蒸汽流化床干燥裝置及干燥方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種蒸汽流化床干燥裝置及干燥方法，包括碎煤在干燥機（6）底部吹入的蒸汽的作用下產(chǎn)生流化，并同時與干燥機（6）內(nèi)部的換熱管進行換熱；從煤中干燥出的水蒸汽為兩路，一路經(jīng)調(diào)節(jié)氣門（10）進入引射器（11），在中壓蒸汽的引射作用下溫度和壓力提升后循環(huán)回干燥機（6）的干燥管中為干燥提供熱量；另一路通過風(fēng)機（12）加壓循環(huán)至干燥機（6）底部，吹入為原煤提供流化動力。所述裝置和方法尤其適用于褐煤等低階煤的干燥，具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢。
【專利說明】蒸汽流化床干燥裝置及干燥方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蒸汽流化床干燥裝置及干燥方法，所述裝置和方法尤其適用于褐煤等低階煤的干燥。
【背景技術(shù)】
[0002]低階煤是指變質(zhì)程度較低的煤種，包括褐煤、長焰煤、不粘煤及弱粘煤等煤種，其中尤以褐煤所占比重較多，全世界的褐煤地質(zhì)儲量約為4萬億噸，據(jù)上世紀末的統(tǒng)計，我國已有探明褐煤保有儲量1300億噸，占全國煤炭總儲量的13%左右。褐煤是泥炭沉積后經(jīng)脫水、壓實轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C生物巖的初期產(chǎn)物，因外表呈褐色或暗褐色而得名。褐煤具有高揮發(fā)分、高水分、高灰分、低熱值、低灰熔點等特點，對其儲存運輸和加工利用造成很大不利影響。為了更好的利用褐煤等低階煤資源，必須對其進行干燥處理。
[0003]褐煤干燥屬于褐煤輕度提質(zhì)的一種，不同于褐煤的深度提質(zhì)，干燥的目的只是降低褐煤中水分的含量而不會讓揮發(fā)份、焦油等物質(zhì)析出。目前工業(yè)上主要有三種類型的干燥方法:煙氣干燥法(例如CN101294765A)、蒸汽管式干燥法(例如CN101498546)和蒸汽流化床干燥法(例如CN101581533A)。煙氣干燥法主要是利用高溫?zé)煔馀c褐煤直接換熱進行干燥，該種工藝煙氣溫度較高，與褐煤直接接觸危險性較大，非常容易出現(xiàn)爆燃等情況，而且由于利用的熱量是煙氣的顯熱，往往需要大量的循環(huán)煙氣，這大大增加了設(shè)備的負擔(dān)。蒸汽管式干燥法是一種以過熱蒸汽為加熱介質(zhì)的間接加熱的干燥方法，該工藝利用蒸汽冷凝釋放出的潛熱加熱褐煤，能耗較高，尾氣排量較大。蒸汽流化床式干燥法是讓煤在流化狀態(tài)下通過與過熱蒸汽直接換熱，干燥出煤中水分，并利用蒸汽壓縮機(熱泵)回收蒸汽廢熱。此種工藝由于回收了從煤中干燥出來的水分故使其耗能較低，但是回收蒸汽所用熱泵的制造較為困難,在國內(nèi)外尚無應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:
[0005]蒸汽流化床干燥方法中需要利用蒸汽壓縮機而蒸汽壓縮機制造困難的弊端。
[0006]本發(fā)明發(fā)明人經(jīng)過廣泛研究，發(fā)明了一種替代的蒸汽流化床干燥方法以及干燥裝置。
[0007]本發(fā)明的一個目的是提供一種新的蒸汽流化床干燥裝置，其適用于褐煤等低階煤的干燥。
[0008]本發(fā)明可以采用下面蒸汽流化床干燥裝置:
[0009]1、一種蒸汽流化床干燥裝置，其特征在于包括干燥機6、調(diào)節(jié)氣門10、引射器11和風(fēng)機12，其中調(diào)節(jié)氣門10和引射器11 一起與風(fēng)機12并列分別連通干燥機6。
[0010]本發(fā)明干燥裝置的干燥過程是；
[0011]碎煤在干燥機6底部吹入的蒸汽的作用下產(chǎn)生流化效果，并同時與干燥機6內(nèi)部的換熱管進行換熱，通過換熱使煤中的水分被蒸發(fā)達到干燥的目的，干燥后的煤從干燥機6底部送至下一單元，從煤中干燥出的水蒸汽為兩路，一路經(jīng)調(diào)節(jié)氣門10進入引射器11，在中壓蒸汽的引射作用下溫度和壓力得以提升，循環(huán)回干燥機6的干燥管中為干燥提供熱量；另一路通過風(fēng)機12的加壓循環(huán)至干燥機6，由底部吹入，為原煤提供流化動力。
[0012]2、按照實施方案I的蒸汽流化床干燥裝置，其還包括位于干燥機6之后、調(diào)節(jié)氣門10和風(fēng)機12之前的旋風(fēng)分離器7、布袋除塵器8和/或靜電除塵器9。
[0013]旋風(fēng)分離器7、布袋除塵器8和/或靜電除塵器9用于除去水蒸汽中的灰塵。
[0014]3、按照實施方案I或2的蒸汽流化床干燥裝置，其還包括用于給干燥機6提供碎煤的碎煤倉5。
[0015]碎煤倉5用于存儲碎煤，給干燥機6提供碎煤原料。
[0016]4、按照實施方案1-3任一項的蒸汽流化床干燥裝置，其還包括向碎煤倉5提供碎煤的破碎及篩分系統(tǒng)2。
[0017]破碎及篩分系統(tǒng)2用于將大粒徑的煤原料轉(zhuǎn)換為碎煤。
[0018]5、按照實施方案1-4任一項的蒸汽流化床干燥裝置，其還包括向破碎及篩分系統(tǒng)2輸送煤原料的輸送機I。
[0019]輸送機I用于連續(xù)地輸送煤原料。
[0020]6、按照實施方案5的蒸汽流化床干燥裝置，其還包括向碎煤倉5輔助提供碎煤的輸送機3和/或破碎及篩分系統(tǒng)4。
[0021]輸送機3和/或破碎及篩分系統(tǒng)4用于在破碎及篩分系統(tǒng)2不能完全將大粒徑的煤原料轉(zhuǎn)換為碎煤的情況下進一步將大粒徑的煤原料轉(zhuǎn)換為碎煤。
[0022]7、按照實施方案1-3任一項的蒸汽流化床干燥裝置，其中碎煤倉5和/或干燥機6各自獨立地帶有一個或多個卸料閥13。
[0023]卸料閥13用于碎煤倉5和/或干燥機6中煤的卸載，特別是整個裝置連續(xù)工作的情況下。
[0024]8、按照實施方案1-7任一項的蒸汽流化床干燥裝置，其中碎煤倉5、干燥機6、旋風(fēng)分離器7、布袋除塵器8和/或靜電除塵器9各自獨立地帶有一個或兩個伴熱裝置。
[0025]伴熱裝置用于選擇性地為碎煤倉5、干燥機6、旋風(fēng)分離器7、布袋除塵器8和/或靜電除塵器9供熱。
[0026]9、按照實施方案1-8任一項的蒸汽流化床干燥裝置，其采用連續(xù)的工作模式。
[0027]作為本發(fā)明一項優(yōu)選的技術(shù)方案，本發(fā)明的蒸汽流化床干燥裝置，如圖1所述連接方式，包括一級輸送機1、一級破碎及篩分系統(tǒng)2、二級輸送機3、二級破碎及篩分系統(tǒng)
4、碎煤倉5、干燥機6、旋風(fēng)分離器7、布袋除塵器8、靜電除塵器9、調(diào)節(jié)氣門10、引射器11、風(fēng)機12、卸料閥13。
[0028]本發(fā)明的另一個目的是提供一種新的蒸汽流化床干燥方法，其適用于褐煤等低階煤的干燥。
[0029]因此，本發(fā)明提供了一種蒸汽流化床干燥方法，包括碎煤在干燥機6底部吹入的蒸汽的作用下產(chǎn)生流化，并同時與干燥機6內(nèi)部的換熱管進行換熱；從煤中干燥出的水蒸汽為兩路，一路經(jīng)調(diào)節(jié)氣門10進入引射器11，在中壓蒸汽的引射作用下溫度和壓力提升后循環(huán)回到干燥機6的干燥管中以便為干燥提供熱量；另一路通過風(fēng)機12加壓循環(huán)至干燥機6底部，吹入以便為原煤提供流化動力。[0030]因此，本發(fā)明另一方面提供了
[0031]10、一種蒸汽流化床干燥方法，包括使用一種按照實施方案1-9任一項的蒸汽流化床干燥裝置干燥低階原煤例如褐煤的步驟。
[0032]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下面一項或多項有益效果:
[0033]1.從干燥的原理看，本發(fā)明讓褐煤等低階煤在流化的狀態(tài)下與干燥管內(nèi)部的蒸汽進行間接換熱，從而實現(xiàn)褐煤的干燥，整個干燥過程既包含了流化蒸汽與褐煤的直接換熱又包含了干燥管內(nèi)蒸汽與褐煤的間接換熱，熱量利用效率較高。
[0034]2.對于現(xiàn)有工藝的能耗來說，每干燥出Ikg水分，煙氣干燥方法需耗能3500KJ，蒸汽管式干燥方法則需耗能4300KJ，而本發(fā)明利用蒸汽引射器回收部分從原煤中蒸發(fā)出的水分，讓這部分水蒸汽再循環(huán)并放出熱量，大大降低了系統(tǒng)能耗，每干燥出Ikg水分耗能2100KJ，節(jié)能40%以上。
[0035]3.本發(fā)明利用的是蒸汽對褐煤等低階煤進行干燥，系統(tǒng)運行溫度在150°C左右，褐煤的有益揮發(fā)成份不會析出，更不會有燃燒或爆炸的危險。
[0036]4.由于本發(fā)明熱量來源是干燥管內(nèi)部蒸汽液化放出的潛熱，相對利用介質(zhì)顯熱的干燥工藝，本發(fā)明所需熱源流量小，系統(tǒng)中的設(shè)備功耗低。
[0037]5.本發(fā)明所涉及的蒸汽引射器為工業(yè)上應(yīng)用廣泛的成熟設(shè)備，設(shè)計簡單，沒有任何轉(zhuǎn)動部件，無須外部驅(qū)動設(shè)備。
[0038]6.從褐煤等低階煤中蒸發(fā)出的水分利用蒸汽引射器進行循環(huán)利用，故使得本發(fā)明無含塵氣體的排放，僅有部分蒸汽冷凝液的排放，而這部分水分可進行廢水回收，對環(huán)境無污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為蒸汽引射流化床煤干燥工藝流程圖。
[0040]圖2為連續(xù)工作的蒸汽引射流化床煤干燥工藝流程圖。
[0041]附圖標記為:
[0042]1:一級輸送機，2:—級破碎及篩分系統(tǒng)，3:二級輸送機，4:二級破碎及篩分系統(tǒng)，5:碎煤倉，6:干燥機，7:旋風(fēng)分離器，8:布袋除塵器，9:靜電除塵器，10:調(diào)節(jié)氣門，11:弓丨射器，12:風(fēng)機，13:卸料閥
【具體實施方式】
[0043]作為本發(fā)明一項優(yōu)選的技術(shù)方案，如圖2所示，蒸汽引射流化床褐煤干燥裝置包括一級輸送機1、一級破碎及篩分系統(tǒng)2、二級輸送機3、二級破碎及篩分系統(tǒng)4、碎煤倉5、干燥機6、旋風(fēng)分離器7、布袋除塵器8、靜電除塵器9、調(diào)節(jié)氣門10、引射器11、風(fēng)機12、卸料閥13。
[0044]低階原煤例如褐煤通過一級輸送機1，輸送至一級破碎及篩分系統(tǒng)2進行破碎和篩分，在此系統(tǒng)中原煤首先進行篩分，將粒徑小于3_的原煤篩分出來直接送至碎煤倉5，而粒徑大于3_的則通過碎煤機破碎至10_以下,并通過二級輸送機3輸送至二級破碎及篩分系統(tǒng)4，此系統(tǒng)與一級破碎及篩分系統(tǒng)2原理相同，將原煤首先進行篩分，將粒徑小于3mm的原煤篩分出來直接送至碎煤倉5,而粒徑大于3_的則通過碎煤機破碎至3_以下并送至碎煤倉5。碎煤倉5中的碎煤通過卸料閥13卸料至干燥機6中，在干燥機6底部吹入的蒸汽的作用下產(chǎn)生流化效果，并同時與干燥機6內(nèi)部的換熱管進行換熱，通過換熱使煤中的水分被蒸發(fā)達到干燥的目的，干燥后的煤經(jīng)過干燥機6底部的卸料閥13送至下一單元，從煤中干燥出的水蒸汽經(jīng)過旋風(fēng)分離器7、布袋除塵器8、靜電除塵器9的除塵后分為兩路，一路經(jīng)調(diào)節(jié)氣門10進入引射器11，在中壓蒸汽的引射作用下溫度和壓力得以提升，循環(huán)回干燥機6的干燥管中為干燥提供熱量。另一路通過風(fēng)機12的加壓循環(huán)至干燥機6，由底部吹入，為原煤提供流化動力。
[0045]本系統(tǒng)優(yōu)選采用連續(xù)的工作模式，碎煤倉5、干燥機6、旋風(fēng)分離器7、布袋除塵器8和靜電除塵器9等設(shè)備優(yōu)選均設(shè)伴熱裝置。
[0046]蒸汽引射流化床褐煤干燥工藝可以有效的避免現(xiàn)有干燥方法能耗高、排放量大、危險性高和系統(tǒng)復(fù)雜等諸多弊端，創(chuàng)造性提出使用引射器回收蒸汽的工藝，解決了蒸汽壓縮機因難于制造而無法實現(xiàn)的問題，大大降低了系統(tǒng)的能耗。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸汽流化床干燥裝置，其特征在于包括干燥機(6)、調(diào)節(jié)氣門(10)、引射器(11)和風(fēng)機(12)，其中調(diào)節(jié)氣門(10)和引射器(11) 一起與風(fēng)機(12)并列分別連通干燥機(6)。
2.按照權(quán)利要求1的蒸汽流化床干燥裝置，其還包括位于干燥機(6)之后、調(diào)節(jié)氣門(10)和風(fēng)機(12)之前的旋風(fēng)分離器(7)、布袋除塵器(8)和/或靜電除塵器(9)。
3.按照權(quán)利要求1或2的蒸汽流化床干燥裝置，其還包括用于給干燥機(6)提供碎煤的碎煤倉(5)。
4.按照權(quán)利要求1-3任一項的蒸汽流化床干燥裝置，其還包括向碎煤倉(5)提供碎煤的破碎及篩分系統(tǒng)(2)。
5.按照權(quán)利要求1-4任一項的蒸汽流化床干燥裝置，其還包括向破碎及篩分系統(tǒng)(2)輸送煤原料的輸送機(I )。
6.按照權(quán)利要求5的蒸汽流化床干燥裝置，其還包括向碎煤倉(5)輔助提供碎煤的輸送機(3)和/或破碎及篩分系統(tǒng)(4)。
7.按照權(quán)利要求1-3任一項的蒸汽流化床干燥裝置，其中碎煤倉(5)和/或干燥機(6)各自獨立地帶有一個或多個卸料閥(13)。
8.按照權(quán)利要求1-7任一項的蒸汽流化床干燥裝置，其中碎煤倉(5)、干燥機(6)、旋風(fēng)分離器(7)、布袋除塵器(8)和/或靜電除塵器(9)各自獨立地帶有一個或多個伴熱裝置。
9.按照權(quán)利要求1-8任一項的蒸汽流化床干燥裝置，其采用連續(xù)的工作模式。
10.一種蒸汽流化床干燥方法，包括使用一種按照權(quán)利要求1-9任一項的蒸汽流化床干燥裝置干燥低階原煤例如褐煤的步驟。
【文檔編號】F26B3/08GK103822440SQ201210466962
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月18日
【發(fā)明者】馬超, 趙靜一, 黃萍, 殷雨田, 張金海 申請人:航天長征化學(xué)工程股份有限公司