CN103013615A - 一种褐煤高效干燥提质装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种褐煤高效干燥提质装置和方法。目前还没有能提高褐煤利用价值的褐煤高效干燥提质装置和方法。本装置的特点是：包括储煤仓、燃料仓、热风炉、滚筒式干燥器、产品仓、旋风除尘器、电除尘器和数根管路，产品仓和储煤仓均与滚筒式干燥器连接，滚筒式干燥器和旋风除尘器连接，旋风除尘器、电除尘器和燃料仓均和热风炉连接。本方法的特点是：原料褐煤由储煤仓输送至滚筒式干燥器中；热风炉产生温度为700-900℃的高温烟气输送到滚筒式干燥器中；原料褐煤经过高温烟气的干燥后，从滚筒式干燥器输送到产品仓中进行密闭冷却，冷却后得到成品褐煤。本发明能够大幅降低褐煤中的水分，并降低褐煤中的部分灰含量，提高褐煤的利用价值。

Description

一种褐煤高效干燥提质装置和方法

技术领域

本发明涉及一种褐煤高效干燥提质装置和方法，用于对褐煤进行干燥脱水和脱除部分灰分，以提高褐煤的品位。

背景技术

我国拥有丰富的煤炭资源，其中，褐煤储量占煤炭总储量的15%左右。但是，由于褐煤的含水量高，且在成煤过程中伴随有不少的矸石和砂土，导致褐煤的热值较低，从而给工业应用带来一定的困难。

褐煤具有如下典型特性。

（1）热值低。褐煤热值一般在3000大卡左右，比工业应用规定的劣质煤4600大卡标准还低很多，可见，要想提高褐煤的工业利用价值，必须提高其热值。

（2）含水量高。一般褐煤的含水量在30%以上，褐煤的高含水量，不仅增加了运输过程中不必要的运输成本，而且当褐煤作为动力用煤时，其入炉后将导致炉内原有温度的降低。

（3）孔隙发达，密度低。褐煤具有发达的孔隙，容易风化，易自燃，不利于储存。

（4）高挥发分。褐煤具有很高的挥发分，超过电力用煤规定的标准，不利于炉膛的稳定燃烧。

由于褐煤具有上述特性，所以，在工业中使用褐煤时，需要对褐煤进行干燥提质处理，目前也有一些用于对褐煤进行干燥提质处理的设备，如公开日为2012年10月31日，公开号为CN102759260A的中国专利中，公开了一种褐煤干燥提质系统，该褐煤干燥提质系统包括原煤破碎机、原煤预热器、干燥机、经干燥机干燥的高温提质煤与原煤预热器内的初始原煤进行换热形成的低温提质煤排出，热泵工质经压缩机压缩后送入干燥机的加热单元管束，热泵工质干燥初始原煤经后由加热单元管束进入废气回收换热器，再经压缩机送入干燥机的加热单元管束形成闭合循环，干燥机的干燥尾气还经管路与废气回收换热器相连。该褐煤干燥提质系统利用热泵原理回收干燥尾气的能量用于褐煤干燥，利用干燥后温度较高的提质煤对原煤进行预热，虽然达到了降低褐煤干燥能耗的目的，但是对褐煤的提质效果较差。 

又如公开日为2010年07月14日，公开号为CN101776370A的中国专利中，公开了一种褐煤干燥提质的方法和装置，该装置包括干燥/筛分器、预热干燥/筛分器、热风炉、干燥滚筒、振动流化床、旋风分离器、除雾器和除尘器，热风炉分别连接到干燥滚筒和振动流化床，预干燥/筛分器的出口分别与干燥滚筒和振动流化床连接，预热干燥/筛分器将褐煤分为大、小粒径两级，以热风炉产生的高温烟气为加热介质，用空分系统分离出氧气后剩余的低氧气体调节烟气温度,用干燥滚筒和振动流化床生产大、小粒径的提质褐煤，满足不同的生产需求，一部分排出尾气经除雾后循环用于预热褐煤原料。该装置的目的是通过分级设备，将褐煤按粒径大小分别进行干燥和提质，消除了粒径不同导致干燥不均匀的问题。 

还有公开日为2012年02月15日，公开号为CN102352272A的中国专利中，公开了一种褐煤提质装置，该褐煤提质装置在干燥室和调温室之间增设取热器，有效控制干燥室的总热量，但是整体结构设计不够合理，对褐煤的提质效果较差。

综上所述，目前还没有一种结构简单，设计合理，能够大幅降低褐煤中的水分，并降低褐煤中的部分灰含量，减少褐煤的孔隙率，提高褐煤的利用价值的褐煤高效干燥提质装置和方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，能够大幅降低褐煤中的水分，并降低褐煤中的部分灰含量，减少褐煤的孔隙率，提高褐煤的利用价值的褐煤高效干燥提质装置和方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该褐煤高效干燥提质装置的结构特点在于：该装置包括储煤仓、燃料仓、热风炉、滚筒式干燥器、产品仓、旋风除尘器、电除尘器、引风机、烟囱和数根管路，所述滚筒式干燥器中的轴线与水平面之间的夹角为3-5度，所述滚筒式干燥器的上端设置有褐煤入口，该滚筒式干燥器的下端设置有褐煤出口，所述滚筒式干燥器的底部设置有高温烟气入口，该滚筒式干燥器的顶部设置有低温烟气出口，所述旋风除尘器上设置有烟气入口、初步烟气出口和初步净化气出口，所述电除尘器上设置有初步净化气入口、烟气出口和净化气出口，所述热风炉中设置有进气口和高温烟气出口；所述储煤仓和滚筒式干燥器的褐煤入口连接，该滚筒式干燥器的褐煤出口和产品仓连接，所述滚筒式干燥器的低温烟气出口通过管路和旋风除尘器的烟气入口连接，该旋风除尘器的初步净化气出口通过管路和电除尘器的初步净化气入口连接，所述电除尘器的净化气出口通过管路和引风机连接，该引风机通过管路和烟囱连接，所述旋风除尘器的初步烟气出口、电除尘器的烟气出口和燃料仓均通过管路和热风炉的进气口连接，该热风炉的高温烟气出口通过管路和滚筒式干燥器中的高温烟气入口连接。

作为优选，本发明所述热风炉的高温烟气出口中设置有烟气氧含量检测仪。

作为优选，本发明所述滚筒式干燥器的两端均设置有密封件。

作为优选，本发明所述滚筒式干燥器内设置有抄板结构。

本发明褐煤高效干燥提质方法的特点在于：该方法包括如下步骤：

（1）原料褐煤由储煤仓输送至滚筒式干燥器中，该滚筒式干燥器中的轴线与水平面之间的夹角为3-5度，原料褐煤沿倾斜状的滚筒式干燥器从上往下移动；

（2）来自燃料仓的燃煤以及从旋风除尘器和电除尘器中分离出来的粉煤在热风炉中燃烧，产生温度为700-900℃的高温烟气，该高温烟气作为干燥热源，输送到滚筒式干燥器中，并沿倾斜的滚筒式干燥器从下往上流动，用于干燥滚筒式干燥器中的原料褐煤，高温烟气和原料褐煤之间进行对流换热；

（3）高温烟气对原料褐煤进行干燥后，变成携带有原料褐煤中的粉煤的低温烟气，低温烟气的温度为90-120℃，该低温烟气从滚筒式干燥器输出，进入旋风除尘器和电除尘器进行分离，分离出来的粉煤再进入热风炉中燃烧，分离出来的净化气通过引风机进入烟囱，最终排放到大气中；

（4）原料褐煤经过高温烟气的干燥后，从滚筒式干燥器输送到产品仓中进行密闭冷却，冷却后得到成品褐煤。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：褐煤高效干燥提质装置的结构简单，设计合理，使用方便，操作可靠，干燥提质效果明显，能够大幅降低褐煤中的水分，并降低褐煤中的部分灰含量，减少褐煤的孔隙率，提高褐煤的利用价值，环保、高效，干燥提质后的产品不吸水，不易风化和自燃，热值高，可大规模应用。

褐煤高效干燥提质方法采用高温无氧操作，提高了褐煤的干燥提质效果，避免了褐煤在滚筒内的燃烧；通过回收利用除尘器的粉煤，节省了部分燃料；滚筒内的抄板可提高褐煤与烟气的换热效果；采用对流逆向传热方式，提高了换热强度。

本发明中的热风炉燃烧产生的高温烟气通过对流传热的形式，与密封的滚筒式干燥器内的褐煤进行逆流换热，干燥后的褐煤通过高温输送皮带输送至密闭的产品仓中冷却。本发明采用回收除尘器中粉煤的方式充分利用燃料，提高能效。整个干燥提质装置采用两套除尘装置，确保了整套褐煤干燥提质系统的环保性，此干燥提质装置的能效高、设计简单、操作可靠、环保性好、褐煤干燥提质效果好。

附图说明

图1是本发明实施例中褐煤高效干燥提质装置的结构示意图。

图2是本发明实施例的滚筒式干燥器内的抄板结构的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图2，本实施例中的褐煤高效干燥提质装置包括储煤仓1、燃料仓2、热风炉3、滚筒式干燥器4、产品仓5、旋风除尘器6、电除尘器7、引风机8、烟囱9和数根管路，其中，在滚筒式干燥器4的两端均设置有密封件10，本发明中的滚筒式干燥器4内可以设置有抄板结构。

本实施例中的滚筒式干燥器4中的轴线与水平面之间的夹角为3-5度，使得滚筒式干燥器4呈倾斜状结构，如图1所示，滚筒式干燥器4的左端高于右端，即滚筒式干燥器4的左端即为上端，滚筒式干燥器4的右端即为下端。在滚筒式干燥器4的上端设置有褐煤入口，该滚筒式干燥器4的下端设置有褐煤出口，在滚筒式干燥器4的底部设置有高温烟气入口，该滚筒式干燥器4的顶部设置有低温烟气出口。本发明滚筒式干燥器4中的褐煤入口、褐煤出口、高温烟气入口、低温烟气出口和轴线对于本领域技术人员而言为公知常识。

本实施例中的旋风除尘器6上设置有烟气入口、初步烟气出口和初步净化气出口，在电除尘器7上设置有初步净化气入口、烟气出口和净化气出口，在热风炉3中设置有进气口和高温烟气出口。

本实施例中的储煤仓1和滚筒式干燥器4的褐煤入口连接，该滚筒式干燥器4的褐煤出口和产品仓5连接，筒式干燥器4的低温烟气出口通过管路和旋风除尘器6的烟气入口连接，该旋风除尘器6的初步净化气出口通过管路和电除尘器7的初步净化气入口连接，电除尘器7的净化气出口通过管路和引风机8连接，该引风机8通过管路和烟囱9连接，旋风除尘器6的初步烟气出口、电除尘器7的烟气出口和燃料仓2均通过管路和热风炉3的进气口连接，该热风炉3的高温烟气出口通过管路和滚筒式干燥器4中的高温烟气入口连接。

本发明可以在热风炉3的高温烟气出口中设置有烟气氧含量检测仪。

本实施例中的褐煤高效干燥提质方法包括如下步骤。

（1）原料褐煤由储煤仓1输送至滚筒式干燥器4中，该滚筒式干燥器4中的轴线与水平面之间的夹角为3-5度，原料褐煤沿倾斜状的滚筒式干燥器4从上往下移动。

（2）来自燃料仓2的燃煤以及从旋风除尘器6和电除尘器7中分离出来的粉煤在热风炉3中燃烧，产生温度为700-900℃的高温烟气，该高温烟气作为干燥热源，输送到滚筒式干燥器4中，并沿倾斜的滚筒式干燥器4从下往上流动，用于干燥滚筒式干燥器4中的原料褐煤，高温烟气和原料褐煤之间进行对流换热。

（3）高温烟气对原料褐煤进行干燥后，变成携带有原料褐煤中的粉煤的低温烟气，低温烟气的温度为90-120℃，该低温烟气从滚筒式干燥器4输出，进入旋风除尘器6和电除尘器7进行分离，分离出来的粉煤再进入热风炉3中燃烧，分离出来的净化气通过引风机8进入烟囱9，最终排放到大气中。

（4）原料褐煤经过高温烟气的干燥后，从滚筒式干燥器4输送到产品仓5中进行密闭冷却，冷却后得到成品褐煤。

能回收利用褐煤干燥过程中产生粉煤，降低能耗；高温烟气与滚筒式干燥器4内的褐煤采用对流传热，烟气流向采用逆流方式进行。从储煤仓1出来的待干燥原料褐煤，通过皮带输送机送入滚筒式干燥器4，通过滚筒式干燥器4的回转和滚筒内抄板的作用，使原料褐煤与高温烟气热源充分接触、换热。滚筒式干燥器4两端装有密封件10，可更加有效的保证滚筒内的褐煤处于无氧干燥状态。滚筒式干燥器4有3-5度的倾角，褐煤在滚筒内停留时间的长短可通过调节滚筒的回转速度来实现。

来自燃料仓2的燃煤以及来自旋风除尘器6和电除尘器7分离出的粉煤在热风炉3中燃烧，产生700-900℃的高温烟气。高温烟气从滚筒式干燥器4的下端进入，与滚筒内的褐煤进行对流换热后，自滚筒上端排出，烟气进入旋风除尘器6进行除尘，绝大部分的烟气在此分离器中得以净化分离。经过旋风除尘器6初步分离的烟气继续进入电除尘器7分离，从电除尘器7出来的净化烟气通过引风机8引出，进而通过烟囱9排入大气中。滚筒式干燥器4的滚筒内的褐煤经过干燥后，从出料口排出，通过高温输送皮带将其送入产品仓5中密闭冷却，冷却后的产品可进行装车外卖。

本实施例中的高温烟气氧含量极低，为更加有效的保证滚筒内的褐煤处于无氧干燥状态，可以在高温烟气出口处安装烟气氧含量检测仪，用于监控烟气氧含量，避免褐煤在滚筒内着火燃烧甚至爆炸。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种褐煤高效干燥提质装置，其特征在于：该装置包括储煤仓、燃料仓、热风炉、滚筒式干燥器、产品仓、旋风除尘器、电除尘器、引风机、烟囱和数根管路，所述滚筒式干燥器中的轴线与水平面之间的夹角为3-5度，所述滚筒式干燥器的上端设置有褐煤入口，该滚筒式干燥器的下端设置有褐煤出口，所述滚筒式干燥器的底部设置有高温烟气入口，该滚筒式干燥器的顶部设置有低温烟气出口，所述旋风除尘器上设置有烟气入口、初步烟气出口和初步净化气出口，所述电除尘器上设置有初步净化气入口、烟气出口和净化气出口，所述热风炉中设置有进气口和高温烟气出口；所述储煤仓和滚筒式干燥器的褐煤入口连接，该滚筒式干燥器的褐煤出口和产品仓连接，所述滚筒式干燥器的低温烟气出口通过管路和旋风除尘器的烟气入口连接，该旋风除尘器的初步净化气出口通过管路和电除尘器的初步净化气入口连接，所述电除尘器的净化气出口通过管路和引风机连接，该引风机通过管路和烟囱连接，所述旋风除尘器的初步烟气出口、电除尘器的烟气出口和燃料仓均通过管路和热风炉的进气口连接，该热风炉的高温烟气出口通过管路和滚筒式干燥器中的高温烟气入口连接。

2.根据权利要求1所述的褐煤高效干燥提质装置，其特征在于：所述热风炉的高温烟气出口中设置有烟气氧含量检测仪。

3.根据权利要求1所述的褐煤高效干燥提质装置，其特征在于：所述滚筒式干燥器的两端均设置有密封件。

4.根据权利要求1所述的褐煤高效干燥提质装置，其特征在于：所述滚筒式干燥器内设置有抄板结构。

5.一种褐煤高效干燥提质方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

（1）原料褐煤由储煤仓输送至滚筒式干燥器中，该滚筒式干燥器中的轴线与水平面之间的夹角为3-5度，原料褐煤沿倾斜状的滚筒式干燥器从上往下移动；

（2）来自燃料仓的燃煤以及从旋风除尘器和电除尘器中分离出来的粉煤在热风炉中燃烧，产生温度为700-900℃的高温烟气，该高温烟气作为干燥热源，输送到滚筒式干燥器中，并沿倾斜的滚筒式干燥器从下往上流动，用于干燥滚筒式干燥器中的原料褐煤，高温烟气和原料褐煤之间进行对流换热；

（3）高温烟气对原料褐煤进行干燥后，变成携带有原料褐煤中的粉煤的低温烟气，低温烟气的温度为90-120℃，该低温烟气从滚筒式干燥器输出，进入旋风除尘器和电除尘器进行分离，分离出来的粉煤再进入热风炉中燃烧，分离出来的净化气通过引风机进入烟囱，最终排放到大气中；

（4）原料褐煤经过高温烟气的干燥后，从滚筒式干燥器输送到产品仓中进行密闭冷却，冷却后得到成品褐煤。

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