燥、预热。一些焦化厂应用上述煤预热技术成功建成多座预热煤炼焦焦炉。这些焦化厂在预热煤炼焦焦炉的生产实践中，验证了相关技术的可行性和较好的经济效益；预热煤炼焦工艺与常规炼焦工艺生产数据对比，在以下方面表现出显著效果， (1)改善焦炭质量或增加气煤用量，(2)提高焦炉生产能力、降低炼焦耗热量，(3)仅产生少量的煤水，减少焦化生产外排废水。上述焦化厂在煤预热炼焦生产中，也暴露出煤料流态化预热工艺技术存在着能耗高、烟尘分离困难、设备庞大和运行稳定差等问题；采用热烟气作为热载体进行煤料流态化预热时需要严格控制热烟气中的含氧量，防止发生烟气中煤粉尘爆炸，存在生产操作控制复杂、安全性差的问题。由于上述问题的存在，致使各预热煤炼焦炉运行一段时间后被迫停产。其中，煤预热工艺系统操作稳定运行、过程中气固分离及安全性是制约预热煤炼焦技术在焦化行业广泛推广的技术瓶颈。

目前，焦化行业各企业均面临着炼焦主焦煤供应日趋紧张、环保标准不断提升、炼焦过程碳排量强制性减排的要求，这些问题和要求已严重影响焦化企业的可持续发展和经济效益。开发新型的预热煤炼焦工艺技术是解决上述问题的有效途径和方法。新型的预热煤炼焦工艺技术需要解决的核心问题是高效煤预热工艺技术，安全、高效气固分离的除尘技术，预热煤料安全输送技术及设备。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前预热煤炼焦存在的诸多问题，提出一种炼焦煤梯级预热设备，该设备能根据煤料物性特点采用不同的加热方式，分阶段进行调湿、干燥、预热工序。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种炼焦煤梯级预热设备，包括煤料槽、加料螺旋、跨域两相流调湿器、重力移动床干燥器、煤预热板式换热器、第一惯性除尘器、第一调湿多管除尘器、第一风机、调湿旋风分离器、调湿加热器、第二惯性除尘器、第二调湿多管除尘器、第二风机、干燥旋风分离器、干燥加热器、导热油泵、导热油加热器、水洗塔和煤仓；所述跨域两相流调湿器包括气流直立管和喷动床，所述气流直立管上部安装喷动床；所述重力移动床干燥器包括自上而下顺次设置的横流干燥器、板式间接干燥器和角状管逆流干燥器；

所述煤料槽底部通过加料螺旋与气流直立管下部相连，所述喷动床与横流干燥器相连，所述横流干燥器、板式间接干燥器、角状管逆流干燥器、煤预热板式加热器和煤仓自上而下顺次、竖向布置在(焦炉间台上方)建构筑物中；

所述喷动床上部水蒸气出口依次与第一惯性除尘器和第一调湿多管除尘器相连，所述第一调湿多管除尘器通过第一风机与调湿旋风分离器相连，所述调湿旋风分离器顶部蒸汽出口与调湿加热器相连，所述调湿加热器出口与气流直立管下部相连；所述第一风机出口经调湿旋风分离器底部出口分别与水洗塔相连；