CN102192638B - 一种实现褐煤低温干燥的方法 - Google Patents
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Abstract
一种实现褐煤低温干燥的方法，解决了在高温环境中干燥褐煤、容易导致褐煤发生自燃甚至炉体爆炸的技术难题，采用的技术方案是，本方法是在以褐煤为原料、借助滚筒干燥炉的加热形成干燥褐煤的工艺中实现的，关键是：采用恒温、恒流热源、形成的连续加热方式，在内热式滚筒干燥炉中沿轴向方向形成温度梯度的变化不大于5℃/米、沿径向温度梯度变化不超过1℃/米的干燥氛围；在内热式滚筒干燥炉中、采用在干燥炉中心设置的带翼板的导热管形成隔离的扇形截面烘干通道，对褐煤实行连续翻动式低温干燥，干燥温度控制在180～250℃；配套工艺参数包括干燥炉体倾角2～10°，炉体转速2～15转/分。
Description
技术领域
本发明属于褐煤干燥提质技术领域，涉及到一种实现褐煤低温干燥的方法，特别是采用中低温度实现褐煤干燥的方法，保证在正常置换滚筒内湿气的同时避免引起褐煤自燃。
背景技术
褐煤，又名柴煤，是煤化程度最低的矿产煤。一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤，由于它富含挥发份，所以易于燃烧并冒烟。含水35-40％左右，发热值2700-2800大卡/Kg左右。褐煤主要用于发电厂的燃料，也可作化工原料、催化剂载体、吸附剂、净化污水和回收金属等。通常有两种：1)、土状褐煤，质地疏松而较软；2)、暗色褐煤，质地致密而较硬。可直接用作家庭燃料、工业热源燃料及发电的燃料，也可用作气化、低温干馏等的原料。焦化后的褐煤可制作为煤砖用于炊事和加热；它也作为活性炭的来源，用于水的处理、复原黄金和提取碘。
由于褐煤含水量大，热值低，运输成本大，直接使用燃烧效率太低，也不便于冬季储运，况且煤泥产品露天堆放造成矿区环境“遇水流失、遇风飞扬”，这样就造成了煤资源的流失及环境污染。褐煤和其他的煤炭资源一样，开采出来以后都要经过洗选，选出优质的褐煤，洗选的副产物煤泥同样不便于利用。最有效的方法是将煤泥脱水，利用煤泥烘干机、褐煤烘干机将原料湿煤泥脱水干燥，可以在保证被干燥煤泥、褐煤质量不变的前提 下，将煤泥脱水，提高燃烧效率，使煤炭资源更加充分利用。因此一般在使用褐煤时提前都会将其进行干燥除湿。
褐煤干燥的方式有三种：振动混流干燥、带式炉干燥提质技术、滚筒干燥技术。本方法是基于滚筒干燥技术进行的改进。现有技术中用滚筒褐煤干燥机可将水分降至15％左右，发热值提升至4500大卡/公斤。但一般的滚筒干燥机热源是采用外置的热风炉，干燥温度为500℃-700℃，容易发生褐煤自燃，甚至爆炸现象。
发明内容
本发明的目的是为了解决在高温环境中干燥褐煤、容易导致褐煤发生自燃甚至炉体爆炸，从而影响褐煤干燥效率的技术难题，设计了一种实现褐煤低温干燥的方法，通过对滚筒干燥机结构的改良，实现了褐煤的中低温干燥，即节省热源，同时又提高了褐煤干燥的效率，避免由于干燥温度过高而发生褐煤自燃现象。
本发明为实现发明目的采用的技术方案是，一种实现褐煤低温干燥的方法，本方法是在以褐煤为原料、借助滚筒干燥炉的加热形成干燥褐煤的工艺中实现的，关键是：本方法：
1)采用恒温、恒流热源、形成的连续加热方式，在内热式滚筒干燥炉中沿轴向方向形成温度梯度的变化不大于5℃/米、沿径向温度梯度变化不超过1℃/米的干燥氛围；
2)在内热式滚筒干燥炉中、采用在干燥炉中心设置的带翼板的导热管形成隔离的扇形截面烘干通道，对褐煤实行连续翻动式低温干燥，干燥温度控制在180～250℃；配套工艺参数包括干燥炉体倾角2～10°，炉体转速 2～15转/分。
本发明的关键是通过对内热式滚筒干燥炉的结构进行改进，将干燥氛围由采用高温热风直接与褐煤接触的方式变换为，采用将干燥热源设置在干燥炉中心与物料间接接触的方式，避免了由于直接接触的温度过高而发生自燃的现象。同时采用热油或过压蒸汽作为热源，即使将干燥温度控制为较低的180-250℃，褐煤也能充分干燥；通过温度的恒温控制以及炉内散热翅片的设置可以使褐煤的干燥温度更加均匀，本专利中的恒温指的是温度维持在一定梯度变化下。在输油管与滚筒内壁之间设置散热翅片结构，将滚筒内部分成若干个独立干燥腔室，褐煤在各自的腔内做流动移位，可以使褐煤受热更加均匀，而且还显著降低了褐煤在干燥过程中的破碎程度。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明中内热式滚筒干燥炉的局部剖面图。
图2是图1中A-A向剖面图。
附图中，1是卧式滚筒干燥炉体，1-1是外套筒，1-2是保温层，2是输油管路，3是内套筒，3-1是热源进口，3-2是热源出口，4是散热翅片，5是独立料流通道，6是轴承支座，7-1是补气口，7-2是湿气排出口，8是物料导流板。
具体实施方式
一种实现褐煤低温干燥的方法，本方法是在以褐煤为原料、借助滚筒干燥炉的加热形成干燥褐煤的工艺中实现的，关键是：本方法：
1)采用恒温、恒流热源、形成的连续加热方式，在内热式滚筒干燥炉 中沿轴向方向形成温度梯度的变化不大于5℃/米、沿径向温度梯度变化不超过1℃/米的干燥氛围；
2)在内热式滚筒干燥炉中、采用在干燥炉中心设置的带翼板的导热管形成隔离的扇形截面烘干通道，对褐煤实行连续翻动式低温干燥，干燥温度控制在180～250℃；配套工艺参数包括干燥炉体倾角2～10°，炉体转速2～15转/分。
上述的扇形截面烘干通道形成的具体方式是：内热式滚筒干燥炉具有卧式滚筒干燥炉体1，在卧式滚筒干燥炉体1的中心轴线上设置热源传输管，并在炉壁与热源传输管之间、沿卧式滚筒干燥炉体1轴向设置、并按照径向圆均匀分布一组散热翅片4从而将炉壁与热源传输管之间的干燥室分隔为一组独立料流通道5，热源传输管以及散热翅片(4)共同形成所述带翼板的导热管，独立料流通道即为所述扇形截面烘干通道，在热源传输管中通入热油，各独立料流通道5借助散热翅片4形成恒温干燥室。
上述的散热翅片4的数量设置为3-6个。
在卧式滚筒干燥炉体1的物料出口处设置补气口7-2，在物料进口处设置湿气排出口7-1。
上述的散热翅片4是膜式壁结构。
上述的干燥炉体倾角优选5～10°。
上述的炉体转速优选5～15转/分。
上述的干燥温度优选200～230℃。
在本方法中使用的内热式滚筒干燥炉，是为配合本方法经过改良后的结构，结构中包括限位在轴承支座6上的倾斜定位的卧式滚筒干燥机体、 设置在卧式滚筒干燥机体两端的物料进、出口、设置在卧式滚筒干燥机体外的驱动装置、旋转传动机构、以及设置在卧式滚筒干燥机体内的热源传输通道，上述的热源传输通道是设置在卧式滚筒干燥机体轴线上的输油管路2，外套筒1-1与输油管路2外壁形成的内套筒3组成卧式滚筒干燥机体的套筒式结构，输油管2的两端分别设置热源进口3-1、热源出口3-2，可以借助外循环泵组成循环供油结构。
套筒3与外套筒1-1之间的空间为隔离结构：沿机体1轴向设置、并按照径向圆均匀分布的一组散热翅片4、将干燥室分隔为一组独立料流通道5。
在外套筒1-1外还设置有保温层1-2。
所述的输油管路2中油的温度为180～250℃。
所述的散热翅片4是膜式壁结构。
所述的散热翅片4的数量设置为3-6个。
所述的卧式滚筒干燥机体1的倾斜角度是3～8°。
在卧式滚筒干燥机体1的物料出口处设置补气口7-2，在物料进口处设置湿气排出口7-1。
在物料出口处还定位有物料导流板8。
本发明在具体实施时，滚筒式褐煤干燥机借助驱动装置与旋转传动机构将卧式滚筒干燥炉体1驱动旋转，其中驱动机构为无级变速电机，旋转传动机构为齿轮、链条式结构。旋转的转速控制在2～8转/分、卧式滚筒干燥机体的角度为3～8°、以及原料尽量匹配设置，一边旋转，一边借助输油管路2中的热油间接加热烘干，干燥机的换热面采用膜式壁的散热翅片4结构，膜式壁将滚筒内部分成若干个腔。褐煤在各自的腔内做流动移位， 显著降低了褐煤在干燥过程中的破碎程度。利用导热油炉的烟气余热，预热用于置换滚筒内湿气的空气，既利用了锅炉的余热，又避免了用烟气直接置换滚筒内湿气可能引起褐煤的自燃甚至爆炸。
本发明的关键是通过对内热式滚筒干燥炉的结构进行改进，将干燥氛围由采用高温热风直接与褐煤接触的方式变换为，采用将干燥热源设置在干燥炉中心与物料间接接触的方式，避免了由于直接接触的温度过高而发生自燃的现象。同时采用热油或过压蒸汽作为热源，即使将干燥温度控制为较低的180-250℃，褐煤也能充分干燥；通过温度的恒温控制以及炉内散热翅片的设置可以使褐煤的干燥温度更加均匀，本专利中的恒温指的是温度维持在一定梯度变化下。在输油管与滚筒内壁之间设置散热翅片结构，将滚筒内部分成若干个独立干燥腔室，褐煤在各自的腔内做流动移位，可以使褐煤受热更加均匀，而且还显著降低了褐煤在干燥过程中的破碎程度。
Claims (8)
1.一种实现褐煤低温干燥的方法，本方法是在以褐煤为原料、借助滚筒干燥炉的加热形成干燥褐煤的工艺中实现的，其特征在于：本方法：
1)采用恒温、恒流热源、形成的连续加热方式，在内热式滚筒干燥炉中沿轴向方向形成温度梯度的变化不大于5℃/米、沿径向温度梯度变化不超过1℃/米的干燥氛围；
2)在内热式滚筒干燥炉中、采用在干燥炉中心设置的带翼板的导热管形成隔离的扇形截面烘干通道，对褐煤实行连续翻动式低温干燥，干燥温度控制在180～250℃；配套工艺参数包括干燥炉体倾角2～10°，炉体转速2～15转/分。
2.根据权利要求1所述的实现褐煤低温干燥的方法，其特征在于：所述的扇形截面烘干通道形成的具体方式是：内热式滚筒干燥炉具有卧式滚筒干燥炉体(1)，在卧式滚筒干燥炉体(1)的中心轴线上设置热源传输管，并在炉壁与热源传输管之间、沿卧式滚筒干燥炉体(1)轴向设置、并按照径向圆均匀分布一组散热翅片(4)从而将炉壁与热源传输管之间的干燥室分隔为一组独立料流通道(5)，热源传输管以及散热翅片(4)共同形成所述带翼板的导热管，独立料流通道即为所述扇形截面烘干通道，在热源传输管中通入热油，各独立料流通道(5)借助散热翅片(4)形成恒温干燥室。
3.根据权利要求2所述的实现褐煤低温干燥的方法，其特征在于：所述的散热翅片(4)的数量设置为3-6个。
4.根据权利要求2所述的实现褐煤低温干燥的方法，其特征在于：在卧式滚筒干燥炉体(1)的物料出口处设置补气口(7-2)，在物料进口处设置湿气排出口(7-1)。
5.根据权利要求2所述的实现褐煤低温干燥的方法，其特征在于：所述的散热翅片(4)是膜式壁结构。
6.根据权利要求1所述的实现褐煤低温干燥的方法，其特征在于：所述的干燥炉体倾角优选5～10°。
7.根据权利要求1所述的实现褐煤低温干燥的方法，其特征在于：所述的炉体转速优选5～15转/分。
8.根据权利要求1所述的实现褐煤低温干燥的方法，其特征在于：所述的干燥温度优选200～230℃。
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