專利名稱：物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)及物料表面水干燥工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物料表面水干燥和改性技術(shù)，特別是涉及一種物料表面水無(wú)氧干
燥系統(tǒng)及物料表面水干燥工藝。
二背景技術(shù)：
煤調(diào)濕(Coal Moisture Control簡(jiǎn)稱CMC)是"裝爐煤水分控制工藝"的簡(jiǎn)稱，是 將煉焦煤料在裝爐前去除一部分水分，保持裝爐煤水分穩(wěn)定在6 %左右，然后裝爐煉焦。CMC 不同于煤預(yù)熱和煤干燥，CMC有嚴(yán)格的水分控制措施，能確保入爐煤水分恒定。通過(guò)直接或 間接加熱來(lái)降低并穩(wěn)定控制入爐煤的水分，不追求最大限度地去除人爐煤的水分，而只把 水分穩(wěn)定在相對(duì)低的水平，既可達(dá)到增加效益的目的，又不因水分過(guò)低而引起焦?fàn)t和回收 系統(tǒng)操作的困難，使人爐煤密度增大、焦炭及化工產(chǎn)品增產(chǎn)、焦?fàn)t加熱用煤氣量減少、焦炭 質(zhì)量提高和焦?fàn)t操作穩(wěn)定等效果。 近10年來(lái)煤調(diào)濕技術(shù)在日本得到長(zhǎng)足發(fā)展，截止2000年10月，在日本現(xiàn)有的15 家焦化廠的47組焦?fàn)t中，共有28組焦?fàn)t采用CMC技術(shù)。日本先后開(kāi)發(fā)了三代煤調(diào)濕技術(shù)。
第一代是熱媒油干燥方式。利用導(dǎo)熱油回收焦?fàn)t煙道氣的余熱和焦?fàn)t上升管的顯 熱，然后，在多管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)中，導(dǎo)熱油對(duì)煤料進(jìn)行間接加熱，從而使煤料干燥。1983年9 月，第一套導(dǎo)熱油煤調(diào)濕裝置在日本大分廠建成投產(chǎn)。 第二代是蒸汽干燥方式。利用干熄焦蒸汽發(fā)電后的背壓汽或工廠內(nèi)的其它低壓蒸 汽作為熱源，在多管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)中，蒸汽對(duì)煤'料間接加熱干燥。這種CMC最早于上世紀(jì) 90年代初在日本君津廠和福山廠投產(chǎn)。目前，在日本運(yùn)行的CMC絕大多數(shù)為此種型式。
第三代是最新一代的流化床裝置，設(shè)有熱風(fēng)爐，采用焦?fàn)t煙道廢氣或焦?fàn)t煤氣對(duì) 其進(jìn)行加熱的干燥方式。 近幾年，美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家都開(kāi)始進(jìn)行裝爐煤調(diào)濕裝置的試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐，均取得 很好的經(jīng)濟(jì)效 由于煤炭具有強(qiáng)烈磨損性，第一代和第二代干燥方式的干燥機(jī)存在干燥機(jī)內(nèi)的換 熱器磨損嚴(yán)重問(wèn)題，需經(jīng)常更換換熱器。由于流化床干燥存在動(dòng)力消耗大的問(wèn)題，第三代干 燥方式干燥成本較高。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的工藝和裝置就是基于上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種物料表面水無(wú)氧干燥
系統(tǒng)及物料表面水干燥工藝。 技術(shù)方案 —種物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)，包括干燥裝置，加熱系統(tǒng)，干燥裝置包括立式的干
燥筒，在干燥筒上、下端分別設(shè)有進(jìn)煤口和出煤口，并且在干燥筒上部固定安裝有進(jìn)氣管、
下部固定安裝有出氣管；或者在干燥筒中部固定安裝有進(jìn)氣管、上部固定安裝有出氣管； 或者在干燥筒下部固定安裝有進(jìn)氣管、上部固定安裝有出氣管；在所述立式干燥筒兩側(cè)壁的外側(cè)分別設(shè)有與干燥筒隔離且彼此獨(dú)立的熱氣腔，并在兩獨(dú)立的熱氣腔之間連通有一定 數(shù)量的排管或排板，使干燥筒內(nèi)的物料與熱氣腔及排管或排板內(nèi)熱氣完全隔離；所述出氣 管、進(jìn)氣管分別與不同的熱氣腔連通；加熱系統(tǒng)的加熱煙氣輸出管與物料無(wú)氧干燥裝置的 進(jìn)氣管連通，在干燥筒的煙氣進(jìn)氣管口 、煙氣出氣管口分別安裝有溫度計(jì)1\、T2，在干燥筒底 部出料口處設(shè)有排料閥和溫度計(jì)T。，在物料無(wú)氧干燥裝置的干燥筒內(nèi)部還設(shè)有蒸汽管，蒸 汽管引出干燥裝置外側(cè)，或者在分離可燃?xì)怏w后排放，而分離后的可燃?xì)怏w被引入加熱系 統(tǒng)進(jìn)行尾氣燃燒。在整個(gè)干燥過(guò)程中，始終避免物料與煙氣的直接接觸，保證干燥過(guò)程為無(wú) 氧操作。 同時(shí)在煙氣出氣管與煙氣輸入管之間通過(guò)煙氣弓|風(fēng)機(jī)相連通構(gòu)成熱循環(huán)。使干燥 機(jī)的一部分尾氣循環(huán)利用，與來(lái)自燃燒爐的高溫?zé)煔饣旌希蚋稍餀C(jī)提供所需溫度的煙氣。
蒸汽管連通于可燃?xì)怏w分離器使可燃?xì)馀c蒸汽分離之后，可燃?xì)怏w被弓|入加熱系 統(tǒng)燃燒。 同一側(cè)的不同的熱氣腔設(shè)有隔板，使熱氣腔上、下彼此獨(dú)立。
所述加熱系統(tǒng)包括煤爐，在煤爐與煙氣輸入管之間還安裝有高溫?zé)煔獬两凳摇?
在干燥器腔體內(nèi)的煙氣折管向上折流，或者先向下折流后向上折流，折流次數(shù)為 1 20。 所述可燃?xì)怏w分離器為離心式分離器。 —種適用于權(quán)利要求1所述物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)的物料無(wú)氧干燥工藝，包括 物料粉碎、篩分預(yù)處理步驟，還包括以下步驟 (1)將待干燥物料粉或塊從干燥筒頂部進(jìn)料口加入干燥筒腔內(nèi)，在常壓下進(jìn)行干 燥，控制煙氣輸入溫度1\為200 100(TC，煙氣輸出溫度T2為100 300°C ;
(2)控制物料排出速率，保持物料最終加熱溫度T。為70 200°C ;
(3)物料在干燥機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間為1 10小時(shí)。 控制煙氣輸入溫度1\為250 700°C ，煙氣輸出溫度T2為150 250°C 。
控制物料排出速率，保持物料最終加熱溫度T。為80 15(TC之間。
本發(fā)明的有益效果 1、本發(fā)明的物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)及物料表面水干燥工藝，通過(guò)控制輸入、輸 出煙氣溫度1\、 T2，以及控制出料口最終物料溫度T。，脫除物料表面水。 2、通過(guò)密閉的迂回折管被干燥的物料與煙氣不直接接觸，徹底解決了物料在干燥 過(guò)程中由于可燃?xì)怏w析出而引起著火和爆炸的問(wèn)題。 3、熱循環(huán)利用和尾氣的循環(huán)利用一方面降低干燥過(guò)程的能耗，同時(shí)也大大減少尾 氣的排放。 4、本發(fā)明的物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)取立式干燥器，物料是借助重力由上而下緩 慢移動(dòng)，克服了煤調(diào)濕工藝中的第一代和第二代干燥方式的干燥機(jī)的換熱器磨損嚴(yán)重問(wèn) 題。而立式干燥機(jī)內(nèi)煙氣的流動(dòng)速度低，克服第三代干燥方式動(dòng)力消耗大的問(wèn)題，為新一代 干燥方式，可以取代第一，第二和第三代干燥方式。 5、另外，本發(fā)明的物料無(wú)氧干燥系統(tǒng)及工藝不僅適用于煤炭表面水無(wú)氧干燥，還 可以用于化工產(chǎn)品，工業(yè)和市政污泥干燥，金屬和非金屬礦物及煤泥等物料的干燥。四

圖1是本發(fā)明的物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的干燥系統(tǒng)的干燥裝置結(jié)構(gòu)示意圖之一 ； 圖2-1是圖2的C部放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2-2是圖2的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖1的干燥系統(tǒng)的干燥裝置結(jié)構(gòu)示意圖之二 ； 圖3-1是圖3的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3-2是圖3的D-D剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3-3是圖3中排板結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的物料無(wú)氧干燥裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖之三；
圖4-1是圖4的左視圖； 圖5是本發(fā)明的物料無(wú)氧干燥裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖之四。 圖中標(biāo)號(hào)1為熱氣腔體外側(cè)壁，2為支架，3為干燥裝置進(jìn)氣管，4為干燥裝置出氣 管，5為進(jìn)料口，6為排管，7為干燥筒側(cè)壁，8為熱氣腔體，9為蒸汽管，10為出料口， 11為排 料閥，12為橫隔板，13為可燃?xì)怏w分離器，14為蒸汽引風(fēng)機(jī)，15為可燃?xì)怏w回管，16為進(jìn)氣 管，17為出氣管，18為出氣管叉管，19為出氣管上安裝的抽風(fēng)機(jī)，20為出氣管上排氣叉管， 21為燃燒爐，22為燃燒風(fēng)機(jī)，23為高溫沉降室，24為排板，25為煙氣上回管，T。為出料口溫 度計(jì)，1\為進(jìn)氣管管口溫度計(jì)，T2為出氣管管口溫度計(jì)。
五具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一 參見(jiàn)圖1、圖2、圖2-1、圖2-2， 一種物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)，包括干燥 裝置，加熱系統(tǒng)21 ，干燥裝置包括立式的干燥筒7，在干燥筒上、下端分別設(shè)有進(jìn)煤口 5和出 煤口 10，并且在干燥筒7下部固定安裝有進(jìn)氣管16、上部固定安裝有出氣管17 ;在所述立 式干燥筒兩側(cè)壁的外側(cè)分別設(shè)有與干燥筒隔離且彼此獨(dú)立的熱氣腔8，并在兩獨(dú)立的熱氣 腔之間連通有一定數(shù)量的排管6，使干燥筒7內(nèi)的物料與熱氣腔8及排管6內(nèi)熱氣完全隔 離；所述出氣管16、進(jìn)氣管17分別與不同的熱氣腔8連通；加熱系統(tǒng)的加熱煙氣輸出管與 物料無(wú)氧干燥裝置的進(jìn)氣管16連通，在干燥筒的煙氣進(jìn)氣16管口 、煙氣出氣管17管口分 別安裝有溫度計(jì)1\、 L，在干燥筒7底部出料口 10處設(shè)有排料閥11和溫度計(jì)T。，在物料無(wú) 氧干燥裝置的干燥筒7內(nèi)部還設(shè)有蒸汽管9，蒸汽管引出干燥裝置外側(cè)，可直接排放也可在 分離可燃?xì)怏w后排放或點(diǎn)燃，例如將分離后的可燃?xì)怏w被引入加熱系統(tǒng)進(jìn)行尾氣燃燒。在 整個(gè)干燥過(guò)程中，始終避免物料與煙氣的直接接觸，保證干燥過(guò)程為無(wú)氧操作。
所述加熱系統(tǒng)包括煤爐，在煤爐與煙氣輸入管之間還安裝有高溫?zé)煔獬两凳摇?
同時(shí)在煙氣出氣管17與煙氣輸入管16之間通過(guò)煙氣引風(fēng)機(jī)相連通構(gòu)成熱循環(huán)。 使干燥機(jī)的一部分尾氣循環(huán)利用，與來(lái)自燃燒爐的高溫?zé)煔饣旌希蚋稍餀C(jī)提供所需溫度 的煙氣。 蒸汽管9連通于可燃?xì)怏w分離器14使可燃?xì)馀c蒸汽分離之后，蒸汽由風(fēng)機(jī)13抽 走，可燃?xì)怏w通過(guò)回流管15被引入加熱系統(tǒng)燃燒。所述可燃?xì)怏w分離器為離心式分離器。
同一側(cè)的不同的熱氣腔8內(nèi)設(shè)有隔板12，使熱氣腔上、下彼此獨(dú)立。
在干燥器腔體內(nèi)的煙氣折管向上折流，或者先向下折流后向上折流，折流次數(shù)為
51 20。 適用于所述物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)的物料無(wú)氧干燥工藝，包括物料粉碎、篩分 預(yù)處理步驟，還包括以下步驟 1)將待干燥物料粉或塊從干燥筒頂部進(jìn)料口加入干燥筒腔內(nèi)，在常壓下進(jìn)行干 燥，控制煙氣輸入溫度1\為200 100(TC，煙氣輸出溫度T2為100 300°C ;
(2)控制物料排出速率，保持物料最終加熱溫度T。為70 200°C ;
(3)物料在干燥機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間為1 10小時(shí)。
實(shí)施例二 意義與實(shí)施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是在進(jìn)行物料干 燥工藝步驟中，控制煙氣輸入溫度1\為400 120(TC，煙氣輸出溫度T2為100 300°C 。
實(shí)施例三意義與實(shí)施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是在進(jìn)行物料干 燥工藝步驟中，控制物料排出速率，保持物料最終加熱溫度T。為100 15(TC之間。
實(shí)施例四參見(jiàn)圖5，編號(hào)與實(shí)施例一相同，意義相同，相同之處不重述，不同的 是煙氣進(jìn)口固定在干燥筒上方，煙氣出口固定在干燥筒下方，控制煙氣進(jìn)口溫度60(TC ，
煙氣出口溫度12(TC，褐煤干燥出口溫度13(TC，褐煤水分由38%降為16%。 實(shí)施例五意義與實(shí)施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是煙氣進(jìn)口固定 在干燥筒上方，煙氣出口固定在干燥筒下方，煙氣進(jìn)口溫度450 °C ，煙氣進(jìn)口溫度9(TC ，
褐煤干燥出口溫度10(TC，褐煤水分由38%降為20%。 實(shí)施例六意義與實(shí)施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是煙氣進(jìn)口固定 在干燥筒上方，煙氣出口固定在干燥筒下方，煙氣進(jìn)口溫度600°C ，煙氣出口溫度120°C ，
煙煤干燥出口溫度16(TC，煙煤水分由12%降為1%。 實(shí)施例七意義與實(shí)施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是煙氣進(jìn)口固定 在干燥筒上方，煙氣出口固定在干燥筒下方，煙氣進(jìn)口溫度45(TC，煙氣進(jìn)口溫度9(TC，
煙煤干燥出口溫度10(TC，煙煤水分由12%降為6%。 實(shí)施例七參見(jiàn)圖3、圖3-l、圖3-2、圖3-3，編號(hào)與實(shí)施例一相同，意義相同，相同 之處不重述，不同的是將所述排管改為如圖2-3所述的排板24。 實(shí)施例八參見(jiàn)圖4、圖4-l，編號(hào)與實(shí)施例一相同，意義相同，相同之處不重述，不 同的是進(jìn)氣管16位于干燥筒7中部，熱氣流動(dòng)順序自干燥筒中部的熱氣腔向下折流排放，
然后再通過(guò)干燥筒底部的熱氣腔向上引出煙氣回管25連通于進(jìn)氣管16上方的熱氣腔內(nèi)， 再依次向上折流，最終流向出氣管17。本實(shí)施例適合對(duì)普通煤或者褐煤的表面水干燥，當(dāng)然 也適合化工，金屬和非金屬礦物等進(jìn)行干燥。
權(quán)利要求
一種物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)，包括干燥裝置，加熱系統(tǒng)，干燥裝置包括立式的干燥筒，在干燥筒上、下端分別設(shè)有進(jìn)煤口和出煤口，并且在干燥筒上部固定安裝有進(jìn)氣管、下部固定安裝有出氣管；或者在干燥筒中部固定安裝有進(jìn)氣管、上部固定安裝有出氣管；或者在干燥筒下部固定安裝有進(jìn)氣管、上部固定安裝有出氣管；在所述立式干燥筒兩側(cè)壁的外側(cè)分別設(shè)有與干燥筒隔離且彼此獨(dú)立的熱氣腔，并在兩獨(dú)立的熱氣腔之間連通有一定數(shù)量的排管或排板，使干燥筒內(nèi)的物料與熱氣腔及排管或排板內(nèi)熱氣完全隔離；所述出氣管、進(jìn)氣管分別與不同的熱氣腔連通；加熱系統(tǒng)的加熱煙氣輸出管與物料無(wú)氧干燥裝置的進(jìn)氣管連通，在干燥筒的煙氣進(jìn)氣管口、煙氣出氣管口分別安裝有溫度計(jì)T1、T2，在干燥筒底部出料口處設(shè)有排料閥和溫度計(jì)T0，在物料無(wú)氧干燥裝置的干燥筒內(nèi)部還設(shè)有蒸汽管，蒸汽管引出干燥裝置外側(cè)，或者在分離可燃?xì)怏w后排放，而分離后的可燃?xì)怏w被引入加熱系統(tǒng)進(jìn)行尾氣燃燒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)，其特征是同時(shí)在物料無(wú)氧干燥 裝置的出氣管上設(shè)有叉管，叉管與進(jìn)氣管之間通過(guò)引風(fēng)機(jī)相連通構(gòu)成煙氣循環(huán)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)，其特征是蒸汽管連通于可燃?xì)?體分離器使可燃?xì)馀c蒸汽分離之后，可燃?xì)怏w被引入加熱系統(tǒng)燃燒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)，其特征是同一側(cè)的不同的熱氣 腔設(shè)有隔板，使熱氣腔上、下彼此獨(dú)立。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)，其特征是在出煤口上安裝有排 料閥和溫度計(jì)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)，其特征是所述可燃?xì)怏w分離器 為離心式分離器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)，其特征是所述加熱系統(tǒng)包括燃 燒爐，在燃燒爐與煙氣輸出管之間還安裝有高溫?zé)煔獬两凳摇?br> 8. —種適用于權(quán)利要求1所述物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)的物料表面水無(wú)氧干燥工藝， 包括物料粉碎、篩分預(yù)處理步驟，其特征是還包括以下步驟(1) 將待干燥物料粉或塊從干燥筒頂部進(jìn)料口加入干燥筒腔內(nèi)，在常壓下進(jìn)行干燥，控制煙氣輸入溫度1\為200 100(TC，煙氣輸出溫度T2為100 300°C ;(2) 控制物料排出速率，保持物料最終加熱溫度T。為70 200°C ;(3) 物料在干燥機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間為1 10小時(shí)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的物料無(wú)氧表面水干燥工藝，其特征是控制煙氣輸入溫度1\ 為250 700°C ，煙氣輸出溫度T2為150 250°C 。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的物料表面水無(wú)氧干燥工藝，其特征是控制物料排出速率， 保持物料最終加熱溫度T。為80 15(TC之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種物料表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)及物料表面水干燥工藝，表面水無(wú)氧干燥系統(tǒng)包括干燥裝置，加熱系統(tǒng)，干燥裝置包括立式的干燥筒及其上、下端的進(jìn)煤口、出煤口、進(jìn)氣管、出氣管，在干燥筒兩側(cè)壁的外側(cè)分別設(shè)有熱氣腔，兩熱氣腔之間連通有一定數(shù)量的排管或排板，使干燥筒內(nèi)的煤炭與熱氣腔及排管或排板內(nèi)熱氣完全隔離；在進(jìn)氣管口、出氣管口分別安裝有溫度計(jì)T1、T2，在出料口有溫度計(jì)T0，在干燥筒內(nèi)部還設(shè)有蒸汽管，蒸汽管引出干燥裝置外側(cè)，在常壓下進(jìn)行干燥，控制T1、T2、T0溫度大小，可以脫除脫除物料表面水，徹底解決了可燃?xì)怏w析出而引起著火和爆炸的問(wèn)題。不僅適用于煤炭表面水無(wú)氧干燥，還可以用于化工產(chǎn)品，工業(yè)和市政污泥干燥，金屬和非金屬礦物及煤泥等物料的干燥。
文檔編號(hào)F26B3/18GK101706197SQ200910172380
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者克里斯托夫·摩豪斯, 李英群, 查理德·迪玻特, 黃龍 申請(qǐng)人:鄭州拉姆頓清潔能源工程技術(shù)有限公司