CN102175076A - 一种降低煤炭干燥系统的干燥器中氧气浓度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种降低煤炭干燥系统的干燥器中氧气浓度的方法,包括:(1)将煤送入干燥器中进行干燥,将干燥煤后的废气送入除尘器中进行除尘处理;(2)除尘后,将废气送入热回收换热器中,进行放热、湿法除去小颗粒煤尘并脱水,使废气温度降至20~25℃;(3)将一部分废气送入冷风混合器,与沉降室出来的高温烟气进行二次混合,使混合气温度为220~240℃后再次送入干燥器,对煤进行干燥;(4)重复步骤(1)~步骤(3),使干燥煤后的废气多次循环混合,将干燥器内氧气浓度降至15%以下。本发明方法措施彻底,从根本上杜绝煤尘爆炸事故的发生;将废气循环利用,减少排放;将废气余热进行回收,节约能源。

Description

一种降低煤炭干燥系统的干燥器中氧气浓度的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及煤炭干燥方法,更具体地,涉及一种降低煤炭干燥系统的干燥器中氧气浓度的方法。
背景技术
[0002] 在神东矿区,有一部分矿井开采出来的原煤水分很高,如昌汉沟煤矿生产出来的原煤水分在左右(这样的煤也常被称为煨煤),经洗煤厂水洗后,水分更是在30%以上。由于煤中水分很高,导致煤炭发热量较低,水洗后的产品煤发热量在4600-4700Kcal/kg 之间,煤炭价格很低且难以开拓市场。这就需要采用干燥的方法来降低煤炭水分,以提高煤的发热量。
[0003] 由于干燥器的干燥能力要求,流过干燥器的热风量很大,每小时约27万立方米热空气。被干燥的煤中含有大量的煤尘,在将22(TC〜M0°C热风送入干燥器的过程中,由于煤尘颗粒小,容易被干燥,这样干燥器就存在大量过干燥煤尘。在风流的带动下,大量煤尘颗粒在干燥器内处于悬浮状态,干燥器煤尘浓度约30g/m3,已接近煤尘爆炸浓度极限。为防止煤尘爆炸,采取火星过滤器过滤热风中混入的火星、采取综合防静电措施防止干燥器内产生静电火花、采取监测监控系统防止干燥器内出现高温点,这些措施没有控制干燥器内煤尘浓度和氧气浓度,一旦有意外情况干燥器内出现火星、火花等高温点,干燥器内仍存在较为严重的煤尘爆炸隐患。
[0004] 另外,现有技术中,从干燥器出来的废气约80°C、湿度约为100%,其中含有大量热量,直接向大气中排放将浪费能源。
发明内容
[0005] 本发明提供一种降低煤炭干燥系统的干燥器中氧气浓度的方法,降低干燥器内气流中氧气含量,使得干燥器煤尘由于缺氧而不能爆炸;同时回收废气中的热量。
[0006] 本发明的煤炭干燥系统包括用于提供高温烟气的热风炉、用于高温烟气沉降的沉降室、用于补入冷风的冷风混合器、用于将混合气输入至干燥器的热风机、干燥器、用于对废气除尘的除尘器、热回收换热器和将废气引出的排风机,以及将煤引入和引出干燥系统的胶带机、给料器等。
[0007] 本发明的方法包括以下步骤:
[0008] 1、将煤炭送入干燥器中进行干燥,将干燥煤后得到的废气送入除尘器中进行除尘处理;
[0009] 2、除尘后,将废气送入热回收换热器中,进行放热、湿法除去小颗粒煤尘并脱水, 使废气温度降至20°C〜25°C左右;
[0010] 3、将一部分废气送入冷风混合器,与沉降室出来的高温烟气进行二次混合,使混合气温度为220°C〜240°C后再次送入干燥器,对煤进行干燥;
[0011] 4、重复步骤1〜步骤3,使干燥煤后的废气多次循环混合,将干燥器内氧气浓度降至15%以下。
[0012] 优选地,步骤3中的高温烟气的氧气浓度为1〜2%,温度为700°C〜800°C。
[0013] 优选地,步骤4中将干燥器内氧气浓度降至12%以下。此浓度下可以有效抑制瓦斯及煤尘爆炸。
[0014] 优选地,步骤3中采用调节混合器冷风门使得混合后气流温度为220°C〜240°C。
[0015] 优选地,热回收换热器为两级废热回收:一级废热回收,用喷淋换热制取60°C〜 75°C的热水,直接用于传统暖气片采暖;二级废热回收,用喷淋换热器吸收排风废热转移到循环水里面,循环水作为热泵系统的低温热源。
[0016] 优选地,步骤1中的废气温度约为80°C〜85°C、湿度约为100%。
[0017] 优选地,步骤1中的除尘器为旋分除尘器。
[0018] 优选地,干燥器可以是振动混流干燥器。
[0019] 优选地,第一次干燥煤后得到的步骤1中的废气的氧气浓度为18%。
[0020] 优选地,检测气流温度、压力、粉尘、二氧化碳、一氧化碳、氧气浓度及方法由系统的安全监测监控系统完成。
[0021] 本发明方法的有益之处在于:从降低干燥器内氧气浓度入手防止煤尘爆炸事故发生,干燥器中氧气浓度可控制在12 %以下,在这样氧气浓度下,即使是瓦斯也不能爆炸,可完全防止煤尘爆炸事故的发生,措施彻底,从根本上杜绝了煤尘爆炸事故的发生;将废气循环利用,减少排放;将废气余热进行回收,节约了能源。
附图说明
[0022] 图1是本发明干燥系统结构示意图。 具体实施方式
[0023] 结合附图和具体实施例详细说明本方法,但本方法并不限于本申请的附图和具体实施例。
[0024] 含水率约为的煨煤经胶带机1和干燥器(唐山神州机械公司生产的200t/h 振动混流干燥器)上部的给料器8进入干燥器7,干燥后从干燥器7底部出口排到胶带机 13上,由胶带机13拉出。其中降低干燥器7中氧气浓度的过程包括以下步骤:
[0025] 1)从干燥器7顶部出来的温度为80°C、湿度为100%、含氧量为18%的热风由风道9送入旋风除尘器10中,由旋风除尘器10除去大颗粒粉尘;
[0026] 2)经旋风除尘器10除去大颗粒粉尘后,将废气由风道16送入热回收换热器14 中,在热回收换热器14中充分放热、湿法除去小颗粒煤尘并采取栅网等去雾器脱去水分后,成为温度为20°C、氧气浓度15%的废气。在此过程中,在放出大量热量的同时,大量的水蒸汽将变为液态水;
[0027] 3)废气由风道11引入排风机12中,排风机12排出的废气一部分经风道15循环返回冷风混合器4开口处,与从热风炉2进入沉降室3后再出来的700°C高温烟气混合,并调节使混合后的气流温度在220°C,并通过热风道5由热风机6再次送入干燥器7中;多余的废气由排放口向大气中排放掉。这样废气一次循环混合后,进入干燥器内的混合后的热空气中氧气浓度可降低至15%左右。[0028] 4)废气多次循环混合后,进入干燥器内的混合热空气中氧气浓度可稳定在12% 以下,可完全防止煤尘爆炸事故的发生。
[0029] 在本方法中,由于排风温度高,为80°C左右,湿度高达100%,便于回收,所以采用两级热回收。
[0030] ①一级废热回收,用喷淋换热制取70〜75度的热水,直接用于传统暖气片采暖。
[0031] ②二级废热回收,用喷淋换热器吸收排风废热转移到循环水里面,循环水作为热泵系统的低温热源。制热工况时,热泵系统提取循环水中的热量,循环水温度降低5°C ;制冷工况时,热泵系统向循环水中放热,循环水温度提高10°C。经过热泵系统后的循环水再重新送入矿井回风热交换器进行热交换,循环往复。
[0032] 热回收系统可以采用专利矿井回风热能提取装置Q00720043354. X)和地下水方式的地能辐射冷暖系统O00520118456. 4)。这两项专利公开的全部内容通过引用的方式结合在本发明中。
[0033] 回收热量的数值在热风炉燃烧煤产生热量的20〜40%之间,由于不同煤炭用户对煤质要求不同,干燥系统干燥参数也根据干燥后煤质要求不同进行调整,不同季节也有较大影响,具体数值取决于整个系统干燥能力。总体上,年干燥能力100万吨煤且水分降低 10个百分点(如水分从30%下降到20% ),年节约燃煤4000〜5000吨。减少的废气排放量方面,主要为系统向大气中排放粉尘量减少60% (正常情况下60%〜80%废气要回到混合器与烟气混合,随热风炉燃烧状态不同,混合器冷风门开度也不同,导致冷热风混合比变化所致),一氧化碳、二氧化碳等排放量基本无变化。

Claims (9)

1. 一种降低煤炭干燥系统的干燥器中氧气浓度的方法,包括:(1)将煤送入干燥器中进行干燥,将干燥煤后的废气送入除尘器中进行除尘处理;(2)除尘后,将废气送入热回收换热器中,进行放热、湿法除去小颗粒煤尘并脱水,使废气温度降至20〜25°C ;(3)将一部分废气送入冷风混合器,与沉降室出来的高温烟气进行二次混合,使混合气温度为220〜240°C后再次送入干燥器,对煤进行干燥;(4)重复步骤(1)〜步骤(3),使干燥煤后的废气多次循环混合,将干燥器内氧气浓度降至15%以下。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤C3)中的高温烟气的氧气浓度为1〜 2%,温度为700〜800°C。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤中将干燥器内氧气浓度降至 12%以下。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤C3)中采用调节混合器冷风门使得混合后气流温度为220〜240°C。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述热回收换热器为两级废热回收:一级废热回收,用喷淋换热制取60〜75°C的热水,直接用于传统暖气片采暖;二级废热回收,用喷淋换热器吸收排风废热转移到循环水里面,循环水作为热泵系统的低温热源。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(1)中的废气温度为80〜85°C。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(1)中的除尘器为旋分除尘器。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述干燥器为振动混流干燥器。
9.根据权利要求1〜8任意一项所述的方法,其特征在于,检测气流温度、压力、粉尘、 二氧化碳、一氧化碳、氧气浓度由系统的安全监测监控系统完成。
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