本發(fā)明涉及煙氣余熱回收以及廢木材干燥兩個(gè)領(lǐng)域，尤其涉及將回收的煙氣通過(guò)直接接觸干燥廢木材的方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，生態(tài)理念的逐步完善，能源消費(fèi)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。能源的清潔、節(jié)能理念深入人心。針對(duì)我國(guó)大量的生物質(zhì)發(fā)電廠，鍋爐大多數(shù)采用循環(huán)流化床技術(shù)直接燃燒廢木材等生物質(zhì)，

但是，燃燒廢木材的生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐，當(dāng)廢木材水分高于45％，爐子就會(huì)有不同程度容易熄火的癥狀。而正常運(yùn)行時(shí)排煙溫度仍然較高，達(dá)到160‐190℃。因此，提出利用排煙溫度較高的余熱進(jìn)行廢木材的直接煙氣干燥，既解決了排煙溫度高帶來(lái)的效率降低的問(wèn)題，又可以提高爐子對(duì)廢木材水分變化的適應(yīng)能力。

目前，在我國(guó)，由于傳統(tǒng)資源的豐富，到目前為止還沒(méi)有形成從粗獷式的開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)約型的消費(fèi)，對(duì)于余熱的利用尚處于初步階段?，F(xiàn)在已經(jīng)存在的余熱利用技術(shù)用于廢木材生物質(zhì)燃料的幾乎沒(méi)有，對(duì)于南方雨水充足，廢木材燃料普遍存在不同程度待干燥的問(wèn)題。所以對(duì)于節(jié)能減排，保護(hù)綠水青山，創(chuàng)造金山銀山具有很大的應(yīng)用前景。

CN 1406172A木材干燥方法中，干燥木材燃料采用燃燒廢木材等木質(zhì)燃料，燃燒產(chǎn)生的高溫氣體導(dǎo)入干燥室中，用來(lái)干燥含水率過(guò)高的木材，雖然能夠達(dá)到干燥的要求，但是沒(méi)有考慮節(jié)能，也沒(méi)有將能量進(jìn)行最大化的利用。

CN 102759257A中講到關(guān)于應(yīng)用到生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)的生物質(zhì)干燥系統(tǒng)，系統(tǒng)較為復(fù)雜。包括有物理性干燥機(jī)、熱空氣加熱烘干機(jī)、過(guò)熱蒸汽加熱烘干機(jī)、鍋爐和汽輪機(jī)等，雖然這鐘干燥系統(tǒng)的干燥效果可能比較高，但是對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)中來(lái)講，可操作性不強(qiáng)，成本太高，處理不靈活。

CN 105861098A公開(kāi)了一種生物質(zhì)干燥方法。處理過(guò)程較為繁瑣，干燥時(shí)間周期比較長(zhǎng)。包括原料預(yù)處理、一級(jí)干燥處理、二級(jí)干燥處理、最終處理等流程。雖然本干燥過(guò)程能夠?qū)⒏稍镞M(jìn)行徹底有效的干燥，但是每一個(gè)干燥過(guò)程的時(shí)間較長(zhǎng)，條件需要人工控制，需要參加人工的勞動(dòng)才能完成，不易操作。

針對(duì)現(xiàn)有煙氣直接干燥廢木材不足的缺點(diǎn)，本發(fā)明以降低能耗、提高效率和減少二次污染為指導(dǎo)思想，提出了一種將循環(huán)流化床鍋爐煙氣余熱用于干燥廢木材的方法，從而提高能源利用效率，也保護(hù)了設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在一定程度上解決上述廢木材水分高導(dǎo)致鍋爐熄火的技術(shù)問(wèn)題。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種相較其他間接干燥的干燥方法，工藝簡(jiǎn)單、耗時(shí)更短、耗能更低、成本更低的煙氣余熱利用方法，為大規(guī)模的廢木材循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電廠或者供熱公司回收余熱工藝推廣提供技術(shù)支持。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

利用循環(huán)流化床鍋爐煙氣余熱干燥廢木材的設(shè)備包括：木材刮板上料機(jī)、分流閥門(mén)、止風(fēng)閥、旋風(fēng)除塵器、空氣預(yù)熱器、省煤器、引風(fēng)機(jī)、布袋除塵器、異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)、輸出烘干物料封閉傳輸帶、煙氣溫度檢測(cè)儀、電容式料層厚度計(jì)；

木材刮板上料機(jī)的出料口與異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的物料入口相連；異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的物料出口連接輸出烘干物料封閉傳輸帶；省煤器、空氣預(yù)熱器順次相連，空氣預(yù)熱器的出口與分流閥門(mén)相連；分流閥門(mén)的一個(gè)出口與布袋除塵器相連，另一個(gè)出口連接異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的氣體入口，異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的氣體出口、旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器順次相連；布袋除塵器出口與引風(fēng)機(jī)相連；異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的氣體入口管路和氣體出口管路上均安裝有止風(fēng)閥；省煤器的氣體入口、異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的氣體出口和布袋除塵器的氣體出口均安裝有煙氣溫度檢測(cè)儀；異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的物料入口處安裝有電容式料層厚度計(jì)。

優(yōu)選的，所述的異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的氣體出口安裝有斗式提升機(jī)。斗式提升機(jī)用于輸出氣體出口處可能富集的固體顆粒。

優(yōu)選的，所述的異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)為回轉(zhuǎn)式異長(zhǎng)徑比干燥機(jī)，干燥機(jī)的長(zhǎng)徑比為2-4，而常規(guī)干燥機(jī)的長(zhǎng)徑比為4-12，異長(zhǎng)徑比干燥機(jī)經(jīng)濟(jì)性顯著提高，節(jié)約成本，靈活性更高。

本發(fā)明還公開(kāi)了所述設(shè)備的利用循環(huán)流化床鍋爐煙氣余熱干燥廢木材的方法：

鍋爐尾部煙氣進(jìn)入省煤器換熱后進(jìn)入空氣預(yù)熱器，從空氣預(yù)熱器出來(lái)的煙氣進(jìn)入分流閥門(mén)分流，部分或全部進(jìn)入異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的氣體入口；

木材刮板上料機(jī)將待烘干的廢木材送入異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的物料入口，在異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)內(nèi)，物料借助于煙氣的熱量加熱、氣化其中的水分，水蒸氣同空氣帶出干燥器，干燥后的廢木材由輸出烘干物料封閉傳輸帶輸出；吸濕后的煙氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器除去可能含有的固體顆粒，最后與未被分流的煙氣一起進(jìn)入布袋除塵器除塵；引風(fēng)機(jī)連接在布袋除塵器后為煙氣流動(dòng)提供動(dòng)力；

在干燥過(guò)程中為了防止干燥機(jī)內(nèi)部和外界的氣流交換，在干燥機(jī)的進(jìn)出口都布置止風(fēng)閥；煙氣溫度檢測(cè)儀檢測(cè)溫度，根據(jù)溫度變化通過(guò)電容式料層厚度計(jì)控制輸入的待烘干的廢木材厚度。

優(yōu)選的，空氣預(yù)熱器出口的煙氣溫度為150-200℃。干燥機(jī)出口的煙氣溫度為120-150℃。

優(yōu)選的，進(jìn)入干燥機(jī)的廢木材的熱值在1500-2500cal/kg。廢木材物料在進(jìn)入干燥機(jī)前的原始含水率在40％-55％。煙氣在異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)中的流速為5-10m/s，濕物料的處理量為5-19t/h。

本發(fā)明的方法節(jié)能、環(huán)保。同時(shí)加快了干燥的速度、增加了干燥的物料量。煙氣的出口溫度和木材的含水率變化可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要擇優(yōu)實(shí)施。理論的最大值經(jīng)過(guò)變工況計(jì)算得到：在初始溫度為180℃左右，初始含水率為45％左右的情況下，根據(jù)實(shí)際遇到的情況，在所需要干燥的物料量比較少時(shí)，可以采用小幅度的降溫就可以達(dá)到將指定物料干燥到所需的含水率。此時(shí)，煙氣的剩余溫差可以繼續(xù)干燥或預(yù)熱空氣。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明利用循環(huán)流化床鍋爐煙氣余熱干燥廢木材的方法流程圖；

圖2是本發(fā)明設(shè)備中廢木材干燥部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1‐止風(fēng)閥；2‐刮板上料機(jī)；3‐異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)；4‐旋風(fēng)除塵器。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參見(jiàn)圖1，利用循環(huán)流化床鍋爐煙氣余熱干燥廢木材的設(shè)備包括：木材刮板上料機(jī)2、分流閥門(mén)、止風(fēng)閥1、旋風(fēng)除塵器4、空氣預(yù)熱器、省煤器、引風(fēng)機(jī)、布袋除塵器、異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)3、輸出烘干物料封閉傳輸帶、煙氣溫度檢測(cè)儀、電容式料層厚度計(jì)；

木材刮板上料機(jī)的出料口與異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的物料入口相連；異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的物料出口連接輸出烘干物料封閉傳輸帶；省煤器、空氣預(yù)熱器順次相連，空氣預(yù)熱器的出口與分流閥門(mén)相連；分流閥門(mén)的一個(gè)出口與布袋除塵器相連，另一個(gè)出口連接異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的氣體入口，異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的氣體出口、旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器順次相連；布袋除塵器出口與引風(fēng)機(jī)相連；異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的氣體入口管路和氣體出口管路上均安裝有止風(fēng)閥；省煤器的氣體入口、異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的氣體出口和布袋除塵器的氣體出口均安裝有煙氣溫度檢測(cè)儀；異長(zhǎng)徑比回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的物料入口處安裝有電容式料層厚度計(jì)。

本發(fā)明的煙氣直接加熱干燥廢木材的方法包括：

步驟1：在空氣預(yù)熱器的出口處增加煙氣分流閥門(mén)，有一部分煙氣直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)內(nèi)，木材和煙氣發(fā)生混合，實(shí)現(xiàn)了熱量從溫度高的部分傳遞到了熱量低的部分。

步驟2：等待干燥的物料進(jìn)入干燥機(jī)處設(shè)置止風(fēng)閥，防止冷氣進(jìn)入干燥機(jī)。同時(shí)在物料出口處設(shè)置止風(fēng)閥，防止干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)入冷氣，及時(shí)停止氣流交換。

步驟3：圓筒式異長(zhǎng)徑比干燥機(jī)的采用，保證熱風(fēng)和干燥物料的充分接觸，同時(shí)也能夠增加干燥的強(qiáng)度和干燥的速度。

步驟4：干燥過(guò)程采用煙氣5-10m/s速度流動(dòng)，木材緩慢通過(guò)，在干燥機(jī)內(nèi)停滯一段時(shí)間，然后將物料從密封的輸送帶傳送到儲(chǔ)存?zhèn)}，以免受外界的潮濕濕空氣影響。

步驟5：待干燥時(shí)間結(jié)束后，干燥后的煙氣進(jìn)入到旋風(fēng)除塵器，然后將煙氣與可能攜帶的固體顆粒充分分離，同時(shí)達(dá)到煙氣除塵的效果。

步驟6：在物料的出口處，防止煙氣排出造成污染，同樣設(shè)置止風(fēng)閥及時(shí)關(guān)閉煙氣流動(dòng)。

實(shí)施例1

原料；待干燥的廢木材1，廢木材的工業(yè)分析如下：Mar＝41.64％，Aar＝8.21％，Var＝41.17％，F(xiàn)Car＝8.98％，Mt＝41.64％。元素分析如下：Car＝26.77％，Har＝3.11％，Nar＝1.02％，Sar＝0.22％，Qar＝19.02％。

處理方法：根據(jù)能量平衡和質(zhì)量平衡的原則，統(tǒng)一舉例選擇煙氣從鍋爐尾部空氣預(yù)熱器出來(lái)后的溫度為180℃，以蒸發(fā)量為55t/h的鍋爐為例，為保證排煙溫度適中，不至于過(guò)低而造成尾部水冷壁的結(jié)渣的問(wèn)題，從干燥機(jī)中出來(lái)的煙氣溫度取為150℃。

煙氣流量114082kg/h,出口廢木材的含水率不高于40％；干燥機(jī)的長(zhǎng)徑比為3；

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：廢木材(濕)的干燥量可達(dá)18t/h。

結(jié)論：采用直接干燥一方面加快了干燥的速度，同時(shí)提高了干燥的經(jīng)濟(jì)性。降溫30℃，可以處理相當(dāng)數(shù)量的廢木材，對(duì)于節(jié)約能源，廢物再利用，起到了關(guān)鍵了轉(zhuǎn)換作用。

實(shí)施例2

原料；待干燥的廢木材2，廢木材的工業(yè)分析如下：Mar＝49.21％，Aar＝1.15％，Var＝41.15％，F(xiàn)Car＝8.48％，Mt＝49.21％。元素分析如下：Car＝25.44％，Har＝2.96％，Nar＝0.26％，Sar＝0.04％，Qar＝20.94％。

處理方法：根據(jù)能量平衡和質(zhì)量平衡的原則，統(tǒng)一舉例選擇煙氣從鍋爐尾部空氣預(yù)熱器出來(lái)后的溫度為170℃，以蒸發(fā)量為55t/h的鍋爐為例，為保證排煙溫度適中，不至于過(guò)低而造成尾部水冷壁的結(jié)渣的問(wèn)題，從干燥機(jī)中出來(lái)的煙氣溫度取為140℃。

煙氣流量114082kg/h,出口廢木材的含水率不高于40％；干燥機(jī)的長(zhǎng)徑比為3；

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：廢木材(濕)的量為7554kg/h。

結(jié)論：，在經(jīng)過(guò)相同溫差，因?yàn)闇囟仍降吞峁┙o的能量越少，相同時(shí)間處理的廢木材明顯低于廢木材1。

實(shí)施例3

原料；待干燥的廢木材3，廢木材的工業(yè)分析如下：Mar＝47.40％，Aar＝5.98％，Var＝37.77％，F(xiàn)Car＝8.84％，Mt＝47.40％。元素分析如下：Car＝24.48％，Har＝2.90％，Nar＝0.53％，Sar＝0.02％，Qar＝18.70％。

處理方法：根據(jù)能量平衡和質(zhì)量平衡的原則，統(tǒng)一舉例選擇煙氣從鍋爐尾部空氣預(yù)熱器出來(lái)后的溫度為180℃，以蒸發(fā)量為55t/h的鍋爐為例，為保證所干燥廢木材的含水率在38％左右。

煙氣流量114082kg/h,廢木材干燥量保持15t/h左右；干燥機(jī)的長(zhǎng)徑比為3；

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：干燥過(guò)后的煙氣溫度為120℃左右，出于排煙溫度的低值。

結(jié)論：對(duì)于處理不同煙氣需求或者廢木材干燥的需求，本技術(shù)能夠靈活調(diào)度，在經(jīng)濟(jì)性顯著降低的情況下滿足要求。

本發(fā)明相對(duì)于其他干燥方法，整體的經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)的可操作性和廣泛的適用性等顯著性特點(diǎn)。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、耗時(shí)更短、耗能更低、成本更低的優(yōu)點(diǎn)。，大直徑長(zhǎng)度短的優(yōu)勢(shì)與常規(guī)回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)相比，異常規(guī)圓筒干燥機(jī)直徑較大，長(zhǎng)度較短。單位時(shí)間通過(guò)的物料量更大，物料的干燥時(shí)間短，等待時(shí)間短。實(shí)際生活中干燥大部分干燥的物料水分差不是很大，這種情況下，在干燥水分差較小，廢木材量較大時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯。尤其可以降低成本。對(duì)于處理不同需求的企業(yè)來(lái)說(shuō)，本專利能夠在合理的成本范圍內(nèi)，采取靈活的干燥量，達(dá)到干燥的目的。