CN102967134A - 一种回收废热蒸汽热量的干燥系统及工艺 - Google Patents

一种回收废热蒸汽热量的干燥系统及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种回收废热蒸汽热量的干燥工艺，1)湿物料在干燥装置内通过干燥装置附带的换热组件与热源蒸汽间接换热，脱除的水分以废热蒸汽形式排出干燥装置；2)废热蒸汽经除尘，回收其携带的热量并再利用于干燥装置的干燥，当干燥装置自身存在需求时，一部分废热蒸汽循环于干燥装置满足工艺需求；3）废热蒸汽在蒸发器中作为热源，加热来自干燥装置附带的换热组件内生成的部分冷凝水，冷凝水在蒸发器中蒸发成为清洁的蒸汽，再进入蒸汽压缩机进一步升温提压，经提压得到的微过热蒸汽作为部分热源进入干燥装置循环利用，从而可大量节省干燥热源蒸汽输入消耗。本发明同时公开了该实施工艺的系统。

Description

一种回收废热蒸汽热量的干燥系统及工艺
 
技术领域
本发明涉及一种废热循环利用干燥系统及工艺，尤其是一种回收废热蒸汽热量的干燥系统及工艺。
背景技术
常规的干燥工艺采用热烟气作为热源直接加热物料，或采用蒸汽作为热源间接加热物料。前者当由于物料挥发份高，或受进风温度的影响，容易起火燃烧，存在安全隐患；采用间接加热，蒸汽的热值高，工艺安全可靠，但需要消耗高热值的燃料，通过高压锅炉产出，设备投资大，经济成本高。因此，从干燥工艺的安全性、经济性和高效性角度，如何降低系统单位产品的蒸汽消耗量，或通过其他低能耗方式产出高温蒸汽具有广泛应用意义。申请号为201010252163.0的“用废热蒸汽制备过热蒸汽的褐煤干燥提质工艺”，以高温过热蒸汽穿透筒式干燥提质装置形成的料幕来干燥湿基褐煤，产出的废热蒸汽经净化、提纯、气液分离后进入用废热蒸汽制备过热蒸汽的热能装置，再通过热风炉产生的高温烟气为该热能装置提供热源制备出高湿过热蒸汽，最后再循环进入筒式干燥提质装置，多余的高湿汽体排出机外。该工艺用废热蒸汽制备过热蒸汽，实现了部分废热蒸汽的循环利用，但其干燥装置占地面积较大，附属设备多，且设备结构复杂，产出的废热蒸汽需要先经过净化、提纯、气液分离后才能循环利用，干燥物料脱出的水以高湿汽体的形式排出机外而无法回收利用，并散失了部分热量。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种回收废热蒸汽热量的干燥系统及工艺，它将蒸发器和蒸汽压缩机用于过热蒸汽干燥系统中，可高效循环利用干燥产出的废热蒸汽热量，使系统大大减少单位产品的热源蒸汽输入耗量，并将干燥脱出的水分全部回收利用，设备少、投资低，过程节能、节水、环保、高效，有利于保证系统的安全、低能耗和高效运行。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种回收废热蒸汽热量的干燥工艺，步骤如下：
1）湿物料在干燥装置内通过干燥装置附带的换热组件与热源蒸汽间接换热，湿物料脱除的水分以废热蒸汽形式排出干燥装置；
2）干燥装置排出的废热蒸汽，先经一系列除尘后，一部分经蒸发器间接换热和蒸汽压缩机升压后回收其携带的热量并再用于干燥装置的干燥；当干燥装置自身存在需求时，另一部分废热蒸汽直接循环于干燥装置满足工艺需求；
3）回收再利用其热量的废热蒸汽，被送至蒸发器；干燥装置换热组件中的蒸汽热源，经换热后成为冷凝水，部分冷凝水被送至蒸发器，由废热蒸汽加热为清洁的水蒸气；水蒸气进入蒸汽压缩机，被升压至0.3-0.5MPa微过热蒸汽，满足干燥装置热源条件要求，升压后的微过热蒸汽作为部分热源，与新补充蒸汽热源一同进入干燥装置换热组件内，与湿物料完成间接换热，生成的部分冷凝水重新返至蒸发器循环使用，废热蒸汽在蒸发器中冷凝，进入废水处理装置。
一种回收废热蒸汽热量的干燥系统，包括干燥装置，所述干燥装置的出气口经除尘系统分别与鼓风机和干燥装置底部风室相连通，鼓风机与蒸发器相连，蒸发器经蒸汽压缩机与干燥装置附带的换热组件相连通，饱和蒸汽热源也与干燥装置附带的换热组件相连通。
所述干燥装置附带的换热组件分别与锅炉给水系统和蒸发器相连通。
所述蒸发器的上下口经循环泵相连。
所述干燥装置是以蒸汽为热源，并自身附带换热组件，为内加热流化床干燥机、回转干燥机、滚筒干燥机、浆叶干燥机、耙式干燥机、圆盘干燥机、转鼓干燥机或双锥回转真空干燥机。
所述除尘系统包括至少一级除尘器，所述除尘器为旋风除尘器、布袋除尘器和湿式除尘器中的一种或多种串联组合。
所述蒸发器为单效蒸发器或多效蒸发器。
本发明中，热源蒸汽进入干燥装置自身附带的换热组件，以间接换热方式脱除装置内湿物料水分，热源蒸汽经间接换热变为冷凝水，部分去锅炉给水系统，其余部分冷凝水送到蒸发器，干燥湿物料脱出的水分以废热蒸汽形式从干燥装置排出，经过多级除尘，被鼓风机送到蒸发器，其携带的热量被高效回收利用（当干燥装置自身存在需求时，部分废热蒸汽可循环于干燥装置满足自身需求）。
废热蒸汽在蒸发器加热来自干燥装置换热组件生成的部分冷凝水，废热蒸汽变为冷凝废水去废水处理，蒸发器中部分冷凝水被加热为清洁水蒸气，进入蒸汽压缩机，被升压至0.3-0.5MPa微过热蒸汽，满足干燥装置热源条件要求，升压后得到的微过热蒸汽与新补充热源蒸汽一同进入干燥装置换热组件，与湿物料间接换热，热源蒸汽生成的冷凝水除部分去锅炉给水系统外，其余重新返至蒸发器循环使用，循环泵使冷凝水在蒸发器不断循环，完成与废热蒸汽的连续换热，该过程实现了废热蒸汽热量的高效回收，并循环再利用于干燥。
干燥装置排出的废热蒸汽，在蒸发器中作为热源，加热来自干燥装置附带的换热组件（如换热器、换热管、桨叶等）内生成的部分冷凝水，冷凝水在蒸发器中蒸发成为清洁的蒸汽，再进入蒸汽压缩机进一步升温提压，经提压得到的微过热蒸汽作为部分热源进入干燥装置循环利用，从而可大量节省干燥热源蒸汽输入消耗。
本发明的有益效果：
（1）  可高效回收系统废热蒸汽热量，并循环再利用于干燥系统；
（2）  过热蒸汽热源经间接换热、蒸发、再压缩，实现了系统内循环转化再利用；
（3）  集成度高，同时实现了能量、物料的系统内循环再利用；
（4）  整个过热干燥过程为无氧环境，安全可靠，连续操作；
（5）系统工艺简捷、高效，设备投资低，同时节能、节水、减排。
附图说明
图1是本发明系统流程图；
其中1.干燥装置，2.多级除尘设备，3.鼓风机，4.蒸发器（单效或多效），5.循环泵， 6.蒸汽压缩机。                                                           
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1中，回收废热蒸汽热量的干燥系统包括干燥装置1、多级除尘设备2、蒸发器（单效或多效）4、蒸汽压缩机6、鼓风机3、循环泵5，其中干燥装置1与第一级除尘设备相连，最后一级除尘设备与鼓风机3相连，鼓风机3与蒸发器4相连，蒸发器4与蒸汽压缩机6相连，蒸汽压缩机6与干燥装置1相连，循环泵5与蒸发器4相连。
本发明的干燥工艺为：
待干燥湿物料由输送机构送入干燥装置1，符合热源条件的蒸汽进入干燥装置1自身附带的换热组件，以间接换热方式脱除干燥装置1中湿物料水分，热源蒸汽经换热变为冷凝水，部分去锅炉给水系统，其余部分冷凝水送到蒸发器4，干燥脱出的水分以废热蒸汽形式从干燥装置1排出，经过多级除尘设备2，被鼓风机3送到蒸发器4，其携带的热量被高效回收利用，若干燥装置1有自身需求时，部分废热蒸汽返回干燥装置1循环使用，干燥得到的目标产品由干燥装置1排料机构排出。
废热蒸汽被鼓风机3送到蒸发器4后，在蒸发器4以间接换热方式加热来自干燥装置1换热组件中生成的部分冷凝水，废热蒸汽变为冷凝废水去废水处理，蒸发器4中部分冷凝水被加热为清洁水蒸气，进入蒸汽压缩机6，被升压至0.3-0.5MPa微过热蒸汽，满足干燥装置1热源条件要求，该部分微过热蒸汽重新进入干燥装置1换热组件内，和新补充的热源蒸汽一同与湿物料进行间接换热，热源蒸汽再次生成的冷凝水除部分去锅炉给水系统外，其余重新返至蒸发器4循环使用，循环泵5使冷凝水在蒸发器4不断循环，完成与废热蒸汽的连续换热，该过程不但可以实现部分热源蒸汽在系统内的循环转化利用，同时也使得废热蒸汽热量得到高效回收，并循环再利用于干燥。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种回收废热蒸汽热量的干燥工艺，其特征是，步骤如下：
1）湿物料在干燥装置内通过干燥装置附带的换热组件与热源蒸汽间接换热，湿物料脱除的水分以废热蒸汽形式排出干燥装置；
2）干燥装置排出的废热蒸汽，先经一系列除尘后，一部分经蒸发器间接换热和蒸汽压缩机升压后回收其携带的热量并再用于干燥装置的干燥；当干燥装置自身存在需求时，另一部分废热蒸汽直接循环于干燥装置满足工艺需求；
3）回收再利用其热量的废热蒸汽，被送至蒸发器；干燥装置换热组件中的蒸汽热源，经换热后成为冷凝水，部分冷凝水被送至蒸发器，由废热蒸汽加热为清洁的水蒸气；水蒸气进入蒸汽压缩机，被升压至0.3-0.5MPa微过热蒸汽，满足干燥装置热源条件要求，升压后的微过热蒸汽作为部分热源，与新补充蒸汽热源一同进入干燥装置换热组件内，与湿物料完成间接换热，生成的部分冷凝水重新返至蒸发器循环使用，废热蒸汽在蒸发器中冷凝，进入废水处理装置。
2.一种回收废热蒸汽热量的干燥系统，其特征是，包括干燥装置，所述干燥装置的出气口经除尘系统分别与鼓风机和干燥装置底部风室相连通，鼓风机与蒸发器相连，蒸发器经蒸汽压缩机与干燥装置附带的换热组件相连通，饱和蒸汽热源也与干燥装置附带的换热组件相连通。
3.如权利要求2所述的系统，其特征是，所述干燥装置附带的换热组件分别与锅炉给水系统和蒸发器相连通。
4.如权利要求2所述的系统，其特征是，所述蒸发器的上下口经循环泵相连。
5.如权利要求2所述的系统，其特征是，所述干燥装置是以蒸汽为热源，并自身附带换热组件，为内加热流化床干燥机、回转干燥机、滚筒干燥机、浆叶干燥机、耙式干燥机、圆盘干燥机、转鼓干燥机或双锥回转真空干燥机。
6.如权利要求2所述的系统，其特征是，所述除尘系统包括至少一级除尘器，所述除尘器为旋风除尘器、布袋除尘器和湿式除尘器中的一种或多种串联组合。
7.如权利要求2所述的系统，其特征是，所述蒸发器为单效蒸发器或多效蒸发器。
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