褐煤提质炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102102021A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102102021A(43)申请公布日2011.06.22(21)申请号201010569366.2(22)申请日2010.12.02(71)申请人吴植仁地址211100江苏省南京市江宁区东山镇中心花园6-302室(72)发明人吴植仁(51)Int.Cl.C10B53/00(2006.01)C10B53/04(2006.01)C10B49/02(2006.01)C10B57/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称褐煤提质炉(57)摘要公知的以外运为目的褐煤提质技术有多种，鲁奇炉是成熟的工业用炉。但魯奇炉对炉料块径有严格的要求(一般为25-60mm)；不能处理粉料和易粉化的褐煤。为克服魯奇炉的缺点，本发明提供了一种褐煤提质炉。它是由布料器，竖井式炉体，煤气燃烧炉，循环风机，气体混合室，导气槽，集气槽，气体导进、导出管系和卸料机所组成。其特征在于：所述炉体内有多条导气集道和导气槽，在所述导气集道的作用下，炉料面呈多个W形，在所述导气槽和其中隔板的作用下，气体热载体呈多条、多层Z形流动，在狭窄煤层中与垂直下降的煤作水平方向的流动，与煤进行热、质交换。本发明适宜加工小块径(≤25mm)和易粉化的褐煤。计算表明，较之现有炉型，本发明的迎风面积可增大一个数量级；气体热载体在煤层中的行程，可减少一个数量级；阻力可降低近两个数量级；仃留时间可减少40-60％。CN102ACCNN110210202102102024A权利要求书1/1页1.一种褐煤提质炉，是由布料器，竖井式炉体，煤气燃烧炉(提供热源)，循环风机，气体混合室，导气槽，集气槽，气体导进、导出管系和卸料机所组成，其特征在于：所述竖井式炉体内有多条导气集道和导气槽，在所述导气集道的作用下，炉料面呈多个W形，在所述导气槽和其中隔板的作用下，气体热载体呈多条、多层Z形流动，在狭窄煤层中与垂直下降的煤作水平方向的流动，与煤进行热、质交换。2.一种如权利要求1所述的褐煤提质炉，其特征在于：对于某些热崩性高的褐煤，可将部分外排高露点烟气有控制的通过干燥段循环风机21进行循环，以调控干燥段的干燥速度。3.一种如权利要求1所述的褐煤提质炉，其特征在于：在干燥段设置有吹扫系统，不定期清除原生和次生煤粉。4.一种如权利要求1所述的褐煤提质炉，其特征在于：干燥馏段和干段间的第IV段煤封段2，当干燥后的褐煤耐磨性很好时，也可采用如鲁奇炉一样的小通道。2CCNN110210202102102024A说明书1/5页褐煤提质炉所属技术领域[0001]本发明涉及一种将高水分低热值的褐煤提升其品质的工业炉，所产提质褐煤以长途外运为目的。背景技术[0002]全世界的褐煤地质储量约为4万亿T，占全球煤炭地质储量的40％弱。据20世纪末的统计，我国已有探明褐煤保有储量1300亿T，占全国煤炭总储量的13％左右。储量巨大。且埋藏深度浅，可采煤层厚，大多适宜露天开采，生产安全，开采成本低。[0003]但是其热值低(一般在2700-3600Kcal/kg之间)，水分高(全水分在26-40％之间)，毛煤松软，孔隙率大，易碎裂，比表面积大，易风化、氧化，燃点低，发火期较短，外运困难。内蒙是我国的褐煤主产区，根据规划，到2020年，内蒙的褐煤生产能力将达到8000万T/年，霍林河矿区将成为世界级的特大型褐煤露天矿。由于内蒙严重缺水，不可能大量发展坑口电站，所产褐煤必需外运。唯一的选择是将低品质的褐煤提质后外运。研制高效的褐煤提质技术仍当务之急。[0004]褐煤中的水有三类，即自由水、内在水和结晶水。当褐煤加热到100℃以上时，大部分的自由水能够被蒸发。当褐煤在常压下继续加热到150℃以上时，褐煤结合水(内在水)开始被脱除，羟基官能团(主要是-COOH)发生分解，析出CO2气体，同时将褐煤的结合水(内在水)排除。进一步提高温度，将导致越来越多的羟基官能团分解，从而引起褐煤的表面性质改变。结晶水是和灰份共存的水，要在更高的温度下才能分解。[0005]对于无需远途外运的提质褐煤，例如用于坑口电站的褐煤，仅需脱除自由水。需远途外运的提质褐煤，必需提高脱水深度，因为只脱除自由水的褐煤容易返潮。在更高的干燥温度下，由于大量的羟基官能团分解，导致褐煤内部的毛细孔倒坍和产生交联。毛细孔倒坍可以阻止水分进入毛细孔；而交联反应则能够对毛细孔进行密封，阻止倒坍的毛细孔在吸收水分时再膨胀。另外，当褐煤温度被加热到200℃以上时，其表面积会大大减少。表面积减少的主要原因是由于在高温干燥条件下引起褐煤内部的焦油的强烈迁移，即焦油由毛细孔内部向毛细孔外部迁移。迁移到毛细孔外部的焦油在冷却过程中，由于焦油冷凝，从而对毛细孔进行密封