CN102679689B - 低耗能低排放且保煤质的化工原料煤安全干燥方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低耗能低排放且保煤质的化工原料煤安全干燥方法及装置。方法是以饱和蒸汽间接加热，用过热蒸汽直接接触干燥，蒸发产生的二次蒸汽循环利用，凝结水作为工业用水。装置包括煤预热装置、干燥装置、蒸汽锅炉、过热蒸汽发生器，煤预热装置与干燥装置工艺连接；干燥装置包括间接加热层和干燥区，蒸汽锅炉通过饱和蒸汽分配器分别连接间接加热层和过热蒸汽发生器，过热蒸汽发生器蒸汽出口通入干燥区；间接加热层的冷凝水出口连接蒸汽锅炉进水管，干燥区蒸汽出口经除尘装置连接二次蒸汽分配器，二次蒸汽分配器经压缩泵连接过热蒸汽发生器；干燥区原料出口工艺连接储煤仓。采用双重加热、湿法干燥，煤干燥效率高、热解率低，品质好。
Description
技术领域
本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种干燥效率高、节能、环保、安全性能好、对煤品质影响小的低耗能低排放且保煤质的化工原料煤安全干燥方法及装置。
背景技术
煤的干燥，国内外普遍做法是采用热烟与煤直接接触的干燥方式，比如滚筒干燥、混合震动折流床、流化床、气流床干燥等。但这些方法大都存在耗能高，污染大，安全性差和热效率低的不足。在干燥过程中，煤中水分随烟气一起排放，蒸汽汽化潜热没有得到利用，而且汽化水无法回收利用。高温烟气与煤直接接触，煤中水分迅速汽化，易造成煤的热崩碎。其次，煤在干燥机中自身发生碰撞、摩擦，并有较大的自由落差，加重了二次破碎几率。容易产生较多的细煤粉，不仅造成资源的浪费，而且易产生扬尘，对环境污染大。
高温烟气干燥会导致煤会发生不同程度的物理化学变化（如脱羧、热解等），一是产生的可燃挥发分极易与细煤粉形成爆炸环境，给生产管理带来极大的安全隐患；而且对后续加工利用产生不利影响。如在褐煤蜡生产中，会使产蜡率降低10%以上，蜡中的酸值和皂化值分别降低10个单位和20个单位左右，蜡中的异丙醇不溶物（地沥青）增加近1倍。
鉴于现有煤干燥技术存在的问题，开发一种高效、节能、环保、安全的化工原料煤的干燥方法，对有效保持煤的品质，提高资源利用率，减少环境污染，保障生产安全是十分有利的。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种工艺简便，对煤的品质影响小的低耗能低排放且保煤质的化工原料煤安全干燥方法，第二目的在于提供一种实现上述方法的装置。
本发明的第一目的是这样实现的，包括煤预处理、循环蒸汽干燥、凝结水回收步骤，具体为：
A、煤预处理：将原料煤破碎至粒径＜10mm，然后预热至70~90℃；
B、循环蒸汽干燥：预热后的原料煤被送入干燥装置的干燥区，并向间接加热层内通入饱和蒸汽，向干燥区内通入过热蒸汽；过热蒸汽裹挟煤颗粒中水分形成二次蒸汽一起导出，二次蒸汽经除尘后再加热成过热蒸汽返回干燥区对煤颗粒循环干燥，直至煤的含水量达到工艺要求，最后将煤送入储煤仓备用；
C、凝结水回收：收集二次蒸汽换热后的凝结水作为循环冷却用水。
本发明的第二目的是这样实现的，包括煤预热装置、干燥装置、蒸汽锅炉、过热蒸汽发生器，煤预热装置与干燥装置工艺连接；所述的干燥装置包括间接加热层和干燥区，蒸汽锅炉通过饱和蒸汽分配器分别连接间接加热层和过热蒸汽发生器，过热蒸汽发生器蒸汽出口通入干燥区；间接加热层的冷凝水出口连接蒸汽锅炉进水管，干燥区蒸汽出口经除尘装置连接二次蒸汽分配器，二次蒸汽分配器经压缩泵连接过热蒸汽发生器；干燥区原料出口工艺连接储煤仓。
本发明利用饱和蒸汽作为间接干燥热源，以过热蒸汽直接干燥煤颗粒，双重加热使煤颗粒中的水分快速汽化形成二次蒸汽，二次蒸汽被回收后再次循环利用。蒸汽作为干燥热源，充分利用了蒸汽潜能，干燥效率高，而且蒸汽综合利用率高，能耗低，节能效果明显；工作温度低，降低了煤的热解率，有效地防止易挥发性气体溢出，保持煤的品质；与现有技术干热烟气干燥模式相比，过热蒸汽加热干燥不易形成粉尘；工作环境友好，改善了工作环境。
附图说明
图1为本发明方法工艺流程图；
图2为本发明装置连接关系示意图；
图中：1-间接加热层，2-干燥区，3-煤预热装置，4-蒸汽锅炉，5-过热蒸汽发生器，6-除尘装置，7-二次蒸汽分配器，8-压缩泵，9-筛分装置，10-储煤仓，11-饱和蒸汽分配器，12-蒸汽使用设备。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明的方法，包括煤预处理、循环蒸汽干燥、凝结水回收步骤，具体为：
A、煤预处理：将原料煤破碎至粒径<10mm，然后预热至70~90℃；
B、循环蒸汽干燥：预热后的原料煤被送入干燥装置的干燥区2，并向间接加热层1内通入饱和蒸汽，向干燥区2内通入过热蒸汽；过热蒸汽裹挟煤颗粒中水分形成二次蒸汽一起导出，二次蒸汽经除尘后再加热成过热蒸汽返回干燥区2对煤颗粒循环干燥，直至煤的含水量达到工艺要求，最后将煤送入储煤仓10备用；
C、凝结水回收：收集二次蒸汽换热后的凝结水作为循环冷却用水。
作为优选实施方式：
A步骤所述原料煤的粒径为0.2~10mm，预热温度为75~85℃。
B步骤所述干燥装置为滚筒式干燥装置，使煤颗粒可以处于翻滚状态，提高与过热蒸汽的接触效率。
B步骤所述过热蒸汽的过热度＞20%，干燥后的煤颗粒经筛分后送入储煤仓10。
本发明装置，包括煤预热装置3、干燥装置、蒸汽锅炉4、过热蒸汽发生器5，煤预热装置3与干燥装置工艺连接；所述的干燥装置包括间接加热层1和干燥区2，蒸汽锅炉4通过饱和蒸汽分配器11分别连接间接加热层1和过热蒸汽发生器5，过热蒸汽发生器5蒸汽出口通入干燥区2；间接加热层1的冷凝水出口连接蒸汽锅炉4进水管，干燥区2蒸汽出口经除尘装置6连接二次蒸汽分配器7，二次蒸汽分配器7经压缩泵8连接过热蒸汽发生器5；干燥区2原料出口工艺连接储煤仓10。
作为优选实施方式：
所述的干燥装置为滚筒式干燥装置。所述的干燥区2内设有搅拌装置，煤颗粒得到充分搅拌，加速换热，有利于水分的脱除。
所述的干燥区2的物料出口端通过筛分装置9工艺连接储煤仓10。
所述的二次蒸汽分配器7还连接煤预热装置3。仍然富余的二次蒸汽则送入其他的蒸汽使用设备12加以利用，提高资源利用率。
所述的除尘装置6为布袋除尘器。
本发明的工作原理与工作过程：
将原料煤破碎至粒径<10mm，送入煤预热装置3预热至70~90℃后送入干燥装置。利用饱和蒸汽作为间接工作热源，回收凝结水作为锅炉用水；过热蒸汽将煤粒中的水分汽化蒸发出来，回收二次蒸汽作为系统辅助热源。
以滚筒式干燥装置为例说明本装置的工作过程：预热煤粒送入干燥装置的干燥区2，饱和蒸汽经饱和蒸汽分配器11分别送入间接加热层1和过热蒸汽发生器5。饱和蒸汽经换热后形成凝结水，直接作为蒸汽锅炉4用水；过热蒸汽在干燥区2与煤颗粒直接接触，吸收煤中水分快速形成二次蒸汽，二次蒸汽从干燥区2导入除尘装置6中，将其中煤颗粒过滤掉，作为蒸汽锅炉4的燃料；净化处理后的二次蒸汽再送入二次蒸汽分配器7分别送到过热蒸汽发生器5和/或煤预热装置3，以及其他的蒸汽使用设备12再次利用；干燥至煤中水分满足工艺要求后，送入储煤仓10中备用。
本发明的特点
1、煤中水分在干燥过程中产生二次蒸汽，资源利用率高，节能效果好；
2、干燥温度低，水分不会快速汽化导致煤颗粒崩解破碎，减少粉尘产生量，有效提高了煤炭资源利用率；
3、蒸汽工作环境湿度大，不易产生粉尘，加上净化除尘设置，避免了扬尘的产生；
4、无氧环境工作，即使有挥发分气体产生，也是安全的，不会发生爆炸；
5、热解机会降低，保持了褐煤的品质，有助于提高产蜡率和蜡制品品质；
6、凝结水的水质相当于蒸馏水，可作为冷却循环水、清洗水，有效回收利用水资源。
Claims (5)
1. 一种低耗能低排放且保煤质的化工原料煤安全干燥方法，其特征在于该方法所使用的装置包括煤预热装置（3）、干燥装置、蒸汽锅炉（4）、过热蒸汽发生器（5），煤预热装置（3）与干燥装置工艺连接；所述的干燥装置包括间接加热层（1）和干燥区（2），蒸汽锅炉（4）通过饱和蒸汽分配器（11）分别连接间接加热层（1）和过热蒸汽发生器（5），过热蒸汽发生器（5）蒸汽出口通入干燥区（2）；间接加热层（1）的冷凝水出口连接蒸汽锅炉（4）进水管，干燥区（2）蒸汽出口经除尘装置（6）连接二次蒸汽分配器（7），二次蒸汽分配器（7）经压缩泵（8）连接过热蒸汽发生器（5）；干燥区（2）原料出口工艺连接储煤仓（10）；所述的除尘装置（6）为布袋除尘器；其干燥方法包括煤预处理、循环蒸汽干燥、凝结水回收步骤，具体为：
A、煤预处理：将原料煤破碎至粒径＜10mm，然后预热至70~90℃；
B、循环蒸汽干燥：预热后的原料煤被送入干燥装置的干燥区（2），并向间接加热层（1）内通入饱和蒸汽，向干燥区（2）内通入过热蒸汽；过热蒸汽裹挟煤颗粒中水分形成二次蒸汽一起导出，二次蒸汽经除尘后再加热成过热蒸汽返回干燥区（2）对煤颗粒循环干燥，直至煤的含水量达到工艺要求，最后将煤送入储煤仓（10）备用；所述干燥装置为滚筒式干燥装置；所述过热蒸汽的过热度＞20%，干燥后的煤颗粒经筛分后送入储煤仓（10）；
C、凝结水回收：收集二次蒸汽换热后的凝结水作为循环冷却用水。
2. 根据权利要求1所述的低耗能低排放且保煤质的化工原料煤安全干燥方法，其特征是：A步骤所述原料煤的粒径≥0.2mm、＜10mm，预热温度为75~85℃。
3. 根据权利要求1所述的低耗能低排放且保煤质的化工原料煤安全干燥方法，其特征是：所述的干燥区（2）内设有搅拌装置。
4. 根据权利要求1所述的低耗能低排放且保煤质的化工原料煤安全干燥方法，其特征是：所述的干燥区（2）的物料出口端通过筛分装置（9）工艺连接储煤仓（10）。
5. 根据权利要求1所述的低耗能低排放且保煤质的化工原料煤安全干燥方法，其特征是：所述的二次蒸汽分配器（7）还连接煤预热装置（3）。
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