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Patent Searching and Data


Title:
TREATMENT PROCESS FOR LIGNITE UPGRADING WASTE WATER AND LIGNITE UPGRADING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/040919
Kind Code:
A1
Abstract:
A treatment process for lignite upgrading waste water comprises: delivering exhaust gas with high content of steam, which is generated in a lignite upgrading process, to a combustor to be incinerated, and then delivering the exhaust gas together with heat-conducting media into a heat-conducting medium inlet of a lignite upgrading device. Also provided is a lignite upgrading system. In the process, contaminant is innocent treated by high-temperature incineration before the waste water is generated. The treatment process is simple, less equipment is involved, and treatment cost is low.

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WO/2023/285782INLET ASSEMBLY
Inventors:
LI BAIRONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/077184
Publication Date:
March 28, 2013
Filing Date:
June 20, 2012
Export Citation:
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Assignee:
LI BAIRONG (CN)
International Classes:
F23G7/06; C10B57/10; C10L9/00
Foreign References:
CN101818092A2010-09-01
CN101519614A2009-09-02
CN102002412A2011-04-06
CN101486922A2009-07-22
US4761162A1988-08-02
Attorney, Agent or Firm:
UNITALEN ATTORNEYS AT LAW (CN)
北京集佳知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

I、 一种褐煤提质废水的处理工艺, 其特征在于, 包括: 将褐煤提质 过程中产生的高水蒸气含量废气送至燃烧器中进行焚烧, 而后随同导热介 质送入褐煤提质装置的导热介质入口。

2、 如权利要求 1所述的褐煤提质废水的处理工艺, 其特征在于, 还 包括如下步骤: 对褐煤提质装置的导热介质出口排出的高温烟气进行包括 冷凝的处理, 将得到的水回收利用。

3、 如权利要求 1所述的褐煤提质废水的处理工艺, 其特征在于, 所 述燃烧器为设置在用于向褐煤提质装置提供导热介质的导热介质供应装置 中的燃烧器。

4、 如权利要求 1所述的褐煤提质废水的处理工艺, 其特征在于, 对 褐煤提质装置的导热介质出口排出的高温烟气进行余热回收后再进行冷凝 或者在余热回收的同时进行冷凝。

5、 如权利要求 4所述的褐煤提质废水的处理工艺, 其特征在于, 对 冷凝后得到的废气再进行包括脱硫、 脱硝的无害化处理。

6、 如权利要求 1所述的褐煤提质废水的处理工艺, 其特征在于, 在 高水蒸气含量废气送至燃烧器中焚烧前先进行除尘处理。

7、 如权利要求 1所述的褐煤提质废水的处理工艺, 其特征在于, 焚 烧时的配风量为可燃物质充分燃烧需氧量的 50% ~ 300%。

8、 如权利要求 1所述的褐煤提质废水的处理工艺, 其特征在于, 焚 烧时的配风量为可燃物质充分燃烧需氧量的 120%。

9、 如权利要求 1所述的褐煤提质废水的处理工艺, 其特征在于, 焚 烧时的燃烧温度控制在 800°C~1600°C。

10、 如权利要求 1所述的褐煤提质废水的处理工艺, 其特征在于, 焚 烧时的燃烧温度控制在 900°C~1200°C。

I I、 一种褐煤提质系统, 包括:

褐煤提质装置, 设有导热介质进口;

导热介质供应装置, 与所述导热介质进口连接, 向所述褐煤提质装置 输送导热介质; 其特征在于,所述褐煤提质装置的排气端与所述导热介质供应装置连 通, 将排气端排出的高水蒸气含量废气送入至导热介质供应装置中的燃烧 器进行焚烧。

12、 如权利要求 11所述的褐煤提质系统, 其特征在于, 还包括一回 收处理装置, 与褐煤提质装置的导热介质出口导通, 对导热介质出口排出 的高温烟气进行包括冷凝的处理。

13、 如权利要求 12所述的褐煤提质系统, 其特征在于, 所述回收处 理装置对褐煤提质装置的导热介质出口排出的高温烟气进行余热回收后再 进行冷凝处理或者在余热回收的同时进行冷凝处理。

14、 如权利要求 13所述的褐煤提质系统, 其特征在于, 回收处理装 置对冷凝后得到的废气再进行包括脱硫、 脱硝的无害化处理。

15、 如权利要求 12所述的褐煤提质系统, 其特征在于, 所述回收处 理装置包括依次连接的余热锅炉装置以及烟气脱硫装置, 所述余热锅炉装 置对高温烟气进行冷凝, 所述烟气脱^ 装置对冷凝后的烟气进行气体污染 物处理。

16、 如权利要求 11所述的褐煤提质系统, 其特征在于, 还包括一除 尘装置, 所述除尘装置的进口与所述褐煤提质装置的排气端连接, 所述除 尘装置的出口与燃烧器连通, 对高水蒸气含量废气在送至燃烧器中焚烧前 先进行除尘处理。

17、 如权利要求 16所述的褐煤提质系统, 其特征在于, 所述除尘装 置为旋风除尘装置。

18、 如权利要求 11所述的褐煤提质系统, 其特征在于, 所述燃烧器 包括依次连通的烧嘴、 混风室、 燃烧室。

19、 如权利要求 18所述的褐煤提质系统, 其特征在于, 所述烧嘴的 体积小于混风室, 所述混风室的体积小于燃烧室。

20、 如权利要求 18所述的褐煤提质系统, 其特征在于, 所述烧嘴包 括主燃料入口、 主燃料助燃风入口、 高水蒸气含量废气入口, 废气助燃风 入口, 其中, 所述高水蒸气含量废气入口与所述褐煤提质装置的排气端连 通。 21、 如权利要求 16所述的褐煤提质系统, 其特征在于, 所述燃烧器 包括依次连通的烧嘴、 混风室、 燃烧室, 所述烧嘴包括主燃料入口、 主燃 料助燃风入口、 高水蒸气含量废气入口, 废气助燃风入口, 其中, 所述高 水蒸气含量废气入口与除尘装置的出口连接。

22、 如权利要求 11所述的褐煤提质系统, 其特征在于, 所述褐煤提 质装置包括外壳、 分别设置在外壳两端的进料端、 出料端, 从外壳中心由 内向外设有至少两级排气通道, 所述排气通道与设置在外壳上的排气端导 通; 在所述外壳位于进料端与出料端之间的腔体中设有导热机构, 所述导 热机构在靠近出料端处设有导热介质进口, 在靠近进料端处设有导热介质 出口, 所述导热机构包括多组间隔分布的导热单元, 所述导热单元包括多 个导热管, 所述导热管与导热介质进口及导热介质出口导通, 相邻导热管 之间沿纵向设有与竖直方向向下倾斜的多个翅片, 排气通道旁的导热管之 间设置的翅片, 下端部向远离排气通道的方向倾斜, 遮挡住排气通道壁面 上开设的排气口。

Description:
一种褐煤提质废水的处理工艺及褐煤提质系统 本申请要求于 2011 年 9 月 21 日提交中国专利局、 申请号为 201110281934.3、 发明名称为"一种褐煤提质废水的处理工艺及 煤提质系 统"的中国专利申请的优先权, 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域

本发明涉及对褐煤提质过程产生的废弃物质进 行处理的技术领域, 具 体来说是一种成本较低、 处理过程筒便、 处理效果好的褐煤提质废水的处 理工艺, 以及褐煤提质系统。

背景技术

褐煤又称柴煤, 是煤化程度最低的煤种, 约占全球煤炭储量的 40%, 占中国煤炭保有储量的 13% , 储量极为巨大, 但由于褐煤水分高 (约 20%~40% )、 热值低、 易风化和自燃, 单位能量的运输成本高, 不利于长 距离输送和贮存, 这就制约了褐煤的应用、 发展。 因此, 近年来人们开始 对褐煤进行研究, 开发合适的提质处理工艺。

褐煤在提质热解过程中主要发生以下反应及变 化:

1、 干燥脱气阶段 (常温〜约 300 °C )

褐煤中含湿水分受热蒸发, 煤得到干燥, 同时有吸附在煤孔隙中的气 体脱出。 大约在 200 °C以上发生脱 反应, 析出的气体中有大量 C0 2 。 该阶段可完成褐煤的干燥和部分脱氧。 有的褐煤在干燥过程由于脱水而引 起崩裂, 煤颗粒分布小粒度增多, 甚至产生较多的细微煤粉尘。 这个阶段 产生的主要是水, 还有一些 C0 2 、 CH 4 等气体。

2、 第一热分解阶段 (约 300〜约 600°C )

该阶段为活泼分解阶段, 以褐煤大分子的解聚和分解为主要反应, 生 成并逸出大量挥发物质。 焦油在该阶段生成; 煤中可燃成分(CH 4 、 ¾、 CO、 C 2 ~C 3 ) 随温度升高而增多; 固体颗粒有可能进一步变小。 这个阶段 煤的大分子端部含氧化合物开始分解, 生成 C0 2 、 水和酚类 (主要是高级 酚); 500°C左右时, 煤的大分子芳香族稠环化合物侧链断裂和分解 , 生成 脂肪烃, 同时释放出 ¾。 该阶段以得到焦油和发热量显著提高的半焦为 主 要产品。

3、 第二热分解阶段 (约 600〜约 900 °C )

以聚合反应和芳香烃边缘联结的小分子侧链 CH 3 )或氢的脱落反 应为主。 煤气产量有大幅提高。 煤气中 ¾含量增加较快, 其他组分体积含 量相对降低。在等温热解条件下, 由于焦油蒸汽在高温下的二次热解作用, 油产率随温度提高而减少。 半焦挥发分随温度提高逐渐降低, 固定碳含量 增加。 该阶段以获得较高产量的煤气和低挥发分、 高固定碳含量的半焦为 主要产品。

煤炭中还含有少量元素氮和硫。 它们还会进行如下的反应:

s+o 2 →so 2

S0 2 +3H 2 →H 2 S+2H 2 0

N 2 +3H 2 →2NH 3

N 2 +H 2 0+2CO→2HCN+l .50 2

NH 3 +C→HCN+ H 2

CH 4 + NH 3 →HCN+3H 2

因此,褐煤热解后的产品有褐煤半焦、煤气、 水、二氧化碳、酚类(主 要是高级酚)、 脂肪烃、 氨、 氰化氢、 吡啶类、 喹啉类、 硫化氢、 二氧化硫 和噻吩等。 所以在褐煤的提质处理过程中, 不可避免的遇到废水处理的问 题, 但由于褐煤提质工艺在世界范围内均为新型工 艺, 此工艺排放的废水 的处理或回用方法至今为止亦属空白。 研究表明, 褐煤提质工艺与焦化工 艺相近, 褐煤提质废水的水质与经过蒸氨与脱酚处理后 的焦化废水水质相 近。 焦化废水是炼焦、 煤气在高温干馏、 净化及副产品回收过程中, 产生 含有挥发酚、 多环芳烃及氧、 硫、 氮等杂环化合物的一种高 CODcr、 高酚 值、 高氨氮且很难处理的工业有机废水, 其中所含的污染物可分为无机污 染物和有机污染物两大类。 其中, 无机污染物一般以铵盐的形式存在, 有 机物除酚类化合物以外, 还包括脂肪族化合物、 杂环类化合物和多环芳烃 等。 杂环类化合物包括二氮杂苯、 氮杂联苯、 氮杂苊、 氮杂蒽、 吡啶、 喹 啉、 咔唑、 吲哚等; 多环类化合物包括萘、 蒽、 菲等。 焦化废水中有机物 (以 COD计)含量高, 且由于废水中所含有机物多为芳香族化合物和 稠 环化合物以及吡啶、 喹啉、 吲哚等杂环化合物, 其 BOD 5 /COD值低, 可生 化性差。 其中氰化物、 芳环、 稠环、 杂环化合物都对微生物有毒害作用, 有些甚至在废水中的浓度已超过微生物可耐受 的极限。

目前, 焦化废水的治理主要有以下三种工艺:

( 1 )延时两段好氧生物脱酚工艺

该工艺基本上由除油池、 调节池、 浮选池、 曝气池、 二次沉淀池、 混 凝沉淀池和鼓风机等设施构成。普通生化处理 设施能将焦化废水中的酚类、 氰化物等有效的去除但由于该技术的局限性, 废水中的 CODcr、 BOD 5 、 氨氮等污染物均难以达标。

( 2 )生物脱氮工艺

尽管 A/0和 A2/0生物脱氮工艺在焦化废水处理上得到一定 围的应 用, 证明了其工艺技术比较先进可靠, 但仍存在着不少问题, 如处理构筑 物较大、 投资高、 运行费用高等, 生物脱氮工艺设计的基建投资较普通生 4t处理增加约 30%。

( 3 )催化湿式氧化工艺

此工艺处理操作费用与 ( 1 )所述工艺相当, 只是需要耐高温、 高压设 备, 给其推广应用造成一定困难。

由上可见, 即使人们对褐煤提质废水处理时采用上述焦化 废水的处理 工艺, 也会产生上述各种工艺所带来的问题, 况且褐煤提质工艺产生的废 水是含有挥发酚、 多环芳烃及氧、 硫、 氮等杂环化合物的高 CODcr、 高酚 值、 高氨氮且很难处理的一种工业有机废水, 所产生的废水更多。

本申请发明人曾研发出这样的褐煤提质废水处 理工艺, 即采用絮凝沉 淀, 而后再用褐煤提质产生的提质褐煤作为吸附剂 吸附, 最后用活性碳进 行吸附, 这种工艺虽然较前述的处理工艺更优, 但会产生处理流程长、 处 理所用设备多、 需要大水池的问题。 发明内容

有鉴于此, 本发明的目的是提供一种褐煤提质废水的处理 工艺, 筒化 处理过程、 降低处理成本。 基于此, 本发明还提供一种褐煤提质系统。 为解决上述技术问题, 本发明的技术方案是:

一种褐煤提质废水的处理工艺, 包括: 将褐煤提质过程中产生的高水 蒸气含量废气送至燃烧器中进行焚烧, 而后随同导热介质送入褐煤提质装 置的导热介质入口。

优选地,还包括如下步骤: 对褐煤提质装置的导热介质出口排出的高 温烟气进行包括冷凝的处理, 将得到的水回收利用。

优选地,所述燃烧器为设置在用于向褐煤提质 装置提供导热介质的导 热介质供应装置中的燃烧器。

优选地,对褐煤提质装置的导热介质出口排出 的高温烟气进行余热回 收后再进行冷凝或者在余热回收的同时进行冷 凝。

优选地, 对冷凝后得到的废气再进行包括脱硫、 脱硝的无害化处理。 优选地, 在高水蒸气含量废气送至燃烧器中焚烧前先进 行除尘处理。 优选地,焚烧时的配风量为可燃物质充分燃烧 需氧量的 50% ~ 300%。 优选地, 焚烧时的配风量为可燃物质充分燃烧需氧量的 120%。

优选地, 焚烧时的燃烧温度控制在 800°C~1600°C。

优选地, 焚烧时的燃烧温度控制在 900°C~1200°C。

本发明的一种褐煤提质系统, 包括:

褐煤提质装置, 设有导热介质进口;

导热介质供应装置, 与所述导热介质进口连接, 向所述褐煤提质装置 输送导热介质;

所述褐煤提质装置的排气端与所述导热介质供 应装置连通,将排气端 排出的高水蒸气含量废气送入至导热介质供应 装置中的燃烧器进行焚烧。

优选地,还包括一回收处理装置, 与褐煤提质装置的导热介质出口导 通, 对导热介质出口排出的高温烟气进行包括冷凝 的处理。

优选地,所述回收处理装置对褐煤提质装置的 导热介质出口排出的高 温烟气进行余热回收后再进行冷凝处理或者在 余热回收的同时进行冷凝处 理。

优选地, 回收处理装置对冷凝后得到的废气再进行包括 脱硫、脱硝的 无害化处理。

优选地,所述回收处理装置包括依次连接的余 热锅炉装置以及烟气脱 硫装置, 所述余热锅炉装置对高温烟气进行冷凝, 所述烟气脱硫装置对冷 凝后的烟气进行气体污染物处理。

优选地,还包括一除尘装置,所述除尘装置的 进口与所述褐煤提质装 置的排气端连接, 所述除尘装置的出口与燃烧器连通, 对高水蒸气含量废 气在送至燃烧器中焚烧前先进行除尘处理。

优选地, 所述除尘装置为旋风除尘装置。

优选地, 所述燃烧器包括依次连通的烧嘴、 混风室、 燃烧室。

优选地,所述烧嘴的体积小于混风室,所述混 风室的体积小于燃烧室。 优选地, 所述烧嘴包括主燃料入口、 主燃料助燃风入口、 高水蒸气含 量废气入口, 废气助燃风入口, 其中, 所述高水蒸气含量废气入口与所述 褐煤提质装置的排气端连通。

优选地, 所述燃烧器包括依次连通的烧嘴、 混风室、 燃烧室, 所述烧 嘴包括主燃料入口、 主燃料助燃风入口、 高水蒸气含量废气入口, 废气助 燃风入口, 其中, 所述高水蒸气含量废气入口与除尘装置的出口 连接。

优选地,所述褐煤提质装置包括外壳、分别设 置在外壳两端的进料端、 出料端, 从外壳中心由内向外设有至少两级排气通道, 所述排气通道与设 置在外壳上的排气端导通; 在所述外壳位于进料端与出料端之间的腔体中 设有导热机构, 所述导热机构在靠近出料端处设有导热介质进 口, 在靠近 进料端处设有导热介质出口 ,所述导热机构包括多组间隔分布的导热单元 所述导热单元包括多个导热管, 所述导热管与导热介质进口及导热介质出 口导通, 相邻导热管之间沿纵向设有与竖直方向向下倾 斜的多个翅片, 排 气通道旁的导热管之间设置的翅片, 下端部向远离排气通道的方向倾斜, 遮挡住排气通道壁面上开设的排气口。

与现有技术相比, 本发明褐煤提质废水的处理工艺, 由于将褐煤提质 产生的高水蒸气含量废气全部送入燃烧器中进 行焚烧, 因而, 大大筒化处 理流程, 处理过程中所用的设备较少, 仅仅需要在褐煤提质装置及燃烧器 之间设置连接管路; 因而相对于那种先絮凝、 再一次吸附、 二次吸附的处 理工艺, 本发明的焚烧法处理废水, 是在 "废水" 形成之前, 就已经对其 进行焚烧处理, 不仅将可能带来污染的各种有机污染物深度氧 化为无污染 的气体, 水蒸气随后可冷凝回用, 还因为未像其他污水处理工艺那样将高 温水蒸气冷凝为液态水然后将大量的液态水在 各处理装置之间输送、搬运, 因此, 本发明的处理工艺节约动力、 耗材、 药剂、 人工, 这些运行成本甚 为可观。

本发明的褐煤提质系统, 采用如上的工艺进行结构设置, 使得含在高 水蒸气含量废气中的水蒸气被进一步加热后进 入作为褐煤提质所用导热介 质的气体中, 由于水蒸气高的比热容, 进而增加了单位导热介质所含有的 热量, 同时由于水蒸气的混入,使得导热介质与褐煤 之间的传热效率增加, 这样一来, 既增加了总热量, 又增强了热量的传递, 使得本发明的褐煤提 质系统的处理效果得到极大提升, 这些提升可以体现在单位产品能耗的下 降或者单台设备处理量的增加或者产品本身质 量的提升。

附图说明

图 1为本发明褐煤提质废水的处理工艺的流程图

图 2为本发明褐煤提质废水的处理工艺一优选实 例的示意图; 图 3是本发明褐煤提质系统一优选实施例的结构 意图;

图 4为图 3中喷嘴的结构示意图;

图 5为图 3中褐煤提质系统中的褐煤提质装置的透视图 具体实施方式

本发明的基本构思为:

本申请发明人考虑到运用褐煤提质系统进行褐 煤提质生产时, 一般配 备煤气发生炉、 燃烧器等设施, 因此, 利用有机物很好的可燃性将系统产 生的高水蒸气含量废气送入燃烧器, 使其中的有害物质在高温 (大于 800 °C ) 下焚烧, 最终生成无污染的氧化物和水蒸气实现废水处 理, 即在废水 产生之前就对含有害物质的废气进行处理, 处理工艺更为筒化, 而且燃烧 过程产生大量的热除用于系统本身外还可进行 发电, 最终生成的水蒸气可 进行二次利用或冷凝回收可用于工业以及生活 用水。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的 技术方案, 下面结合附 图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明 。

参见图 1 , 褐煤提质废水的处理工艺包括:

将高水蒸气含量废气送入燃烧器, 在燃烧器中进行高温焚烧, 而后随 同导热介质送入褐煤提质装置的导热介质入口 , 对褐煤提质装置导热介质 出口排出的高温烟气进行包括冷凝的处理, 将得到的水回收利用。

以下通过具体的实施例对本发明褐煤提质废水 的处理工艺进行说明。 参见图 2, 为本发明褐煤提质废水的处理工艺一优选实施 例的流程图: 本实施例中的处理工艺包括:

将褐煤提质装置排气端产生的高水蒸气含量废 气经由旋风除尘装置除 尘处理后送至燃烧器, 在燃烧器中进行高温焚烧, 并随同导热介质进入褐 煤提质装置中, 在对褐煤提质装置中的待处理褐煤进行处理后 , 从褐煤提 质装置的导热介质出口中排出, 排出的高温烟气通过余热锅炉装置进行余 热回收, 再进入烟气脱硫装置通过喷淋使废气冷凝、 气液分离, 分离后得 到的水可以回收利用, 气体可以满足达标排放。

褐煤提质过程中产生的废水是由含有挥发酚、 多环芳烃及氧、 硫、 氮 等杂环化合物的高水蒸气含量废气,经过冷凝 后形成的高 CODcr、高酚值、 高氨氮且 4艮难处理的一种工业有机废水。 这些废水在冷凝成为液态之前是 以一种含有可燃气体及有机杂质的高水蒸气含 量废气形式存在, 因而, 本 实施例中, 利用自产煤气及有机杂质很好的可燃性将该高 水蒸气含量废气 连同发生炉煤气一同通入燃烧室, 使高水蒸气含量废气中的有害物质在高 温(大于 800°C ) 下焚烧, 最终生成不溶于水的气体和水蒸气, 随后冷凝 并气液分离, 即可实现提质废水的无害化处理。 燃烧过程产生大量的热除 用于系统本身外还可进行发电, 最终生成的水蒸气进行回收可用于工业以 及生活用水。

使用本实施例的焚烧法处理褐煤提质废水具有 如下优点:

1、极大节约工程废水处理方面的建设投资和 备投资,相对于先进行 絮凝沉淀、 再进行一次吸附、 二次吸附的这种处理工艺所产生的流程长、 设备多、 需要大水池的问题, 本实施例的焚烧法仅仅需要增大褐煤提质装 置的燃烧器及改动一些连接管路;

2、 焚烧法处理褐煤提质废水, 是在"废水"形成之前, 就已经对其进行 焚烧处理, 不仅将可能带来污染的各种有机污染物深度氧 化为无污染的气 体, 水蒸气随后冷凝回用, 还因为未像其他废水处理工艺那样将高温水蒸 气冷凝为液态水然后将大量的液态水在各处理 装置之间输送、 搬运, 由此 节约的动力、 耗材、 药剂、 人工等运行成本同样甚为可观。

其中, 在燃烧器中进行焚烧时的配风量应根据含氧量 来决定, 优选地 应满足以下条件:可燃物质充分燃烧需氧量的 50% ~ 300%,在实施过程中, 可根据可燃物质充分燃烧需要的氧气量和空气 中的氧含量计算该配风量。 若是配空气则配风量适中, 配纯氧则配风量小, 配废气则配风量加大。

以下为配风量选取 试验

1、 称取 320kg破碎至合适粒度的产地为霍林河的褐煤原 , 送入褐 煤提质装置, 设定温度为 650°C , 开始加温;

2、 将褐煤提质装置产生的高水蒸气含量废气出口 连接至燃烧器自产 废气入口, 开启配风;

3、 当试验温度达到 650°C时, 向燃烧器发生炉煤气入口送入煤气, 随后点燃煤气, 并调整配风量, 观察燃烧器尾气出口现象, 并记录试验现 象如下表:

表 1

从以上现象可以得出如下结论:

燃烧在燃料与助燃剂配比最为合理时最充分与 稳定,整个试验过程也 体现了这点。 当配风量大时, 烟气呈深蓝色, 说明燃烧不充分, 有机污染 物随尾气排出, 这是由于尾气通道面积不变的情况下, 总风量的增加使得 尾气风速增加, 因此尾气得不到充分的时间燃烧, 在未完全燃烧的情况下 已排出, 这也导致了尾气味道浓重, 这同时还会造成释放的热量不足而带 走的热量增加, 低的炉膛温度也佐证了这一点。

小的配风量则情况相反, 合理的燃料、 助燃剂配比, 较慢的气流运动 速度提供了充分的燃烧时间, 因而使得这些有机污染物在燃烧器内部被充 分氧化, 因而排出的尾气无色同时味道较轻。

中的配风量则提供了这一系列变化的衔接环节 和证据。

本发明褐煤提盾系统一优选实施例

参见图 3、 图 4、 图 5 , 本实施例的褐煤提质系统包括 8个褐煤提质 装置 A以及与褐煤提质装置对应设置的燃烧器 B。

其中, 燃烧器 B包括:

烧嘴 B1 , 将主燃料、 高水蒸气含量废气、 主燃料助燃风、 废气助燃 风混勾, 形成燃烧条件;

混风室 B2, 前端与燃烧器烧嘴相接处即点火, 但由于烧嘴出来的气 体有一定的速度, 因此大概在混风室中段出现火焰,后半段亦属 于燃烧段, 无火焰的前段基本使得烧嘴喷出的 4种气体尽可能的充分混合;

燃烧室 B3 , 由于燃烧产生高温, 气体必然受热膨胀, 因此在混风室 后部设置空间更大的燃烧室, 使燃烧变得更为充分, 同时将褐煤提质装置 的导热介质出口产生的一部分高温尾气(400 °C ) 混入燃烧后气体( 1300 °C ) 混成 700度左右的导热介质, 然后送入褐煤提质装置。 这样的混合会 有如下好处:

1、 400°C尾气的余热得以利用; 2、 考虑褐煤提质装置自身的耐高温 性能有限, 因此需要降低导热介质温度。

其中, 参见图 4, 烧嘴包括高水蒸气含量废气入口 Bl l、 主燃料入口 B12、 主燃料助燃风(一般为空气, 但也可以是氧气、 贫氧废气等)入口 B13、 废气助燃风入口 B14。 其中, 高水蒸气含量废气入口 B11通过蒸汽 管道 C与排气端 53连通, 排气端排出的废气先通过旋风除尘装置 D进行 除尘, 而后进入烧嘴的高水蒸气含量废气入口 B11 , 助燃鼓风机 E向烧嘴 提供助燃风。 由于高水蒸气含量废气来自于褐煤, 难免会带出一些细小的 粉尘颗粒,所以在进行燃烧之前通过旋风除尘 装置脱除这些细小粉尘颗粒, 这会给燃烧器、 导热介质循环管道带来好处, 否则会造成管道壁积灰, 降 低热效率。 旋风除尘装置收得的细小煤颗粒可直接送入压 球工序, 制成产 品销售。

高水蒸气含量废气进入燃烧器中随同导热介质 一起燃烧, 最终进入褐 煤提质装置中,到最后从褐煤提质装置的导热 介质出口作为高温烟气排出, 进入烟气管道 F, 烟气管道中设有烟气引风机 G。 烟气管道与一回收处理 装置连通, 通过回收处理装置进行冷凝处理。 其中, 回收处理装置包括依 次连接的余热锅炉装置以及烟气脱硫装置, 余热锅炉装置对高温烟气进行 余热回收, 烟气脱 装置对冷凝后的烟气进行进一步冷凝, 实现气液分离。

其中, 褐煤提质装置的结构参见图 5 , 其包括: 外壳 1、 设置外壳 1上 方的进料斗 2、 设置在外壳 1下方的出料斗 3 , 设置外壳中的导热机构 4 , 设置在外壳 1大体中部的排气机构 5。

其中,导热机构 4包括设置在进料斗 2处的、用于导出导热介质的导 出总管、 与导出总管连接的多个导热介质导出部 41、 设置在出料斗 3处的 用于导入导热介质的导入总管、 与导入总管连接的多个导热介质导入部 42, 连接在导入部与导出部之间的多个导热管 43 , 导热介质导入部 42和 与之相对应设置的导热介质导出部 41 以及设置在二者之间将其导通的多 个导热管 43构成一个导热单元, 每个导热单元中的多个导热管 43沿平行 方向、 间隔均匀地布置; 导热管之间形成物料的移动空间。 其中, 导热管 43之间沿纵向设有多个翅片 44 , 翅片 44沿竖直方向向下倾斜一定的角度 设置。 本实施例中的翅片分为一级翅片 44a及二级翅片 44b。 其中, 一级 翅片 44a沿纵向平行设置,其整体设置在相邻的两个 导热管之间的空间内, 整体与相邻的两个导热管连接, 其下端部向远离排气通道的方向倾斜, 挡 住设置在排气通道上靠近导热管的壁面上的排 气口 54 ,使得气体在内部负 压的作用下从排气口 54排出, 而固体物料在翅片的阻挡下保留在外壳中, 因而设置的一级翅片 44a, 其主要作用是利于排气, 当然也会起到一定的 翻料作用。 本实施例中一级翅片的设置方式, 使得处于同一高度的一级翅 片, 每四个形成一口径上大下小的漏斗形落料空间 , 物料落下时, 先集中, 而后扩散, 再到下一高度的翅片时又扩散开来, 因而籍由翅片实现了动态 翻料, 使得热量能够均匀地传递, 使得外壳中各处的物料均能在合适的温 度下被处理, 能够制得优质煤产品。 如图 5所示, 本实施例中, 二级翅片 44b 的上端部与相邻的一对导热管连接, 下端部伸出至该对相邻导热管之 间的空间之外, 即伸入该对导热管与邻近一对导热管这四个导 热管之间的 落料空间中, 邻近一对导热管之间也设有二级翅片 44b, 该二级翅片 44b 的下端也偏离竖直方向伸入此落料空间中。 二级翅片 44b的主要作用是加 强翻料及热传导, 使得导热管发出的热量能够传递到导热管之间 的落料空 间的各处, 处于导热管之间的落料空间各处的物料温度趋 于相同, 各处物 料在被加热过程中产生的气体能够更快地排出 。

其中,导热介质导入部之间也设有多个翅片, 使得物料到达导热介质 导入部之间的空间时也能够被翻动、 传热, 使该处产生的气体能够及时排 出, 同时保持热量传递均匀。

进料斗 2包括沿纵向设置的上部进料段 21、 中部进料段 22、下部进料 段 23 , 其中, 中部进料段 22的口径小于上部进料段 21及下部进料段 23 的口径, 上部进料段 21从上至下, 其口径逐渐减小, 下部进料段 23从上 至下, 其口径逐渐变大, 设置成此种结构的进料斗 2能够堵住气体, 加强 提质效果。

出料斗 3包括上出料段 31及下出料段 32, 上出料段 31由多个水平设 置的分料斗组成, 这种设置方式能够使出料一致, 不会产生因出料堵塞而 影响煤质的情况。 下出料段 32外部设有水冷壁, 通过进水管、 出水管实现 冷却水循环, 从而降低出料温度, 使得对出料进行下一步处理的装置不会 因接触高温物料而受损。 此外, 设置的分料斗也可起到过渡作用, 避免高 温的物料直接接触下出料段的水冷壁。

本实施例中的褐煤提质装置还包括温度控制机 构, 设置在进料斗处, 其包括:

温度传感器(图中未示出), 获取每个导热介质导出部处的温度信号; 控制器, 将温度信号与预设的温度值比较, 根据比较结果发出温度控 制指令;

设置在每一导热单元的导出部中的调节阀 7, 根据温度控制指令调节 开度。

设置此温度控制机构, 可以及时调控各个外壳中各处的温度, 使之趋 于一致, 均与设定的温度一致, 从而保证最终得到预期的产品。

其中, 导热介质导出部 41整体呈直板状, 其顶部具有一定的斜度, 为尖顶状, 此种设置方式, 可以使得下料更加顺畅。

其中,导热介质导入部 42的整体呈直板状,其顶部也具有一定的斜度 为尖顶状, 方便落料。

本实施例中,只设置了中心排气通道及外围排 气通道这两级排气通道, 在实际实施过程中, 根据设置的导热管的多少, 由外壳中心向外, 可以设 置更多级的排气通道, 使得加热过程中产生的气体能够及时排出, 不影响 提质效果。

本实施例中, 各个部件均朝着有利于落料、 有利于排气顺畅的目标设 置, 因而使得在处理煤炭的过程中, 能够使处于落料空间的各处物料的温 度被灵活有效地控制, 以实现好的处理效果。 本实施例中, 导热介质采用 热气体。

本发明的褐煤提质系统中的褐煤提质装置不限 于前述结构, 在其他实 施方式中, 可选用任何采用导热介质进行提质的褐煤提质 装置。

本实施例中的褐煤提质系统, 由于利用了高温焚烧处理高水蒸气含量 废气, 即将提质过程中产生的高水蒸气含量废气送入 燃烧室中进行焚烧, 这些含在高水蒸气含量废气中的水蒸气被进一 步加热后进入作为导热介质 的气体中 (650°C ), 由于水蒸气高的比热容, 进而增加了单位导热介质所 含有的热量, 同时由于水蒸气的混入, 使得导热介质与褐煤之间的传热效 率增加, 这样一来, 既增加了总热量, 又增强了热量的传递, 使得本实施 例的褐煤提质系统本身的效果得到极大提升, 这些提升可以体现在单位产 品能耗的下降或者单台设备处理量的增加或者 产品本身质量的提升。

以上对本发明进行了详细介绍, 文中应用具体个例对本发明的原理及 实施方式进行了阐述, 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的 方法 及其核心思想。 应当指出, 对于本技术领域的普通技术人员来说, 在不脱 离本发明原理的前提下, 还可以对本发明进行若干改进和修饰, 这些改进 和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。