一種多級復合式干法選煤系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種多級復合式干法選煤系統(tǒng)，通過在現(xiàn)有的復合式干法選煤系統(tǒng)復合式干法垂直分選機，其通過接至復合式干法水平分選機的中煤出料口下方的垂直分選床進料提升機與復合式干法水平分選機聯(lián)接，以實現(xiàn)對來自復合式干法水平分選機的中煤的垂直分選；將復合式干法選煤水平分選機和復合式干法選煤垂直分選機結合在一起，實現(xiàn)了多級分選，提高了選煤精度和產(chǎn)品率，同時提高了選煤產(chǎn)量；通過在水分分選床上開設水平風道，消除了分選下限。通過熱力管道，將燃燒爐產(chǎn)生的高溫煙氣輸送至整個分選過程的每一個分選設備，形成對分選物料的在線烘干及全系統(tǒng)的循環(huán)烘干，保證了全天候干法分選生產(chǎn)，提高了分選效率和產(chǎn)量。
【專利說明】一種多級復合式干法選煤系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械選煤【技術領域】，具體涉及一種多級復合式干法選煤系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]煤炭作為我國主要能源，其燃燒利用和環(huán)境污染之間的矛盾，已越來越為各級政府和廣大民眾所關注。推行潔凈煤技術，合理利用煤炭資源，提高燃煤質(zhì)量，減少污染排放，已成為各煤炭工業(yè)企業(yè)生存發(fā)展的首要問題。為了提高燃煤質(zhì)量和充分合理的利用，人們開發(fā)了各種原煤的分選設備(系統(tǒng))和方法。
[0003]煤炭洗選是潔凈煤技術的應用之一，該技術是通過分選將原煤分離為精煤和矸石，提高煤炭純度，脫硫降灰，減少污染排放，增加附價值。
[0004]目前，主要是濕法分選和干法分選，而濕法分選由于其對于水資源的需求和浪費較大，加之濕法重介分選工藝回收不理想導致的不環(huán)保，部分煤種易泥化、投資高、運行成本高、建設周期長的缺點，已逐漸被基于震動和風選的干法選煤設備(系統(tǒng))和方法所取代，——又稱復合式干法選煤，因其無需用水，不存在污染環(huán)境的重介的使用和生產(chǎn)成本的降低，高效干法選煤逐漸成為目前原煤分選的主要發(fā)展方向，被列入國家重點戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)指導目錄。
[0005]但是目前的干法選煤技術一般只選用單純的水平分選機(復合式干法水平分選機)進行分選，存在分選精度低、產(chǎn)量低和對煤種要求較高的缺陷，而且，在分選處的產(chǎn)品中存在介于精煤和矸石之間的中煤(約占整個排出量的35%，且大多數(shù)情形下不能作為產(chǎn)品銷售)，大大降低了產(chǎn)品率，提高了重復分選的成本，制約了干法分選技術的發(fā)展。
[0006]另外，目前的干法選煤針對的原煤大多需要建較大、較多的原煤堆場，對原煤進行晾曬，影響工作效率，而且，這種晾曬的原煤其本身的水分含量依舊相對較高，不利于干法分選。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的目的一是克服現(xiàn)有的干法選煤技術存在的分選精度低、產(chǎn)量低(不能規(guī)?；a(chǎn))和產(chǎn)品率低的缺陷。
[0008]目的二是克服因待分選物料即原煤中水分含量較高，需要對其進行晾曬而導致整個干法分選技術效率低下甚至失效的問題。
[0009]目的三是克服現(xiàn)有的干法分選技術存在的對于細粉塵的分選下限的缺陷。
[0010]目的四是提供一種基于上述多級復合式干法分選系統(tǒng)的分選方法。
[0011]為實現(xiàn)目的一，本實用新型提供了一種多級復合式干法選煤系統(tǒng)，包括機架、吊掛在機架上的復合式干法水平分選機2、給該復合式干法水平分選機2進料的進料煤斗1、旋風除塵式鼓風循環(huán)器4、布袋除塵式余風排泄器5、精煤輸送機6、細灰廢渣轉運螺桿7、矸石輸送機8、分選主風機10、收塵系統(tǒng)引風機11 ;復合式干法水平分選機2由分選床、安裝在分選床側端用以使分選床振動的振動器、設置在分選床的床面下方以使氣流經(jīng)床面上均勻設置的風孔作用于分選物料的多個風室，分選床、振動器均通過吊掛裝置安裝在機架上；分選主風機10的出風口與復合式干法水平分選機2的風室連通；旋風除塵式鼓風循環(huán)器4的入風口與復合式干法水平分選機2的密封罩連通，旋風除塵式鼓風循環(huán)器4的出風口與分選主風機10的入風口連通；布袋除塵式余風排泄器5的進風口與復合式干法水平分選機2的密封罩連通，其出風口與收塵系統(tǒng)引風機11的入風口連通，收塵系統(tǒng)引風機11的出風口與煙?連通；精煤輸送機6和矸石輸送機8分別接至復合式干法水平分選機2的精煤出料口和矸石出料口的下方；細灰廢渣轉運螺桿7連接在精煤輸送機6和矸石輸送機8之間，實現(xiàn)細灰廢渣轉運至矸石輸送機8上，特殊之處在于，還包括復合式干法垂直分選機3，其通過接至復合式干法水平分選機2的中煤出料口下方的垂直分選床進料提升機9與復合式干法水平分選機2聯(lián)接，以實現(xiàn)對來自復合式干法水平分選機2的中煤的垂直分選；
[0012]復合式干法垂直分選機3的精煤出料口、矸石出料口分別接至精煤輸送機6、矸石輸送機8的上方；
[0013]復合式干法垂直分選機3包括同心設置的中心柱12和鋼筒外罩13，中心柱12外壁上自上向下設置有多層臺階式旋轉溜槽14，該臺階式旋轉溜槽14外側固定在鋼筒外罩13的內(nèi)壁上；中心柱12的頂部密封后安裝有電磁振動器15 ；
[0014]于最底層臺階式旋轉溜槽16的底部的出料口處設置有置于內(nèi)側的精煤溜槽17和外側的矸石溜槽18，精煤溜槽17和矸石溜槽18之間設置有用以分隔重顆粒和輕顆粒的隔板19，該隔板19可沿精煤溜槽17的外側擋板所在面斜向上或向下、向鋼筒外罩13內(nèi)壁滑近或滑遠，以改變與矸石溜槽18入口的開度的大小，進而實現(xiàn)對矸石出料量的調(diào)節(jié)。
[0015]上述臺階式旋轉溜槽14包括旋轉向下的溜槽槽面和與中心柱12垂直連接且旋轉向下延伸的基板，每層臺階式旋轉溜槽14的溜槽槽面橫截面與相應的基板之間的夾角自上而下逐層減?。?br> [0016]中心柱12底部設置有進風接口 21，于最底層以上的各層臺階式旋轉溜槽14的溜槽槽面與相應的基板之間的中心柱12上設置有出風管22，其自中心柱12向鋼筒外罩13延伸，且該出風管22設置有多個沿出風管22軸向均勻布置的出風孔或風槽23，且該出風孔或風槽23朝向溜槽槽面橫截面外設置，以對懸空后的分選物料向上吹風。
[0017]對應于每層臺階式旋轉溜槽14的外緣處的鋼筒外罩13的內(nèi)壁上設置有向內(nèi)、斜向上延伸的旋轉導板24 ；
[0018]該旋轉導板24通過弧形面與鋼筒外罩13固定連接，且其沿弧形方向的長度等于所述臺階式旋轉溜槽14的長度。
[0019]鋼筒外罩13的外壁上下各設置有四個沿周向均勻布置的安裝掛鉤，通過鋼纜、掛鉤吊掛在由4根鋼柱組合焊接而成的矩形框架上，該矩形框架上對應于每個掛鉤處均設置有一個彈簧座平臺，矩形框架通過該彈簧座平臺與掛鉤聯(lián)接。
[0020]鋼筒外罩13頂部設置有軟濾波制成的防塵罩和下端穿入該防塵罩內(nèi)下料的分選物料進料斗。
[0021]為實現(xiàn)目的三，增加細粉塵的分離和向前的推力，以保證物料均速的通過分選床，不會在分選床內(nèi)滯留，同時克服消除分選下限，在分選床的床面下方設置有水平風道20，其自分選床的分選物料入口一端開口并沿縱向向分選床末端延伸，并與多個風室貫通；分選主風機10的出風口與該水平風道20連通，以提供風流；
[0022]分選床的分選物料入口處設置有置于進料煤斗I出口下方的震動喂料器，該震動喂料器由末端向分選床的背板延伸的底板43，置于該底板43前后兩側邊緣并向上延伸、且末端向分選床的背板延伸的前后擋板44、45，置于該底板43前端邊緣并向上延伸且與前后擋板44、45連接的面板46，安裝在該面板46外側面的喂料振動器47構成。
[0023]而為了實現(xiàn)目的二，在上述系統(tǒng)中使得分選主風機10的入風口與煤粉流化床復合燃燒爐的煙氣出口 25連通，以獲取高溫煙氣；
[0024]煤粉流化床復合燃燒爐包括爐體26，設置在爐體26后端的蝸殼式煤粉燃燒器安裝孔27、設置在爐體26內(nèi)的爐膛28、設置在爐體26外的預熱空氣通道29、設置在爐體26頂部與爐膛28相通的煙氣出口 25、設置在爐體底部前端與爐膛28相通的排灰口 30，預熱空氣通道29自爐體26頂部后端向前延伸至爐體頂部前端后向下延伸至爐體前端底部，爐體26前端端部設置有與預熱空氣通道29相通的預熱氣體出口 31，爐膛下半部分自排灰口30至爐膛28后端之間設置燃燒流化床32，爐膛上半部和前端均為耐火水泥澆筑體，爐體26下部設置有與燃燒流化床32相通的硫化鼓風口 33，燃燒流化床32內(nèi)側壁上設置有多個開口向上與爐膛29相通的出風口，且該出風口通過爐膛內(nèi)的風道與硫化鼓風口 33相通；
[0025]還包括進風管與預熱氣體出口 31連通的燃燒鼓風機，其出風管通過鼓風管道與流化鼓風口 33連通。
[0026]上述蝸殼式煤粉燃燒器，包括進風連接管段34、與該進風連接管段34連接的呈螺旋式向內(nèi)盤繞的風煤粉出風管段35，該出風管段35的出風口 36與進風連接管段34垂直。
[0027]還包括為進料煤斗I準備破碎后的原煤物料的輸送式在線干燥機構，該輸送式在線干燥機構由多個輸送式在線干燥裝置多級串接組合而成；該輸送式在線干燥裝置包括物料輸送倉37、置于物料輸送倉37內(nèi)的槳葉式輸送軸38、設置在物料輸送倉37 —端頂部的物料入口 39、設置在物料輸送倉37另一端下部的物料出口 40、設置在物料輸送倉37頂部的可開合的倉蓋41及設置在物料入口 39上的熱氣入口 42 ;該熱氣入口 42通過管道與燃燒鼓風機的出風管連接以獲取預熱空氣。
[0028]每層臺階式旋轉溜槽14的溜槽槽面與水平面之間的夾角大或等于10°且小或等于 50° 。
[0029]本實用新型的優(yōu)點是:
[0030]1、將復合式干法選煤水平分選機和復合式干法選煤垂直分選機結合在一起，實現(xiàn)了多級分選，提高了選煤精度和產(chǎn)品率，同時提高了選煤產(chǎn)量；
[0031]2、通過在水分分選床上開設水平風道，增加對分選物料(待選煤)，的水平風力，使得分選物料向前旋轉翻滾，尤其是形成對過細粉末的分離和向前的推力，以保證物料均速的通過分選床，不會在分選床內(nèi)滯留，同時消除了分選下限。
[0032]3、通過熱力管道，將燃燒爐產(chǎn)生的高溫煙氣輸送至整個分選過程的每一個分選設備，形成對分選物料的在線烘干及全系統(tǒng)的循環(huán)烘干，大大減少分選物料的水分含量，加劇分選物料的分離過程，有效地解決出礦原煤的潮濕問題，同時可以消除陰雨天氣、寒冷季節(jié)地區(qū)對選煤生產(chǎn)的影響，保證了全天候高效干法分選生產(chǎn)的效果，提高了分選效率和產(chǎn)量。
[0033]4、通過在水平分選床的入料端口處增加震動喂料器，將分選物料導向水平床的靠近背板一側，增加了分選物料在水平分選床上的橫向距離，延長分選時間，利于分選精度的提聞。
[0034]以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是多級復合式干法選煤系統(tǒng)構成平面示意圖。
[0036]圖2是喂料振動器結構示意圖。
[0037]圖3是改進后的復合式干法水平分選機的分選床(又稱水平分選床)結構示意圖。
[0038]圖4是在線烘干熱源供給示意圖。
[0039]圖5是煤粉流化床復合燃燒爐結構示意圖。
[0040]圖6a是蝸殼式煤粉燃燒器結構示意圖。
[0041]圖6b圖6的側向示意圖。
[0042]圖7是物料輸送倉結構示意圖。
[0043]圖8是復合式干法垂直分選機結構示意圖。
[0044]圖9是復合式干法垂直分選機的電磁振動器布置機構示意圖。
[0045]圖10是復合式干法垂直分選機中臺階式旋轉溜槽設置示意圖。
[0046]圖11是復合式干法垂直分選機的出風管設置示意圖。
[0047]圖12是連續(xù)三層臺階式旋轉溜槽之間設置風管的示意圖。
[0048]圖13是鋼筒外罩懸掛示意圖。

【具體實施方式】
[0049]為了克服現(xiàn)有干法選煤技術存在的分選精度低、產(chǎn)量低(不能規(guī)?；a(chǎn))和產(chǎn)品率低的缺陷，本實施例提供了一種圖1所示的多級復合式干法選煤系統(tǒng)，包括機架、吊掛在機架上的復合式干法水平分選機2、給該復合式干法水平分選機2進料的進料煤斗1、旋風除塵式鼓風循環(huán)器4、布袋除塵式余風排泄器5、精煤輸送機6、細灰廢渣轉運螺桿7、矸石輸送機8、分選主風機10、收塵系統(tǒng)引風機11 ;通過垂直分選床進料提升機9接至復合式干法水平分選機2的中煤出料口下方的復合式干法垂直分選機3，毛料堆場(搭棚)、原煤破碎烘干輸送線、待選物料堆場等。
[0050]由此圖不難看出，該系統(tǒng)的選煤過程是:首先通過鄂破機將毛料堆場(搭棚)中的原煤(毛料)進行破碎，粒度小或等于30_的煤塊，通過熱力管道將燃燒爐(熱風爐)產(chǎn)生的高溫煙氣輸送至輸送式在線干燥機構(在線烘干輸送線)，實現(xiàn)輸送的過程中對破碎后的煤塊的烘干(破碎烘干后的煤塊的含水量不大于9%)，之后通過原料運輸通道(也可根據(jù)情況，通過皮帶輸送機輸送)輸送至分選主系統(tǒng)附近的分選物料堆場處，經(jīng)原料倉后經(jīng)皮帶輸送機輸送至進料煤斗I，分選物料經(jīng)安裝在進料煤斗I下方的圖2所示的震動喂料器50 (安裝在復合式干法水平分選機2的分選床的物料入口處，該震動喂料器由末端向分選床的背板延伸的底板43,置于該底板43前后兩側邊緣并向上延伸、且末端向分選床的背板延伸的前后擋板44、45，置于該底板43前端邊緣并向上延伸且與前后擋板44、45連接的面板46,安裝在該面板46外側面的喂料振動器47、設置在前后擋板44、45和面板46上的軟連接掛鉤48構成。)，將分選物料邊震動(通過喂料振動器47產(chǎn)生震動)邊通過震動喂料器的末端向分選床的背板側延伸的底板43,輸送至分選床的背板側(即將分選物料導向背板，以使得分選物料向分選床的內(nèi)側輸送。)，從而增加分選物料在分選床上的橫向距離(分選床的床體形狀一般是自入料口端沿軸向向末端逐漸變窄，安裝時，也是自入料口向末端逐漸降低高度即傾斜安裝，形成平坡面，利于分選物料沿分選床軸向移動。)，進而增加了物料在分選過程的橫向距離，有利于提高物料分選精度。
[0051]在分選床上震動分選的同時，經(jīng)旋風除塵式鼓風循環(huán)器4和分選主風機10給分選床的多個風室及圖3所示的分選床的水平風道20 (主要是為實現(xiàn)本實用新型的目的三，增加細粉塵的分離和向前的推力，以保證物料均速的通過分選床，不會在分選床內(nèi)滯留，同時克服消除分選下限，在分選床的床面下方設置有水平風道20，其自分選床的分選物料入口一端開口并沿縱向向分選床末端延伸，并與多個風室貫通，分選主風機10的出風口與該水平風道20連通，以提供高溫風流即來自熱風爐的高溫煙氣。)內(nèi)通熱風，以使分選物料沿分選床縱向如圖3中箭頭所示的方式螺旋前進，同時確保過細粉塵的分離和向前的推力，使得分選物料不會在分選床內(nèi)滯留并實現(xiàn)對分選物料的進一步在線烘干，進一步增加分選物料的尚析度。
[0052]在圖1所示的多級復合式干法選煤系統(tǒng)中，分選床的密封罩連通的布袋除塵式余風排泄器5對粉塵除塵凈化后，經(jīng)收塵系統(tǒng)引風機11自煙?排入大氣，分選主風機10的出風口與復合式干法水平分選機2的風室連通；旋風除塵式鼓風循環(huán)器4的入風口與復合式干法水平分選機2的密封罩連通，旋風除塵式鼓風循環(huán)器4的出風口與分選主風機10的入風口連通；布袋除塵式余風排泄器5的進風口與復合式干法水平分選機2的密封罩連通，其出風口與收塵系統(tǒng)引風機11的入風口連通，收塵系統(tǒng)引風機11的出風口與煙囪連通。
[0053]最后，分選后的精煤和矸石分別經(jīng)分選床的精煤出料口和矸石出料口落入精煤輸送機6和矸石輸送機8，送至精煤堆場和矸石堆場，中煤經(jīng)垂直分選床進料提升機9提升至復合式干法垂直分選機3進一步分選，獲取精煤和矸石，分別經(jīng)精煤輸送機6和矸石輸送機8輸送至精煤堆場和矸石堆場。
[0054]而高溫煙氣在由分選主風機10的入風口與圖4所示的煤粉流化床復合燃燒爐的煙氣出口 25連通，以獲取高溫煙氣，并且在分選主風機10的入風口與煙氣出口 25之間增設了旋風收塵器51，以降低煙氣中的灰塵，利于環(huán)保。
[0055]煤粉流化床復合燃燒爐的結構如圖5所示，包括爐體26，設置在爐體26前端的蝸殼式煤粉燃燒器安裝孔27、設置在爐體26內(nèi)的爐膛28、設置在爐體26外的將爐體26包圍其中(爐體26的底部由于與安裝基座固定連接，因此，爐體底部未被包圍)的預熱空氣通道29、設置在爐體26頂部與爐膛28相通的煙氣出口 25、設置在爐體底部后端與爐膛28相通的排灰口 30，預熱空氣通道29自爐體26頂部前端向前延伸至爐體頂部后端后向下延伸至爐體后端底部，爐體26后端端部設置有與預熱空氣通道29相通的預熱氣體出口 31，爐膛下半部分自排灰口 30至爐膛28前端之間設置燃燒流化床32，爐膛上半部和前后端均為耐火水泥澆筑體，爐體26下部設置有與燃燒流化床32相通的流化鼓風口 33，燃燒流化床32內(nèi)側壁上設置有多個開口向上與爐膛29相通的出風口，且該出風口通過爐膛內(nèi)的風道與流化鼓風口 33相通；還包括進風管與預熱氣體出口 31連通的燃燒鼓風機49 (見圖4)，其出風管通過鼓風管道與流化鼓風口 33連通。排灰口 30處也設置有排灰鼓風口 52，用該鼓風將排灰口 30處的灰塵吹入灰池內(nèi)。
[0056]不難看出，該煤粉流化床復合燃燒爐將煤粉的噴射燃燒技術、懸浮流化燃燒技術科學有機的結合起來，首創(chuàng)了煤粉流化床復合燃燒概念。該技術為煤粉燃燒爐的小型化發(fā)展奠定了基礎。傳統(tǒng)的小型煤粉爐，因為爐膛容積小，燃料無法燃燒充分，導致出力不足，同時未燃燒的燃料在爐膛內(nèi)四處結焦。尤其是底部結焦，后果更為嚴重，常常因一次底部結焦(無法持續(xù)除灰，只進不出)，就導致爐子報廢或者大修。多數(shù)專家對煤粉爐的小型化判了死刑。該煤粉流化床復合燃燒爐是將爐膛底部設計成一個可自動配風和除灰的流化床，對煤粉燃燒器噴入(如前述的蝸殼式煤粉燃燒器)的未燃燒煤粉進行懸浮流化燃燒，從而既保證了良好的燃料燃盡率和爐子出力，又保證了爐膛底部不會過熱和結焦，同時又可以實現(xiàn)風力自動除灰。一舉數(shù)的，實為一科學的創(chuàng)舉。
[0057]結合圖6a，可見，前述蝸殼式煤粉燃燒器，包括用于進風煤粉(通過風流將煤粉送入，因此風流內(nèi)含大量煤粉，故稱為風煤粉)的進風連接管段34、與該進風連接管段34連接的呈螺旋式向內(nèi)盤繞的出風管段35，該出風管段35的出風口 36與進風連接管段34垂直。
[0058]煤粉高效燃燒的必要條件:①足夠長的燃燒路徑②足夠好的霧化③足夠的起燃濃度④足夠高的爐膛溫度⑤足夠細的煤粉粒度⑥足夠高的煤粉熱值其中燃燒路徑、霧化和起燃濃度是和燃燒器密切相關的。小型爐的長度有限，很難滿足燃燒路徑長度的要求。
[0059]而本實施例提供的蝸殼式煤粉燃燒器則如圖6b所示，是將煤粉和風通過蝸殼通道(即出風管段35)強制高速旋轉的方式(形成圖6b中所示的變向后的爐旋風)送出后送入爐膛，從而在小空間內(nèi)滿足了燃燒路徑長度的要求，大大提高了煤粉的燃盡率。同時，因風和煤粉的充分混合和高速旋轉，實現(xiàn)了良好的霧化，有利于燃燒。再之，固體顆粒比風重，旋轉時，多數(shù)集中在外沿，局部提高了煤粉的濃度，有利于起燃。該蝸殼式煤粉燃燒器的出風管段35通過門狀法蘭53與煤粉流化床復合燃燒爐鉸鏈聯(lián)接，并且，為了增加煤粉的浮力，使其在爐膛里有更長燃燒路徑和充分的與空氣混合，而燃燒更充分，本實施例在出風管段35的盤繞中心增設了與二次送風管段54，以增加爐膛內(nèi)的風量，且該二次進風管段54上可增設閥門，實現(xiàn)對輸送風量和風速的調(diào)節(jié)。
[0060]前述的原煤破碎后的輸送式在線干燥機構(在線烘干輸送線)由多個輸送式在線干燥裝置多級串接組合而成；該輸送式在線干燥裝置包括圖7所示的物料輸送倉37、置于物料輸送倉37內(nèi)的槳葉式輸送軸38、設置在物料輸送倉37 —端頂部的物料入口 39、設置在物料輸送倉37另一端下部的物料出口 40、設置在物料輸送倉37頂部的可開合的倉蓋41及設置在物料入口 39上的熱氣入口 42 ;該熱氣入口 42通過管道與燃燒鼓風機49的出風管連接以獲取預熱空氣?！Y合圖4可知，燃燒鼓風機49的進風管與煤粉流化床復合燃燒爐的預熱氣體出口 31連通，將經(jīng)煤粉流化床復合燃燒爐預熱的預熱空氣通道29內(nèi)的加熱氣體，經(jīng)熱氣入口 42輸送至物料輸送倉37內(nèi)，伴隨槳葉式輸送軸38 (使用時，需要裝配相應功率的電動機和傳動軸，以驅(qū)動槳葉式輸送軸38。)的翻滾輸送物料的同時對物料進行加熱烘干，這樣一來，加速了破碎后的物料的水分的蒸發(fā)和烘干，也使得物料的水分的去除方式多樣性，在天氣較好或破碎后的物料里水分較少的時候，可以打開倉蓋41，進行自然晾曬，同時借助槳葉式輸送軸38的翻滾，加速水分的蒸發(fā)。
[0061]至此，實現(xiàn)了本實用新型的目的二:克服了因待分選物料即原煤中水分含量較高，需要對其進行晾曬而導致整個干法分選技術效率低下甚至失效的問題，實現(xiàn)了在線式烘干物料，有效地解決出礦原煤的潮濕問題，同時消除陰雨天氣、寒冷季節(jié)地區(qū)對選煤生產(chǎn)的影響，保證了全天候高效干法分選生產(chǎn)的效果。
[0062]現(xiàn)對實現(xiàn)物料復合式干法分選的核心設備結合附圖進行分述:
[0063]現(xiàn)有的復合式干法水平分選機2由分選床、安裝在分選床后端用以使分選床振動的電磁振動器、設置在分選床的床面下方以使氣流經(jīng)床面上均勻設置的風孔作用于分選物料的多個風室，分選床、電磁振動器均通過吊掛裝置安裝在機架上。而圖3所示的為改進后分選床結構示意圖，由此圖可見，震動喂料器50安裝在分選床的入料口處，分選床增設了水平通道20，如此一來，使得該分選床具有垂直風和水平風，其中，垂直風主要形成懸浮料層，防止自生介質(zhì)料層落入風道，同時保持輕物質(zhì)(灰分較少的優(yōu)質(zhì)原煤)在自生介質(zhì)層的上部，重物質(zhì)在自生介質(zhì)層的下部，克服了細顆粒的離析作用。水平風主要形成過細粉塵的分離和向前的推力，以保證物料均速的通過分選床，不會在分選床內(nèi)滯留，同時消除分選下限。
[0064]由圖1可見，精煤輸送機6和矸石輸送機8分別接至復合式干法水平分選機2的精煤出料口和矸石出料口的下方；細灰廢渣轉運螺桿7連接在精煤輸送機6和矸石輸送機8之間，實現(xiàn)細灰廢渣轉運至矸石輸送機8上；通過接至復合式干法水平分選機2的中煤出料口下方的垂直分選床進料提升機9與復合式干法水平分選機2聯(lián)接的復合式干法垂直分選機3，以實現(xiàn)對來自復合式干法水平分選機2的中煤的垂直分選，提高分選精度和規(guī)模。
[0065]復合式干法垂直分選機3的精煤出料口、矸石出料口分別接至精煤輸送機6、矸石輸送機8的上方,將精煤和砰石分別輸送式精煤場和砰石場。
[0066]如圖8所示，這里涉及的復合式干法垂直分選機3包括同心設置的中心柱12和鋼筒外罩13，中心柱12外壁上自上向下設置有多層臺階式旋轉溜槽14，該臺階式旋轉溜槽14外側固定在鋼筒外罩13的內(nèi)壁上；中心柱12的頂部密封后安裝有電磁振動器15 (并且為了物料分選的精度和均勻性，于鋼筒外罩13上對應于相鄰的臺階式旋轉溜槽14上下中間位置處沿周向均勻安裝有多個次電磁振動器56——圖10中為沿周向均勻安裝有4個次電磁振動器56，以加強物料分選效果和均勻性，見圖9);于最底層臺階式旋轉溜槽16的底部的出料口處設置有置于內(nèi)側的精煤溜槽17和外側的矸石溜槽18，精煤溜槽17和矸石溜槽18之間設置有用以分隔重顆粒(主要是矸石)和輕顆粒(主要是精煤)的隔板19，該隔板19可沿精煤溜槽17的外側擋板170所在面斜向上或向下、向鋼筒外罩13內(nèi)壁滑近或滑遠，以改變與矸石溜槽18入口開度的大小，進而實現(xiàn)對矸石出料量的調(diào)節(jié)，當隔板19的上端斜向上接近鋼筒外罩13的內(nèi)壁時，其與鋼筒外罩13的內(nèi)壁之間的間隙逐漸減小，從而減小矸石溜槽18入口的開度，減小進入矸石溜槽18內(nèi)的矸石的量，反之，當隔板19的上端斜向下遠離鋼筒外罩13的內(nèi)壁時，其與鋼筒外罩13的內(nèi)壁之間的間隙逐漸增大，從而增大矸石溜槽18入口的開度，增大進入矸石溜槽18內(nèi)的矸石的量。
[0067]其中，臺階式旋轉溜槽14的作用使得分選物料每經(jīng)過一個臺階，料層懸空就受離心力重新分布一次。一旦形成料層就無法再重新分布。臺階式旋轉溜槽14的創(chuàng)新設計，模擬了多次入料的情形，實現(xiàn)了多次輕重物料的再分布，達到了輕重固體物料分選的目的。
[0068]上述臺階式旋轉溜槽14包括繞中心柱12旋轉向下的溜槽槽面和與中心柱12垂直連接且旋轉向下延伸的基板，每層臺階式旋轉溜槽14的溜槽槽面橫截面與相應的基板之間的夾角自上而下逐層減小，建議自上而下，每層溜槽槽面與水平面之間的夾角取值介于50°到10°之間，如圖10所示，自上而下，各層臺階式旋轉溜槽14的溜槽槽面與水平面之間的夾角依次呈30°、20°、10°和5°遞減趨勢設置，這樣一來形成臺階式分選，有助于物料分選的分層和分帶，上急(分選比較劇烈)、下緩，既能確保物料分選的精度又能確保分選后的物料的排出，實現(xiàn)很好的分帶。
[0069]當然也可以將上三層的傾斜角度設置為向下傾斜的45°，最底層設置為35°，基板的傾斜向下的角度同樣設置為上三層為45°，最底層為35°。這些技術要素根據(jù)具體的現(xiàn)場施工要求進行靈活設計和制作，不必拘泥于本實施例提供的參數(shù)設計。
[0070]如圖11所示，中心柱12底部設置有進風接口 21，于最底層以上的各層臺階式旋轉溜槽14的溜槽槽面與相應的基板之間的中心柱12上設置有出風管22，其自中心柱12向鋼筒外罩13延伸，且該出風管22上設置有多個沿出風管22軸向均勻布置的出風孔或風槽23，且該出風孔或風槽23朝向溜槽槽面橫截面外設置，以對懸空后的分選物料向上吹風，以增加物料氣隙，改善物料流動性，提高物料離析作用。如圖12所示為連續(xù)三層臺階式旋轉溜槽14之間設置風管22的示意圖。
[0071]對應于每層臺階式旋轉溜槽14的外緣處的鋼筒外罩13的內(nèi)壁上設置有向內(nèi)、斜向上延伸的旋轉導板24 (也可稱之為橫截面旋轉導向板)，該旋轉導板24通過弧形面與鋼筒外罩13固定連接，且其沿弧形方向的長度等于臺階式旋轉溜槽14的長度。
[0072]由于離心力和溜槽槽面斜角的作用，分選物料傾向沿分選床(即沿每層臺階式旋轉溜槽14的溜槽槽面的外側)外測流動，由于外側板(指鋼筒外罩13)和溜槽槽面的阻擋，使得流向外側的分選物料受到的離心力產(chǎn)生向上的分力，又由于旋轉導板24 (橫截面旋轉導向板)的阻擋，又產(chǎn)生向內(nèi)側的分力，兩個分力的復合作用，使得流向外側的分選物料形成沿分選床的橫截面向內(nèi)的合力，繼而在重力的作用下使得這部分分選物料形成最終的自外側下端向上、向內(nèi)的旋轉運動軌跡，由此，使得分選物料的輕重分布在運動過程中不停地發(fā)生變化，從而大大提高了輕重物料的分選效果，提高了分選精度。
[0073]如圖13所示，鋼筒外罩13的外壁上、下各設置有四個沿周向均勻布置的安裝掛鉤，通過鋼纜、掛鉤吊掛在由4根鋼柱55 (可采用50mm的無縫鋼管)組合焊接而成的矩形框架上，該矩形框架上對應于每個掛鉤處均設置有一個彈簧座平臺58 (可采用6mm雙層鋼板制作)，矩形框架通過該彈簧座平臺58與掛鉤聯(lián)接，從而將鋼筒外罩13懸掛住，進而實現(xiàn)對整個復合式干法垂直分選機3懸掛。
[0074]并且，鋼筒外罩13頂部設置有軟濾波制成的防塵罩和下端穿入該防塵罩內(nèi)下料的分選物料進料斗，實現(xiàn)無源濾塵，具有很好的環(huán)保作用。
[0075]在制作時，現(xiàn)在中心柱12外圍焊接臺階式旋轉溜槽14，并在鋼筒外罩13和臺階式旋轉溜槽14之間預留維修人孔，方便以后維修，并將臺階式旋轉溜槽14外緣弧形面焊接在剛筒外罩13的內(nèi)壁上，物料(中煤混合物)入口管段57固定在頂層臺階式旋轉溜槽14上端，并且確保物料進入方向與物料旋轉方向一致。
[0076]綜上所述，不難看出，以上實施例提供的一種多級復合式干法選煤系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果:
[0077]1、將復合式干法選煤水平分選機和復合式干法選煤垂直分選機結合在一起，實現(xiàn)了多級分選，提高了選煤精度和產(chǎn)品率，同時提高了選煤產(chǎn)量；
[0078]傳統(tǒng)的復合式干法分選裝置，都是單級式的，往往在實際生產(chǎn)應用中的效果和出廠的模擬實驗效果相差很大，導致許多設備應用宣告失敗。這是因為，傳統(tǒng)的方法含有中煤副產(chǎn)品，精煤產(chǎn)量不高。并且，原煤在開采過程中，含水量和灰分含量變化是隨機的，礦層的變化、天氣的變化、季節(jié)的變化等均會對其物理形態(tài)有很大影響。而多級分選工藝能夠減輕各種隨機因素對分選生產(chǎn)的影響，其意義非常重大。
[0079]2、通過在水分分選床上開設水平風道，增加對分選物料(待選煤)，的水平風力，使得分選物料向前旋轉翻滾，尤其是形成對過細粉末的分離和向前的推力，以保證物料均速的通過分選床，不會在分選床內(nèi)滯留，同時克服消除分選下限。
[0080]3、通過熱力管道，將燃燒爐產(chǎn)生的高溫煙氣輸送至整個分選過程的每一個分選設備，形成對分選物料的在線烘干及全系統(tǒng)的循環(huán)烘干，大大減少分選物料的水分含量，加劇分選物料的分離過程，有效地解決出礦原煤的潮濕問題，同時可以消除陰雨天氣、寒冷季節(jié)地區(qū)對選煤生產(chǎn)的影響，保證了全天候高效干法分選生產(chǎn)的效果，提高的分選效率和產(chǎn)量。
[0081]4、通過在水平分選床的入料端口處增加震動喂料器，將分選物料導向水平床的靠近背板一側，增加了分選物料在水平分選床上的橫向距離，延長分選時間，利于分選精度的提聞。
【權利要求】
1.一種多級復合式干法選煤系統(tǒng)，包括機架、吊掛在機架上的復合式干法水平分選機(2)、給該復合式干法水平分選機(2)進料的進料煤斗(I)、旋風除塵式鼓風循環(huán)器(4)、布袋除塵式余風排泄器(5)、精煤輸送機(6)、細灰廢渣轉運螺桿(7)、矸石輸送機(8)、分選主風機(10)、收塵系統(tǒng)引風機(11);復合式干法水平分選機(2)由分選床、安裝在分選床后端用以使分選床振動的振動器、設置在分選床的床面下方以使氣流經(jīng)床面上均勻設置的風孔作用于分選物料的多個風室，分選床、振動器均通過吊掛裝置安裝在機架上； 分選主風機(10)的出風口與復合式干法水平分選機(2)的風室連通； 旋風除塵式鼓風循環(huán)器(4)的入風口與復合式干法水平分選機(2)的密封罩連通，旋風除塵式鼓風循環(huán)器(4)的出風口與分選主風機(10)的入風口連通； 布袋除塵式余風排泄器(5)的進風口與復合式干法水平分選機(2)的密封罩連通，其出風口與收塵系統(tǒng)引風機(11)的入風口連通，收塵系統(tǒng)引風機(11)的出風口與煙囪連通；精煤輸送機(6)和矸石輸送機(8)分別接至復合式干法水平分選機(2)的精煤出料口和矸石出料口的下方； 細灰廢渣轉運螺桿(7 )連接在精煤輸送機(6 )和矸石輸送機(8 )之間，實現(xiàn)細灰廢渣轉運至矸石輸送機(8)上，其特征在于: 還包括復合式干法垂直分選機(3)，其通過接至復合式干法水平分選機(2)的中煤出料口下方的垂直分選床進料提升機(9)與復合式干法水平分選機(2)聯(lián)接，以實現(xiàn)對來自復合式干法水平分選機(2)的中煤的垂直分選； 復合式干法垂直分選機(3)的精煤出料口、矸石出料口分別接至精煤輸送機(6)、矸石輸送機(8)的上方； 所述復合式干法垂直分選機(3)包括同心設置的中心柱(12)和鋼筒外罩(13)，中心柱(12)外壁上自上向下設置有多層臺階式旋轉溜槽(14)，該臺階式旋轉溜槽(14)外側固定在鋼筒外罩(13)的內(nèi)壁上； 中心柱(12)的頂部密封后安裝有電磁振動器(15)； 于最底層臺階式旋轉溜槽(16)的底部的出料口處設置有置于內(nèi)側的精煤溜槽(17)和外側的矸石溜槽(18)，精煤溜槽(17)和矸石溜槽(18)之間設置有用以分隔重顆粒和輕顆粒的隔板(19)，該隔板(19)可沿精煤溜槽(17)的外側擋板所在面斜向上或向下、向鋼筒外罩(13)內(nèi)壁滑近或滑遠，以改變與矸石溜槽(18)入口的開度的大小，進而實現(xiàn)對矸石出料量的調(diào)節(jié)。
2.如權利要求1所述的多級復合式干法選煤系統(tǒng)，其特征在于:所述臺階式旋轉溜槽(14)包括旋轉向下的溜槽槽面和與中心柱(12)垂直連接且旋轉向下延伸的基板，每層臺階式旋轉溜槽(14)的溜槽槽面橫截面與相應的基板之間的夾角自上而下逐層減?。? 中心柱(12)底部設置有進風接口(21)，于最底層以上的各層臺階式旋轉溜槽(14)的溜槽槽面與相應的基板之間的中心柱(12)上設置有出風管(22)，其自中心柱(12)向鋼筒外罩(13)延伸，且該出風管(22)上設置有多個沿出風管(22)軸向均勻布置的出風孔或風槽(23)，且該出風孔或風槽(23)朝向溜槽槽面橫截面外設置，以對懸空后的分選物料向上吹風。
3.如權利要求2所述的多級復合式干法選煤系統(tǒng)，其特征在于:對應于每層臺階式旋轉溜槽(14)的外緣處的鋼筒外罩(13)的內(nèi)壁上設置有向內(nèi)、斜向上延伸的物料橫截面旋轉導板(24)； 該旋轉導板(24)通過弧形面與鋼筒外罩(13)固定連接，且其沿弧形方向的長度等于所述臺階式旋轉溜槽(14)的長度。
4.如權利要求3所述的多級復合式干法選煤系統(tǒng)，其特征在于:鋼筒外罩(13)的外壁上下各設置有四個沿周向均勻布置的安裝掛鉤，通過鋼纜、掛鉤吊掛在由4根鋼柱組合焊接而成的矩形框架上，該矩形框架上對應于每個掛鉤處均設置有一個彈簧座平臺，矩形框架通過該彈簧座平臺與掛鉤聯(lián)接。
5.如權利要求1或4所述的多級復合式干法選煤系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼筒外罩(13)頂部設置有軟濾布制成的防塵罩和下端穿入該防塵罩內(nèi)下料的分選物料進料斗。
6.如權利要求4所述的多級復合式干法選煤系統(tǒng)，其特征在于:所述分選床的床面下方設置有水平風道(20)，其自分選床的分選物料入口 一端開口并沿縱向向分選床末端延伸，并與多個風室貫通；分選主風機(10)的出風口與該水平風道(20)連通，以提供風流； 分選床的分選物料入口處設置有置于進料煤斗(I)出口下方的震動喂料器，該震動喂料器由末端向分選床的背板延伸的底板(43)，置于該底板(43)前后兩側邊緣并向上延伸、且末端向分選床的背板延伸的前后擋板(44、45)，置于該底板(43)前端邊緣并向上延伸且與前后擋板(44、45)連接的面板(46)，安裝在該面板(46)外側面的喂料振動器(47)構成。
7.如權利要求6所述的多級復合式干法選煤系統(tǒng)，其特征在于:所述分選主風機(10)的入風口與煤粉流化床復合燃燒爐的煙氣出口(25)連通，以獲取高溫煙氣； 所述煤粉流化床復合燃燒爐包括爐體(26)，設置在爐體(26)前端的蝸殼式煤粉燃燒器安裝孔(27)、設置在爐體(26)內(nèi)的爐膛(28)、設置在爐體(26)外的預熱空氣通道(29)、設置在爐體(26)頂部與爐膛(28)相通的煙氣出口(25)、設置在爐體底部后端與爐膛(28)相通的排灰口(30)，預熱空氣通道(29)自爐體(26)頂部后端向前延伸至爐體頂部前端后向下延伸至爐體前端底部，爐體(26)前端端部設置有與預熱空氣通道(29)相通的預熱氣體出口( 31)，爐膛下半部分自排灰口( 30)至爐膛(28)前端之間設置燃燒流化床(32)，爐膛上半部和前端均為耐火水泥澆筑體，爐體(26)下部設置有與燃燒流化床(32)相通的流化鼓風口( 33)，燃燒流化床(32)內(nèi)側壁上設置有多個開口向上與爐膛(29)相通的出風口，且該出風口通過爐膛內(nèi)的風道與流化鼓風口(33)相通； 還包括進風管與預熱氣體出口(31)連通的燃燒鼓風機(49)，其出風管通過鼓風管道分支與各流化鼓風口(33)連通，排灰口(30)處也設置有排灰鼓風口(52)，用該鼓風將排灰口(30)處的灰塵吹入灰池內(nèi)。
8.如權利要求7所述的多級復合式干法選煤系統(tǒng)，其特征在于:所述蝸殼式煤粉燃燒器，包括進風連接管段(34)、與該進風連接管段(34)連接的呈螺旋式向內(nèi)盤繞的風煤粉出風管段(35)，該出風管段(35)的出風口(36)與進風連接管段(34)垂直。
9.如權利要求8所述的多級復合式干法選煤系統(tǒng)，其特征在于:還包括為進料煤斗(I)準備破碎后的原煤物料的輸送式在線干燥機構，該輸送式在線干燥機構由多個輸送式在線干燥裝置多級串接組合而成； 該輸送式在線干燥裝置包括物料輸送倉(37)、置于物料輸送倉(37)內(nèi)的槳葉式輸送軸(38 )、設置在物料輸送倉(37 ) —端頂部的物料入口( 39 )、設置在物料輸送倉(37 )另一端下部的物料出口(40)、設置在物料輸送倉(37)頂部的可開合的倉蓋(41)及設置在物料入口(39)上的熱氣入口(42);該熱氣入口(42)通過管道與燃燒鼓風機(49)的出風管連接以獲取預熱空氣。
10.如權利要求2所述的多級復合式干法選煤系統(tǒng)，其特征在于:每層臺階式旋轉溜槽(14)的溜槽槽面與水平面之間的夾角大或等于10°且小或等于50°。
【文檔編號】B04C3/00GK203972105SQ201420383055
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權日:2014年7月11日
【發(fā)明者】魏大山 申請人:魏大山