一種多級複合式幹法選煤系統的製作方法

2023-07-27 09:15:16

一種多級複合式幹法選煤系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種多級複合式幹法選煤系統，通過在現有的複合式幹法選煤系統複合式幹法垂直分選機，其通過接至複合式幹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複合式幹法水平分選機聯接，以實現對來自複合式幹法水平分選機的中煤的垂直分選；將複合式幹法選煤水平分選機和複合式幹法選煤垂直分選機結合在一起，實現了多級分選，提高了選煤精度和產品率，同時提高了選煤產量；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乾及全系統的循環烘乾，保證了全天候幹法分選生產，提高了分選效率和產量。
【專利說明】一種多級複合式幹法選煤系統

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於機械選煤【技術領域】，具體涉及一種多級複合式幹法選煤系統。

【背景技術】
[0002]煤炭作為我國主要能源，其燃燒利用和環境汙染之間的矛盾，已越來越為各級政府和廣大民眾所關注。推行潔淨煤技術，合理利用煤炭資源，提高燃煤質量，減少汙染排放，已成為各煤炭工業企業生存發展的首要問題。為了提高燃煤質量和充分合理的利用，人們開發了各種原煤的分選設備(系統)和方法。
[0003]煤炭洗選是潔淨煤技術的應用之一，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，減少汙染排放，增加附價值。
[0004]目前，主要是溼法分選和幹法分選，而溼法分選由於其對於水資源的需求和浪費較大，加之溼法重介分選工藝回收不理想導致的不環保，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幹法選煤設備(系統)和方法所取代，——又稱複合式幹法選煤，因其無需用水，不存在汙染環境的重介的使用和生產成本的降低，高效幹法選煤逐漸成為目前原煤分選的主要發展方向，被列入國家重點戰略性新興產業指導目錄。
[0005]但是目前的幹法選煤技術一般只選用單純的水平分選機(複合式幹法水平分選機)進行分選，存在分選精度低、產量低和對煤種要求較高的缺陷，而且，在分選處的產品中存在介於精煤和矸石之間的中煤(約佔整個排出量的35%，且大多數情形下不能作為產品銷售)，大大降低了產品率，提高了重複分選的成本，制約了幹法分選技術的發展。
[0006]另外，目前的幹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，不利於幹法分選。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的一是克服現有的幹法選煤技術存在的分選精度低、產量低(不能規模化生產)和產品率低的缺陷。
[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幹法分選技術效率低下甚至失效的問題。
[0009]目的三是克服現有的幹法分選技術存在的對於細粉塵的分選下限的缺陷。
[0010]目的四是提供一種基於上述多級複合式幹法分選系統的分選方法。
[0011]為實現目的一，本實用新型提供了一種多級複合式幹法選煤系統，包括機架、吊掛在機架上的複合式幹法水平分選機2、給該複合式幹法水平分選機2進料的進料煤鬥1、旋風除塵式鼓風循環器4、布袋除塵式餘風排洩器5、精煤輸送機6、細灰廢渣轉運螺杆7、矸石輸送機8、分選主風機10、收塵系統引風機11 ;複合式幹法水平分選機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床面上均勻設置的風孔作用於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的出風口與複合式幹法水平分選機2的風室連通；旋風除塵式鼓風循環器4的入風口與複合式幹法水平分選機2的密封罩連通，旋風除塵式鼓風循環器4的出風口與分選主風機10的入風口連通；布袋除塵式餘風排洩器5的進風口與複合式幹法水平分選機2的密封罩連通，其出風口與收塵系統引風機11的入風口連通，收塵系統引風機11的出風口與煙?連通；精煤輸送機6和矸石輸送機8分別接至複合式幹法水平分選機2的精煤出料口和矸石出料口的下方；細灰廢渣轉運螺杆7連接在精煤輸送機6和矸石輸送機8之間，實現細灰廢渣轉運至矸石輸送機8上，特殊之處在於，還包括複合式幹法垂直分選機3，其通過接至複合式幹法水平分選機2的中煤出料口下方的垂直分選床進料提升機9與複合式幹法水平分選機2聯接，以實現對來自複合式幹法水平分選機2的中煤的垂直分選；
[0012]複合式幹法垂直分選機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]複合式幹法垂直分選機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的內壁上；中心柱12的頂部密封后安裝有電磁振動器15 ；
[0014]於最底層臺階式旋轉溜槽16的底部的出料口處設置有置於內側的精煤溜槽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，進而實現對矸石出料量的調節。
[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小；
[0016]中心柱12底部設置有進風接口 21，於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，以對懸空後的分選物料向上吹風。
[0017]對應於每層臺階式旋轉溜槽14的外緣處的鋼筒外罩13的內壁上設置有向內、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於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鈎，通過鋼纜、掛鈎吊掛在由4根鋼柱組合焊接而成的矩形框架上，該矩形框架上對應於每個掛鈎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鈎聯接。
[0020]鋼筒外罩13頂部設置有軟濾波製成的防塵罩和下端穿入該防塵罩內下料的分選物料進料鬥。
[0021]為實現目的三，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並沿縱向向分選床末端延伸，並與多個風室貫通；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於進料煤鬥I出口下方的震動餵料器，該震動餵料器由末端向分選床的背板延伸的底板43，置於該底板43前後兩側邊緣並向上延伸、且末端向分選床的背板延伸的前後擋板44、45，置於該底板43前端邊緣並向上延伸且與前後擋板44、45連接的面板46，安裝在該面板46外側面的餵料振動器47構成。
[0023]而為了實現目的二，在上述系統中使得分選主風機10的入風口與煤粉流化床複合燃燒爐的煙氣出口 25連通，以獲取高溫煙氣；
[0024]煤粉流化床複合燃燒爐包括爐體26，設置在爐體26後端的蝸殼式煤粉燃燒器安裝孔27、設置在爐體26內的爐膛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頂部後端向前延伸至爐體頂部前端後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後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築體，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]還包括為進料煤鬥I準備破碎後的原煤物料的輸送式在線乾燥機構，該輸送式在線乾燥機構由多個輸送式在線乾燥裝置多級串接組合而成；該輸送式在線乾燥裝置包括物料輸送倉37、置於物料輸送倉37內的槳葉式輸送軸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於10°且小或等於 50° 。
[0029]本實用新型的優點是:
[0030]1、將複合式幹法選煤水平分選機和複合式幹法選煤垂直分選機結合在一起，實現了多級分選，提高了選煤精度和產品率，同時提高了選煤產量；
[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，不會在分選床內滯留，同時消除了分選下限。
[0032]3、通過熱力管道，將燃燒爐產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乾及全系統的循環烘乾，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溼問題，同時可以消除陰雨天氣、寒冷季節地區對選煤生產的影響，保證了全天候高效幹法分選生產的效果，提高了分選效率和產量。
[0033]4、通過在水平分選床的入料埠處增加震動餵料器，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，利於分選精度的提聞。
[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是多級複合式幹法選煤系統構成平面示意圖。
[0036]圖2是餵料振動器結構示意圖。
[0037]圖3是改進後的複合式幹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是在線烘乾熱源供給示意圖。
[0039]圖5是煤粉流化床複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是複合式幹法垂直分選機結構示意圖。
[0044]圖9是複合式幹法垂直分選機的電磁振動器布置機構示意圖。
[0045]圖10是複合式幹法垂直分選機中臺階式旋轉溜槽設置示意圖。
[0046]圖11是複合式幹法垂直分選機的出風管設置示意圖。
[0047]圖12是連續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]為了克服現有幹法選煤技術存在的分選精度低、產量低(不能規模化生產)和產品率低的缺陷，本實施例提供了一種圖1所示的多級複合式幹法選煤系統，包括機架、吊掛在機架上的複合式幹法水平分選機2、給該複合式幹法水平分選機2進料的進料煤鬥1、旋風除塵式鼓風循環器4、布袋除塵式餘風排洩器5、精煤輸送機6、細灰廢渣轉運螺杆7、矸石輸送機8、分選主風機10、收塵系統引風機11 ;通過垂直分選床進料提升機9接至複合式幹法水平分選機2的中煤出料口下方的複合式幹法垂直分選機3，毛料堆場(搭棚)、原煤破碎烘乾輸送線、待選物料堆場等。
[0050]由此圖不難看出，該系統的選煤過程是:首先通過鄂破機將毛料堆場(搭棚)中的原煤(毛料)進行破碎，粒度小或等於30_的煤塊，通過熱力管道將燃燒爐(熱風爐)產生的高溫煙氣輸送至輸送式在線乾燥機構(在線烘乾輸送線)，實現輸送的過程中對破碎後的煤塊的烘乾(破碎烘乾後的煤塊的含水量不大於9%)，之後通過原料運輸通道(也可根據情況，通過皮帶輸送機輸送)輸送至分選主系統附近的分選物料堆場處，經原料倉後經皮帶輸送機輸送至進料煤鬥I，分選物料經安裝在進料煤鬥I下方的圖2所示的震動餵料器50 (安裝在複合式幹法水平分選機2的分選床的物料入口處，該震動餵料器由末端向分選床的背板延伸的底板43,置於該底板43前後兩側邊緣並向上延伸、且末端向分選床的背板延伸的前後擋板44、45，置於該底板43前端邊緣並向上延伸且與前後擋板44、45連接的面板46,安裝在該面板46外側面的餵料振動器47、設置在前後擋板44、45和面板46上的軟連接掛鈎48構成。)，將分選物料邊震動(通過餵料振動器47產生震動)邊通過震動餵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，利於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，有利於提高物料分選精度。
[0051]在分選床上震動分選的同時，經旋風除塵式鼓風循環器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並沿縱向向分選床末端延伸，並與多個風室貫通，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滯留並實現對分選物料的進一步在線烘乾，進一步增加分選物料的尚析度。
[0052]在圖1所示的多級複合式幹法選煤系統中，分選床的密封罩連通的布袋除塵式餘風排洩器5對粉塵除塵淨化後，經收塵系統引風機11自煙?排入大氣，分選主風機10的出風口與複合式幹法水平分選機2的風室連通；旋風除塵式鼓風循環器4的入風口與複合式幹法水平分選機2的密封罩連通，旋風除塵式鼓風循環器4的出風口與分選主風機10的入風口連通；布袋除塵式餘風排洩器5的進風口與複合式幹法水平分選機2的密封罩連通，其出風口與收塵系統引風機11的入風口連通，收塵系統引風機11的出風口與煙囪連通。
[0053]最後，分選後的精煤和矸石分別經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，中煤經垂直分選床進料提升機9提升至複合式幹法垂直分選機3進一步分選，獲取精煤和矸石，分別經精煤輸送機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所示的煤粉流化床複合燃燒爐的煙氣出口 25連通，以獲取高溫煙氣，並且在分選主風機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，利於環保。
[0055]煤粉流化床複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的底部由於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、設置在爐體底部後端與爐膛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後端後向下延伸至爐體後端底部，爐體26後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，爐膛上半部和前後端均為耐火水泥澆築體，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。
[0056]不難看出，該煤粉流化床複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，首創了煤粉流化床複合燃燒概念。該技術為煤粉燃燒爐的小型化發展奠定了基礎。傳統的小型煤粉爐，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四處結焦。尤其是底部結焦，後果更為嚴重，常常因一次底部結焦(無法持續除灰，只進不出)，就導致爐子報廢或者大修。多數專家對煤粉爐的小型化判了死刑。該煤粉流化床複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，同時又可以實現風力自動除灰。一舉數的，實為一科學的創舉。
[0057]結合圖6a，可見，前述蝸殼式煤粉燃燒器，包括用於進風煤粉(通過風流將煤粉送入，因此風流內含大量煤粉，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中所示的變向後的爐旋風)送出後送入爐膛，從而在小空間內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，實現了良好的霧化，有利於燃燒。再之，固體顆粒比風重，旋轉時，多數集中在外沿，局部提高了煤粉的濃度，有利於起燃。該蝸殼式煤粉燃燒器的出風管段35通過門狀法蘭53與煤粉流化床複合燃燒爐鉸鏈聯接，並且，為了增加煤粉的浮力，使其在爐膛裡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，以增加爐膛內的風量，且該二次進風管段54上可增設閥門，實現對輸送風量和風速的調節。
[0060]前述的原煤破碎後的輸送式在線乾燥機構(在線烘乾輸送線)由多個輸送式在線乾燥裝置多級串接組合而成；該輸送式在線乾燥裝置包括圖7所示的物料輸送倉37、置於物料輸送倉37內的槳葉式輸送軸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。——結合圖4可知，燃燒鼓風機49的進風管與煤粉流化床複合燃燒爐的預熱氣體出口 31連通，將經煤粉流化床複合燃燒爐預熱的預熱空氣通道29內的加熱氣體，經熱氣入口 42輸送至物料輸送倉37內，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乾，這樣一來，加速了破碎後的物料的水分的蒸發和烘乾，也使得物料的水分的去除方式多樣性，在天氣較好或破碎後的物料裡水分較少的時候，可以打開倉蓋41，進行自然晾曬，同時藉助槳葉式輸送軸38的翻滾，加速水分的蒸發。
[0061]至此，實現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幹法分選技術效率低下甚至失效的問題，實現了在線式烘乾物料，有效地解決出礦原煤的潮溼問題，同時消除陰雨天氣、寒冷季節地區對選煤生產的影響，保證了全天候高效幹法分選生產的效果。
[0062]現對實現物料複合式幹法分選的核心設備結合附圖進行分述:
[0063]現有的複合式幹法水平分選機2由分選床、安裝在分選床後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床面上均勻設置的風孔作用於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所示的為改進後分選床結構示意圖，由此圖可見，震動餵料器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，防止自生介質料層落入風道，同時保持輕物質(灰分較少的優質原煤)在自生介質層的上部，重物質在自生介質層的下部，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分別接至複合式幹法水平分選機2的精煤出料口和矸石出料口的下方；細灰廢渣轉運螺杆7連接在精煤輸送機6和矸石輸送機8之間，實現細灰廢渣轉運至矸石輸送機8上；通過接至複合式幹法水平分選機2的中煤出料口下方的垂直分選床進料提升機9與複合式幹法水平分選機2聯接的複合式幹法垂直分選機3，以實現對來自複合式幹法水平分選機2的中煤的垂直分選，提高分選精度和規模。
[0065]複合式幹法垂直分選機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，這裡涉及的複合式幹法垂直分選機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的內壁上；中心柱12的頂部密封后安裝有電磁振動器15 (並且為了物料分選的精度和均勻性，於鋼筒外罩13上對應於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);於最底層臺階式旋轉溜槽16的底部的出料口處設置有置於內側的精煤溜槽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，進而實現對矸石出料量的調節，當隔板19的上端斜向上接近鋼筒外罩13的內壁時，其與鋼筒外罩13的內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的內壁時，其與鋼筒外罩13的內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的創新設計，模擬了多次入料的情形，實現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於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，有助於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後的物料的排出，實現很好的分帶。
[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°。這些技術要素根據具體的現場施工要求進行靈活設計和製作，不必拘泥於本實施例提供的參數設計。
[0070]如圖11所示，中心柱12底部設置有進風接口 21，於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，以對懸空後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所示為連續三層臺階式旋轉溜槽14之間設置風管22的示意圖。
[0071]對應於每層臺階式旋轉溜槽14的外緣處的鋼筒外罩13的內壁上設置有向內、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於臺階式旋轉溜槽14的長度。
[0072]由於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，由於外側板(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生向上的分力，又由於旋轉導板24 (橫截面旋轉導向板)的阻擋，又產生向內側的分力，兩個分力的複合作用，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鈎，通過鋼纜、掛鈎吊掛在由4根鋼柱55 (可採用50mm的無縫鋼管)組合焊接而成的矩形框架上，該矩形框架上對應於每個掛鈎處均設置有一個彈簧座平臺58 (可採用6mm雙層鋼板製作)，矩形框架通過該彈簧座平臺58與掛鈎聯接，從而將鋼筒外罩13懸掛住，進而實現對整個複合式幹法垂直分選機3懸掛。
[0074]並且，鋼筒外罩13頂部設置有軟濾波製成的防塵罩和下端穿入該防塵罩內下料的分選物料進料鬥，實現無源濾塵，具有很好的環保作用。
[0075]在製作時，現在中心柱12外圍焊接臺階式旋轉溜槽14，並在鋼筒外罩13和臺階式旋轉溜槽14之間預留維修人孔，方便以後維修，並將臺階式旋轉溜槽14外緣弧形面焊接在剛筒外罩13的內壁上，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，並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複合式幹法選煤系統及方法，具有以下有益效果:
[0077]1、將複合式幹法選煤水平分選機和複合式幹法選煤垂直分選機結合在一起，實現了多級分選，提高了選煤精度和產品率，同時提高了選煤產量；
[0078]傳統的複合式幹法分選裝置，都是單級式的，往往在實際生產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，傳統的方法含有中煤副產品，精煤產量不高。並且，原煤在開採過程中，含水量和灰分含量變化是隨機的，礦層的變化、天氣的變化、季節的變化等均會對其物理形態有很大影響。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乾及全系統的循環烘乾，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溼問題，同時可以消除陰雨天氣、寒冷季節地區對選煤生產的影響，保證了全天候高效幹法分選生產的效果，提高的分選效率和產量。
[0081]4、通過在水平分選床的入料埠處增加震動餵料器，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，利於分選精度的提聞。
【權利要求】
1.一種多級複合式幹法選煤系統，包括機架、吊掛在機架上的複合式幹法水平分選機(2)、給該複合式幹法水平分選機(2)進料的進料煤鬥(I)、旋風除塵式鼓風循環器(4)、布袋除塵式餘風排洩器(5)、精煤輸送機(6)、細灰廢渣轉運螺杆(7)、矸石輸送機(8)、分選主風機(10)、收塵系統引風機(11);複合式幹法水平分選機(2)由分選床、安裝在分選床後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床面上均勻設置的風孔作用於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)的出風口與複合式幹法水平分選機(2)的風室連通； 旋風除塵式鼓風循環器(4)的入風口與複合式幹法水平分選機(2)的密封罩連通，旋風除塵式鼓風循環器(4)的出風口與分選主風機(10)的入風口連通； 布袋除塵式餘風排洩器(5)的進風口與複合式幹法水平分選機(2)的密封罩連通，其出風口與收塵系統引風機(11)的入風口連通，收塵系統引風機(11)的出風口與煙囪連通；精煤輸送機(6)和矸石輸送機(8)分別接至複合式幹法水平分選機(2)的精煤出料口和矸石出料口的下方； 細灰廢渣轉運螺杆(7 )連接在精煤輸送機(6 )和矸石輸送機(8 )之間，實現細灰廢渣轉運至矸石輸送機(8)上，其特徵在於: 還包括複合式幹法垂直分選機(3)，其通過接至複合式幹法水平分選機(2)的中煤出料口下方的垂直分選床進料提升機(9)與複合式幹法水平分選機(2)聯接，以實現對來自複合式幹法水平分選機(2)的中煤的垂直分選； 複合式幹法垂直分選機(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； 所述複合式幹法垂直分選機(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)的內壁上； 中心柱(12)的頂部密封后安裝有電磁振動器(15)； 於最底層臺階式旋轉溜槽(16)的底部的出料口處設置有置於內側的精煤溜槽(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，進而實現對矸石出料量的調節。
2.如權利要求1所述的多級複合式幹法選煤系統，其特徵在於: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小； 中心柱(12)底部設置有進風接口(21)，於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，以對懸空後的分選物料向上吹風。
3.如權利要求2所述的多級複合式幹法選煤系統，其特徵在於:對應於每層臺階式旋轉溜槽(14)的外緣處的鋼筒外罩(13)的內壁上設置有向內、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於所述臺階式旋轉溜槽(14)的長度。
4.如權利要求3所述的多級複合式幹法選煤系統，其特徵在於: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鈎，通過鋼纜、掛鈎吊掛在由4根鋼柱組合焊接而成的矩形框架上，該矩形框架上對應於每個掛鈎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鈎聯接。
5.如權利要求1或4所述的多級複合式幹法選煤系統，其特徵在於:所述鋼筒外罩(13)頂部設置有軟濾布製成的防塵罩和下端穿入該防塵罩內下料的分選物料進料鬥。
6.如權利要求4所述的多級複合式幹法選煤系統，其特徵在於: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 一端開口並沿縱向向分選床末端延伸，並與多個風室貫通；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於進料煤鬥(I)出口下方的震動餵料器，該震動餵料器由末端向分選床的背板延伸的底板(43)，置於該底板(43)前後兩側邊緣並向上延伸、且末端向分選床的背板延伸的前後擋板(44、45)，置於該底板(43)前端邊緣並向上延伸且與前後擋板(44、45)連接的面板(46)，安裝在該面板(46)外側面的餵料振動器(47)構成。
7.如權利要求6所述的多級複合式幹法選煤系統，其特徵在於:所述分選主風機(10)的入風口與煤粉流化床複合燃燒爐的煙氣出口(25)連通，以獲取高溫煙氣； 所述煤粉流化床複合燃燒爐包括爐體(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)、設置在爐體底部後端與爐膛(28)相通的排灰口(30)，預熱空氣通道(29)自爐體(26)頂部後端向前延伸至爐體頂部前端後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築體，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。
8.如權利要求7所述的多級複合式幹法選煤系統，其特徵在於: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所述的多級複合式幹法選煤系統，其特徵在於:還包括為進料煤鬥(I)準備破碎後的原煤物料的輸送式在線乾燥機構，該輸送式在線乾燥機構由多個輸送式在線乾燥裝置多級串接組合而成； 該輸送式在線乾燥裝置包括物料輸送倉(37)、置於物料輸送倉(37)內的槳葉式輸送軸(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所述的多級複合式幹法選煤系統，其特徵在於: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於10°且小或等於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 優先權日:2014年7月11日
【發明者】魏大山 申請人:魏大山