CN102650493B

CN102650493B - 一种蒸汽回转列管与高频联合干燥褐煤的装置及工艺

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Publication number: CN102650493B
Application number: CN201210158409.7A
Authority: CN
Inventors: 李捷; 王成运; 李选友; 李胜; 王宏耀; 吴静; 赵改菊; 尹凤交; 耿文广
Original assignee: SHANDONG TIANLI DRYING CO Ltd
Current assignee: SHANDONG TIANLI DRYING CO Ltd
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2032-05-21
Also published as: CN102650493A

Abstract

本发明公开了一种蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥装置，包括蒸汽回转列管干燥机、高频干燥机、除尘装置、加料装置、加压装置、外部换热器和电加热器。蒸汽回转列管干燥机的加热管内的饱和蒸汽与褐煤间接接触干燥褐煤的外在水分，过热蒸汽直接进入蒸汽回转列管干燥机与湿煤直接接触作为携湿气体，褐煤在蒸汽回转列管干燥机内干燥完外在水分后进入高频干燥机中干燥其内在水分；蒸汽回转列管干燥机排出的乏气经旋风除尘器气固分离，收集的褐煤送入高频干燥机中干燥其内在水分。本发明具有过程简单、操作方便、运行安全、能耗低、干燥效果好、环保等优点。

Description

一种蒸汽回转列管与高频联合干燥褐煤的装置及工艺

技术领域

本发明涉及一种干燥装置及工艺，尤其涉及一种蒸汽回转列管与高频联合干燥褐煤的装置及工艺。

背景技术

褐煤的干燥技术很多，主要有热烟气直接接触干燥、热油干燥、热水干燥、饱和蒸汽间接干燥等。目前，国内褐煤干燥工艺大多采用与烟气直接接触的转筒干燥机、气流干燥机和链板式干燥机等，虽然设备投资小、建设周期短，但由于褐煤具有挥发分高和燃点低的特性，存在极大的安全隐患。由于烟气中含有氧气，与褐煤直接接触极易形成燃烧、爆炸，导致发生生产事故，造成人员伤亡。

蒸汽回转列管干燥机属于间接传热干燥设备，它是在传统的直接传热回转干燥机的基础上加装蒸汽列管形成的，干燥所需的热量由蒸汽列管传递给被干燥的物料。与传统的直接传热回转干燥机相比，蒸汽列管干燥机具有产品质量易于保证、方便回收冷凝水、热效率高、污染低、携湿气体流量小和干燥机内溶剂浓度高等优点，非常利于解决褐煤等物料干燥过程中的燃、爆问题。虽然蒸汽回转列管干燥机一次性投资较大，但由于其明显的安全、节能效果，能够发展成一种具有发展前景的褐煤干燥技术，越来越引起大家的重视。

但是，褐煤在蒸汽回转列管干燥机中的干燥过程存在恒速干燥阶段和降速干燥阶段。在恒速干燥阶段，褐煤干燥的水分主要是外在水分，干燥速率较快，能量利用率高。而在降速干燥阶段，褐煤干燥的水分主要是内在水分，干燥速率的变化规律已与物料性质及内部结构有关，总的表现为水分自物料内部向表面转移的速率低于物料表面向干燥气体的汽化速率，蒸发已由表面汽化控制转变成内部扩散控制，在该阶段干燥速率急速下降，会存在干燥速率小、干燥时间长且耗能大等不足，需要进行改进。

本发明将利用高频干燥技术具有适合物料内部水分干燥的优点，采用该技术替代蒸汽回转列管干燥用于干燥褐煤的内在水分，进一步优化褐煤的干燥效果，提高能量利用率。

发明内容

本发明提出采用蒸汽回转列管干燥技术和高频干燥技术联合干燥，即采用蒸汽回转列管干燥技术干燥褐煤的外在水分，采用高频干燥技术干燥褐煤的内在水分，合理利用能源，提高了褐煤干燥效果。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案。

一种蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥装置，包括蒸汽回转列管干燥机、高频干燥机、除尘装置、加料装置、加压装置、外部换热器和电加热器。

蒸汽回转列管干燥机的加料端与加料装置连接，出料端与除尘装置连接；所述蒸汽回转列管干燥机分别与饱和蒸汽、过热蒸汽连接，饱和蒸汽一路与蒸汽回转列管干燥机内的加热管的一端连接，加热管的另一端与冷凝水总管连接，另一路经电加热器加热后变为过热蒸汽，过热蒸汽直接进入蒸汽回转列管干燥机作为携湿气体，携带褐煤中脱除的水分及部分细煤粉一起进入除尘装置；所述除尘装置为旋风除尘器，从蒸汽回转列管干燥机排出的乏气经旋风除尘器气固分离，收集的褐煤粉送入高频干燥机，除尘后的乏气一路进入电加热器循环利用，另一路经外部换热器与经加压装置加压后的空气换热后排空。

所述加料装置包括料仓和定量绞龙，料仓与定量绞龙连接，定量绞龙与蒸汽回转列管干燥机连接。

所述加压装置为风机。

所述蒸汽回转列管干燥机的出料端和除尘装置之间还设有卸料阀Ⅰ。

所述乏气经旋风除尘器气固分离后，收集的褐煤粉经卸料阀Ⅱ送入高频干燥机。

一种蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥的工艺，它以加热管内的饱和蒸汽为主要热源，以过热蒸汽为携湿气体带走水汽，从蒸汽回转列管干燥机出来的褐煤再经过高频干燥机，进一步去除水分。

本工艺将蒸汽回转列管干燥和高频干燥相联合，蒸汽回转列管干燥机主要先脱除褐煤的外在水分，然后采用高频干燥脱除褐煤的内在水分。

其具体过程为：

1）将湿褐煤送入蒸汽回转列管干燥机，过热蒸汽进入蒸汽回转列管干燥机与湿褐煤直接接触并作为携湿气体，饱和蒸汽送入其内的加热管作为干燥热源。

2）通过控制褐煤在蒸汽回转列管干燥机内的停留时间，干燥完其外在水分后，将褐煤排出送入高频干燥机。

3）蒸汽回转列管干燥机中褐煤脱除的水分及过热蒸汽的混合乏气经旋风除尘器气固分离后，收集的褐煤粉送入高频干燥机，除尘后的乏气一路进入电加热器循环利用，另一路经外部换热器与经风机加压后的空气换热后排空。

4）列管内的饱和蒸汽在干燥过程中放热形成冷凝水，冷凝水在蒸汽回转列管干燥机的汽室内收集，利用虹吸作用经虹吸管排出干燥机。

5）被外部加热器加热的空气经通风系统进入高频干燥机。

6）通过控制褐煤在高频干燥室的停留时间，干燥至要求的水分后，将褐煤排出送入成品区。

7）通入高频干燥机的空气和褐煤脱除的水分一起通过通风系统排空。

所述湿褐煤的含水量为30%—60%。

所述高频干燥机发射频率为6.78MHz（或13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz）的电波，使物料中电介质的分子（水分子）在变化的电场作用下反复极化，在正负两个电极之间的分子不断摩擦振动，产生热能，使物料中的水分汽化。

高频干燥的原理为：发射频率为6.78MHz（或13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz）的高频电波，处于电场中的物料的极性分子将重新排列，带正电的一端朝向负极，带负电的一端朝向正极。若改变电场方向，则极性分子的取向也随之改变。若电场迅速交替地改变方向，则极性分子亦随着迅速摆动。由于分子的热运动和相邻分子间的相互作用，极性分子随电场方向改变而做的规则摆动将受到干扰和阻碍，即产生了类似摩擦的作用,使分子获得能量，产生热能，物料中的水分汽化。由此可见，高频干燥主要是使物料内部的水分子作用而汽化从而达到物料干燥的目的，因而该干燥技术非常适合于褐煤内在水分的干燥。

因此，采用将蒸汽回转列管干燥和高频干燥相联合的干燥工艺，对褐煤的外在水分和内在水分进行分别干燥，合理、有效地利用了能源。

本发明的有益效果是：通过将蒸汽回转列管干燥技术和高频干燥技术相结合，利用这两种干燥技术的特点，分别干燥褐煤的外在水分和内在水分，具有安全、节能、环保、节水等突出优点。将这一环境友好型、资源节约型清洁煤技术项目应用于国内褐煤电厂、煤矿和煤化工项目，通过对褐煤预处理工艺进行技术改造升级，可明显减少燃料消耗和CO₂排放，降低配套系统的损耗，提高电厂、煤化工系统的总体效率。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

其中，1.料仓，2.定量绞龙，3.电加热器，4.蒸汽回转列管干燥机，5.卸料阀Ⅰ，6.旋风除尘器，7.卸料阀Ⅱ，8.高频干燥机，9.外部换热器，10.风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1中蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥装置，它包括蒸汽回转列管干燥机4、高频干燥机8、料仓1、定量绞龙2、旋风除尘器6、风机10、外部换热器9和电加热器3。蒸汽回转列管干燥机4加料端与定量绞龙2连接，出料端与卸料阀Ⅰ5连接，同时蒸汽回转列管干燥机4出料端还与旋风除尘器6连接，蒸汽回转列管干燥机4分别与饱和蒸汽、过热蒸汽连接，饱和蒸汽一路与蒸汽回转列管干燥机4内的加热管的一端连接，加热管另一端与冷凝水总管连接，另一路经电加热器3加热后变为过热蒸汽，过热蒸汽直接进入蒸汽回转列管干燥机4作为携湿气体，携带褐煤中脱除的水分及部分细煤粉一起进入旋风除尘器6，其中乏气经旋风除尘器6气固分离后，收集的褐煤粉经卸料阀Ⅱ7送入高频干燥机8，除尘后的乏气一路进入电加热器3循环利用，另一路经外部换热器9与经风机10加压后的空气换热后排空。

本实施例的蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥工艺为：

1）将含水率30%—60%的湿褐煤送入蒸汽回转列管干燥机4，过热蒸汽进入蒸汽回转列管干燥机4与湿褐煤直接接触并作为携湿气体，饱和蒸汽送入其内部加热管作为干燥热源；

2）褐煤在蒸汽回转列管干燥机4内随着筒体转动，被提升、扬洒，利用对流、传导、辐射等多种换热方式进行干燥，通过控制褐煤在蒸汽回转列管干燥机4内的停留时间，干燥完其外在水分后，将褐煤排出送入高频干燥机8；

3）蒸汽回转列管干燥机4中褐煤脱除的水分及过热蒸汽的混合乏气经旋风除尘器6气固分离后，收集的褐煤粉经卸料阀Ⅱ7送入高频干燥机8，除尘后的乏气一路进入电加热器3吸热转换为过热蒸汽后进入蒸汽回转列管干燥机4内循环利用，另一路经外部换热器9与经风机10加压后的空气换热后排空；

4）加热管内的饱和蒸汽在干燥过程中放热形成冷凝水，冷凝水在蒸汽回转列管干燥机4的汽室内被收集，利用虹吸作用经虹吸管排出干燥机4；

5）被外部加热器9加热的空气经通风系统进入高频干燥机8；

6）通过控制褐煤在高频干燥机8内的停留时间，干燥至要求的水分后，将褐煤排出送入成品区；

7）通入高频干燥机8的热空气和干燥析出的水分混合一起通过通风系统排空。

Claims

1.一种蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥装置，包括蒸汽回转列管干燥机、高频干燥机、除尘装置、加料装置、加压装置、外部换热器和电加热器；其特征是，蒸汽回转列管干燥机的加料端与加料装置连接，出料端与除尘装置连接，所述蒸汽回转列管干燥机分别与饱和蒸汽、过热蒸汽连接，饱和蒸汽一路与蒸汽回转列管干燥机内的加热管的一端连接，加热管另一端与冷凝水总管连接，另一路经电加热器加热后变为过热蒸汽，过热蒸汽直接进入蒸汽回转列管干燥机与湿煤接触作为携湿气体，与褐煤脱除的水分及部分细煤粉一起进入除尘装置；所述除尘装置为旋风除尘器，其中乏气经旋风除尘器气固分离后，收集的褐煤粉送入高频干燥机，除尘后的乏气一路进入电加热器循环利用，另一路经外部换热器与经加压装置加压后的空气换热后排空。

2.如权利要求1所述的蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥装置，其特征是，所述加料装置包括料仓和定量绞龙，料仓与定量绞龙连接，定量绞龙与蒸汽回转列管干燥机连接。

3.如权利要求1所述的蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥装置，其特征是，所述加压装置为风机。

4.如权利要求1所述的蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥装置，其特征是，所述高频干燥机发射频率为6.78MHz或13.56MHz或27.12MHz或40.68MHz的电波，使物料中电介质的分子在变化的电场作用下反复极化，在正负两个电极之间的分子不断摩擦振动，产生热能，物料中的水分汽化。

5.如权利要求1所述的蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥装置，其特征是，所述蒸汽回转列管干燥机的出料端和除尘装置之间还设有卸料阀Ⅰ。

6.如权利要求1所述的蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥装置，其特征是，所述乏气经旋风除尘器除尘后，收集的干粉经卸料阀Ⅱ送入高频干燥机。

7.一种蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥工艺，将蒸汽回转列管干燥和高频干燥相联合，蒸汽回转列管干燥机主要先脱除褐煤的外在水分，然后采用高频干燥脱除褐煤的内在水分，

其特征是，包括以下步骤：

1）将湿褐煤送入蒸汽回转列管干燥机，过热蒸汽进入蒸汽回转列管干燥机与湿褐煤直接接触并作为携湿气体，饱和蒸汽送入其内的加热管作为干燥热源；

2）通过控制褐煤在蒸汽回转列管干燥机内的停留时间，干燥完其外在水分后，将褐煤排出送入高频干燥机；

3）蒸汽回转列管干燥机中褐煤脱除的水分及过热蒸汽的混合乏气经旋风除尘器气固分离后，收集的褐煤粉送入高频干燥机，除尘后的乏气一路进入电加热器循环利用，另一路经外部换热器与经风机加压后的空气换热后排空；

4）加热管中的饱和蒸汽在干燥过程中放热形成冷凝水，冷凝水在蒸汽回转列管干燥机的汽室内被收集，利用虹吸作用经虹吸管排出干燥机；

5）被外部加热器加热的空气经通风系统进入高频干燥机；

6）通过控制褐煤在高频干燥室的停留时间，干燥至要求的水分后，将褐煤排出送入成品区；

7）通入高频干燥机的空气和干燥析出的水分一起通过通风系统排空。

8.如权利要求7所述的蒸汽回转列管与高频联合的褐煤干燥的工艺，其特征是，所述湿褐煤的含水量为30%—60%。