一種用閃蒸法去除煤炭中水分的系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種用閃蒸法去除煤炭中水分的系統，主要用于將煤炭中的水分去除，包括蒸汽儲能器、進氣總管、排氣總管，以及至少兩個煤炭處理罐和至少一個儲水罐，煤炭處理罐分別設置有進氣管、排氣管和冷凝水排水管，蒸汽儲能器與進氣總管相連接，進氣總管與進氣管分別連接，排氣總管與排氣管分別連接，冷凝水排水管與儲水罐相連接，本實用新型專利技術結構簡單，使用和維護方便，而且能源利用率高、系統節水效果好。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種脫水裝置，尤其涉及一種煤炭脫水
的裝置。技術背景節能減排、大力開發清潔能源已經列入國家中長期、可持續發展戰略，在我國 一次能源結構還是以煤炭為主的情況下，褐煤開發、利用的技術受到國務院和國家發改 委的高度重視并已經列入國家清潔能源發展目標。同時，出于資源保護的目的，國家能 源委已經對山西等地的優質煤炭資源采取限制開采和禁止使用優質煤進行煤化工工程的 政策。我國是以煤炭為主導一次能源資源的國家，煤炭能提供65%以上的一次能源， 我國的煤炭資源中可采儲量位居世界第三，約占世界總儲量的11.5%。但是其中約 12.7%的儲量是褐煤，已探明褐煤儲量約2000億噸，褐煤資源主要分布在內蒙古東部、 云南東部、東北等地區，華南也有少量儲量。據統計，全世界褐煤儲量約26229億噸，約占世界煤炭總儲量的24.4%，足夠供 2100座發電能力為1000MW的電站使用30年。我國已探明褐煤儲量約2000億噸，約占 全國煤炭資源總量的12.7%，主要分布在內蒙古東部、云南東部、東北等地區，華南也 有少量儲量。褐煤是一種變質程度較低，介于泥炭與浙青煤之間的棕黑色的低級煤，是揮發 分和內在水分又較高的煤種，具有遇空氣容易風化、遇水又容易泥化的特性。因此要降 低含水率、含氧量，提高熱值，實現褐煤大規模、高效、低污染生產、遠距離運輸，使 褐煤商品化。將低質廉價的褐煤進行充分轉化，提質后得到的產物品種豐富，可提高其附加 值，提高褐煤的品質和綜合利用率及擴大應用領域，改善我國化工生產、電力行業和冶 金行業的原料結構，同時也解決了褐煤直接燃燒時環境污染嚴重、熱利用率低的問題。與煙煤、無煙煤相比，褐煤的優勢是價格較低，反應活性高，灰分和含硫量 低，但其熱值相對較低，含水量較高，一般為25 60%。褐煤中的水分增加運輸成本， 影響鍋爐運行，降低電廠效率，增加溫室效應氣體排放，因此褐煤干燥和提質技術及裝 備的開發是清潔和有效利用褐煤的關鍵。目前國外普遍采用煙氣預干燥或水蒸氣干燥工藝對褐煤進行干燥，然后直接送 至坑口電廠用于燃燒發電。和國外不同的是，我國坑口電廠數量少，大部分電廠遠離煤礦。如我國東部和 東南沿海地區的很多電廠所用的煤炭都運自山西、河南等省的煤礦，即煤炭運輸半徑較 大。這對褐煤資源的開發和利用提出了更高的要求。我國內蒙地區的褐煤水分含量約為 35%,云南地區的褐煤水分更高達將近60%。從運輸成本和燃燒熱值方面考慮，褐煤需 要在干燥后才能運輸到電廠燃燒。長距離運輸高水分、低熱值的褐煤在經濟上是不合算 的。另一方面，從鍋爐燃燒角度來說，燃燒高水分褐煤將導致火焰溫度降低，熱效率下降，當電廠使用脫水和提質后的褐煤，可以顯著減少或避免電廠額定出力降低的現象。錫盟2009年褐煤產量將達到7000萬噸，除盟內加工消化2000萬噸外，其余煤 炭均需要外運。5000萬噸褐煤如果進行脫水提質，至少可以減少1000萬噸運輸量，可節 約鐵路運費15 20億元(不包含海運費)。美國曾對褐煤脫水后減少運輸量的效果做過評估，一種水分42.52%、發熱 量2847kcal/kg的褐煤，經2.02Mpa的蒸汽處理后，水分降至14.43%，發熱量增加到 4315kcal/kg,相當于提高了熱值51.6%。上都電廠240萬千瓦機組一年大約要用褐煤 1100萬噸，如果能將褐煤水分由36%降至16%左右，則一年可減少220萬噸煤炭運輸， 節省運費6600萬元。現有技術中，采用滾筒干燥、管狀干燥、氣流干燥、流化床干燥、熱風爐干 燥，普遍存在投資大，運行費用高，存在易燃易爆的危險，因此，急需提供一種安全性 能高、脫水效率高、成本低的煤炭脫水裝置
技術實現思路
本技術要解決的技術問題之一是克服上述現有技術之不足，提供一種用閃 蒸法去除煤炭中水分的系統，其不僅具有結構簡單，使用和維護方便，而且能源利用率 高、系統節水效果好。按照本技術提供的一種用閃蒸法去除煤炭中水分的系統，包括蒸汽儲能 器、進氣總管、排氣總管，以及至少三個壓力容器罐，所述三個壓力容器罐中包括一個 儲水罐和至少兩個煤炭處理罐，所述的煤炭處理罐分別設置有進氣管、排氣管和冷凝水 排水管，所述的蒸汽儲能器與進氣總管相連接，所述的進氣總管與所述的進氣管分別連 接，所述的排氣總管與所述的排氣管分別連接，所述的冷凝水排水管與所述的儲水罐相 連接。按照本技術提供的一種用閃蒸法去除煤炭中水分的系統，還具有如下附屬 技術特征所述的排氣總管與所述的進氣總管通過閥門連接；在所述的排氣總管與所述的 進氣總管之間，設置有供氣體加壓的蒸汽輸送泵，所述的排氣總管與所述的蒸汽輸送泵 的低壓氣體入口相連接，所述的蒸汽輸送泵的出口與所述的進氣總管相連接。當從一個 煤炭處理罐向另一個煤炭處理罐排氣時，由于兩側壓差較大，不需要啟動熱泵，當排汽 過程中兩側壓差降低到適合啟動蒸汽輸送泵時，關閉這一管路上的閥門，同時啟動蒸汽 輸送泵，直至達到所要求的工藝參數。所述的蒸汽輸送泵為噴射式熱泵。噴射式熱泵借助高壓蒸汽(驅動蒸汽)噴射 產生的高速氣流將排氣總管中蒸汽的壓力和溫度提高，從而再次進入進氣總管，循環使 用，達到節能目的。所述的儲水罐設置有排氣管，與所述的排氣總管相連接。在所述的煤炭處理罐頂部設置有集氣管，所述的集氣管設置有不凝性氣體排氣管。所述的煤炭處理罐為三個。所述的煤炭處理罐為四個。在所述的排氣管、進氣管、冷凝水排水管上設置有閥門。按照本技術提供的用閃蒸法去除煤炭中水分的系統，整體結構簡單，造價 低廉，減輕依企業投資風險，同時，故障率低，用戶的使用成本降低，另外，由于系統 中飽和蒸汽和閃蒸汽蒸汽均回收利用，致使系統減少了熱量排放，使得系統的熱能利用 率最大化，即減輕了用戶的能源費用，又減少了對環境的污染；本系統具有良好的節水 效果，表現為第一部分是由于蒸汽的直接回收利用，其中的冷凝水也是可以回收的； 第二部分是不需要單獨設置常規設計中的循環冷卻系統，節省了冷卻水的使用；第三部 分是從煤炭中閃蒸出來的水的回收利用，導致系統不但不需要外界供水，而且可以產生 多余的水分，將這部分多出來的水進行清潔處理，可以作為水資源出售。附圖說明圖1為按照本技術提供的用閃蒸法去除煤炭中水分的系統的示意圖。具體實施方式參見圖1，按照本技術提供的包括蒸汽儲能器1、進氣總管2、排氣總管3， 煤炭處理罐4A、4B，和一個儲水罐5，煤炭處理罐4A、4B分別設置有進氣管和排氣管 以及冷凝水排水管，蒸汽儲能器1與進總管2相連接，進氣總管2與煤炭處理罐4A、4B 的進氣管分別連接，排氣總管3與煤炭處理罐4A、4B排氣管分別連接，煤炭處理罐4A、 4B的冷凝水排水管與儲水罐5相連接，在進氣總管2、煤炭處理罐4A、4B的排氣管、進 氣管、冷凝水排水管上分別設置有閥門，供控制操作使用。在排氣總管3與進氣總管2之間，通過閥門相連接，同時，與閥門并聯的管路上 設置有噴射式熱泵6，排氣總管3與噴射式熱泵6的低壓氣體入口相連接，噴射式熱泵6 的出口與進氣總管2相連接，噴射式熱泵的噴嘴與來自鍋爐的過熱蒸汽管7相連接，用來 將排氣總管中的乏氣加壓后再進入進氣總管，循環工作。儲水罐5的上部設置有排氣管，與排氣總管3相連接。由于工藝蒸汽經過使用能 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用閃蒸法去除煤炭中水分的系統，其特征在于：包括蒸汽儲能器、進氣總管、排氣總管，以及至少兩個煤炭處理罐和至少一個儲水罐，所述的煤炭處理罐分別設置有進氣管、排氣管和冷凝水排水管，所述的蒸汽儲能器與進氣總管相連接，所述的進氣總管與所述的進氣管分別連接，所述的排氣總管與所述的排氣管分別連接，所述的冷凝水排水管與所述的儲水罐相連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳鋼，宋顯華，
申請(專利權)人：吳鋼，宋顯華，
類型：實用新型
國別省市：11[中國|北京]