CN103060048A - 一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法及烘干设备 - Google Patents

一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法及烘干设备 Download PDF

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Abstract

一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法及烘干设备，其是将褐煤原料筛分、破碎成粒径4㎜～50㎜的颗粒或小于4㎜的造粒成4㎜～12㎜粒径的颗粒后送至压力容器内密闭；然后向压力容器内通入低压高温的过热蒸汽，过热蒸汽通入压力容器内与褐煤颗粒进行热交换，当褐煤颗粒温度达130℃～290℃、或压力容器内的压力大于等于1.5兆帕时，停止供入过热蒸汽，开始稳压； 稳压10分钟后，取出经过热蒸汽加热的改性煤，自然条件下堆放冷却。本发明以过热蒸汽为热媒，使褐煤颗粒改性成趋向于烟煤的特性。本发明压力容器有效保证褐煤颗粒在最佳的温度和压力下烘干，及及时的排出废气和冷凝水，使烘干后的褐煤颗粒水份降低显著，回吸极小，不发生自燃、风化，单位发热量大幅度提高。

Description

一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法及烘干设备
技术领域
本发明涉及煤炭加工利用领域，尤其是涉及褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干技术。
背景技术
多年来国内外对于降低褐煤的水份提高煤质的技术工艺做了大量研究试验，采用的方法种类繁多，但没有成熟的技术流程，存在诸多弊端，主要是：①.烘干后的煤还是完全具有褐煤的缺点，易自燃、风化、易吸水返潮。②.干法烘干时因褐煤燃点低，热风烘干时危险性大，易着火甚至爆炸；环境污染控制程度差，湿法（蒸汽）烘干时用流化床烘干，蒸汽用量大，耗能大，生产成本高，且设备造价昂贵。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，发明目的是提供一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法及烘干设备。经该技术烘干后的褐煤颗粒水份降低显著，回吸极小，不发生自燃、风化，单位发热量大幅度提高，且蒸汽用量小，设备造价低。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法，烘干步骤如下：
① 把褐煤原料中大于50㎜的颗粒筛分、破碎成粒径4㎜～50㎜的颗粒，小于4㎜的颗粒造粒成4㎜～12㎜粒径的颗粒；
② 筛分、破碎或造粒后的褐煤颗粒送至压力容器内密闭；
③ 向压力容器内通入低压高温的过热蒸汽，通入的过热蒸汽温度高于或等于300℃，通入的过热蒸汽压力低于或等于2.0兆帕；
④ 过热蒸汽通入压力容器内与褐煤颗粒进行热交换，当褐煤颗粒温度达130℃～290℃、或压力容器内的压力大于等于1.5兆帕时，停止供入过热蒸汽，开始稳压；
⑤ 稳压10分钟后，由压力容器将容器内的蒸汽排空，取出经过热蒸汽加热的改性煤，自然条件下堆放冷却。
进一步，可重复上述步骤①-⑤数次，以使改性煤的含水率达到理想数值。
进一步，步骤③中通入的过热蒸汽温度高于或等于400℃。
进一步，所述的压力容器为蒸压釜，该蒸压釜包括一筒体，所述筒体上分别设置有连接压力表、温度表的接口；一连接过热蒸汽管道的进汽装置设置在筒体的底部；于筒体的底部还设置有排放冷凝水的排污口；一排放二氧化硫和釜内蒸汽的排气口设置于筒体顶部或侧部。
进一步，所述蒸压釜筒体上还设置有稳定筒内的过热蒸汽压力的充气口和放气口。
进一步，所述蒸压釜筒体内设置有道轨，蒸养车沿道轨推入筒体内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明烘干技术以过热蒸汽为热媒，在蒸压釜内把褐煤颗粒加热到300℃以上的高温，使褐煤颗粒改性成趋向于烟煤的特性，同时大幅度脱水脱硫除氧。本发明压力容器有效保证褐煤颗粒在最佳的温度和压力下烘干，及及时的排出废气和冷凝水，蒸汽用量小，设备造价低。使烘干后的褐煤颗粒水份降低显著，回吸极小，不发生自燃、风化，单位发热量大幅度提高。
附图说明
图1是本发明蒸压釜的主视结构示意图；
图2是本发明蒸压釜的侧视结构示意图；
图3是本发明褐煤的烘干流程示意图。
具体实施方式
一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法，如图3所示，烘干步骤如下：
① 把褐煤原料中大于50㎜的颗粒筛分、破碎成粒径4㎜～50㎜的颗粒，小于4㎜的颗粒造粒成4㎜～12㎜粒径的颗粒。
② 筛分、破碎或造粒后的褐煤颗粒送至压力容器密闭。本发明选用有效装料体积是10 m3～400 m3的蒸压釜，甚至是更大有效装料体积的蒸压釜。本发明筛分、破碎后的褐煤颗粒用蒸料筐或蒸养车装料送至蒸压釜内，同时密闭球冠封头11。装在蒸料筐或蒸养车上的褐煤颗粒应保持保持有透气性。
如图1所示的蒸压釜，该蒸压釜包括一由鞍式支座14支撑的筒体1，筒体1一端设有球冠封头11，另一端设有椭圆形封头12，球冠封头11与筒体1设有一安全联锁装置13锁固。
所述筒体1上分别设置有连接压力表、温度表的接口2、3，通过压力表、温度表监测蒸压釜内的运行情况。
筒体1的底部设置有进气口5，进气口5连接过热蒸汽管道和筒体1内的进汽装置4。于筒体的底部还设置有排污口6，排污口6安装疏水阀，将釜内冷凝水及污物通过疏水阀排出釜外。一排放二氧化硫和釜内蒸汽的排气口7设置于筒体1顶部。所述筒体1上还设置有稳定筒内的过热蒸汽压力的充气口8和放气口9。
如图2所示，筒体1内设置有道轨15，蒸养车沿道轨推入筒体1内，关闭球冠封头11，利用安全联锁装置13将球冠封头11锁死，插上保险销。待蒸汽锅炉的蒸汽压力达到0.7兆帕以上，通过充气口对球冠封头11充气，利用密封垫将球冠封头11密封，球冠封头11密封垫耐温≥450°。
③ 待球冠封头11密封后，打开进气口5的阀门，向蒸压釜内通入低压高温的过热蒸汽，通入的过热蒸汽温度高于或等于300℃，最好过热蒸汽温度高于或等于400℃，温度越高，蒸汽所带热量高，所耗蒸汽量就越小，生产周期越短，设备利用率越高；蒸汽温度不能低于300℃，蒸汽温度低了很难将煤加热到所需温度。通入的过热蒸汽压力低于或等于2.0兆帕，蒸汽压力不必太高，压力高势必造成锅炉造价高，危险性高，维护要求高。
④ 过热蒸汽通入压力容器内与褐煤颗粒进行热交换，冷凝水从筒体1底部排污口6的疏水阀排出釜外，筒体内温度与煤温不断升高，筒体内的压力也不断升高，通过压力表、温度表监测蒸压釜内的运行情况。当褐煤颗粒温度达130℃～290℃当褐煤颗粒温度达130℃～290℃、或压力容器内的压力大于等于1.5兆帕时，关闭进气口5的阀门，停止供入过热蒸汽，开始稳压。当褐煤颗粒温度超过煤的燃点20℃时（褐煤的燃点按其发育程度，从年青褐煤到年老褐煤分别从110℃～270℃不等）时，供入的过热蒸汽温度越高，稳压点容器内压力的要求越低，煤温不能超过燃点太多，太高了容易挥发份大量丧失。因为褐煤强度差，筒体内的压力太大，容易使颗粒碎成粉末影响透汽。
⑤ 稳压10分钟后，时间越长效果越好。这期间褐煤内部会发生一系列改性反应：硫和氧大幅度降低，产生二氧化硫由位于筒体1顶部的排气口7排出；煤颗粒孔隙内的煤焦油和大量孔隙水向颗粒表面推移，体积缩小等。打开排气口7的阀门，将筒体内的蒸汽排空，关闭充气口8的阀门，打开放气口9的阀门，将球冠封头11密封垫的压力泄掉。待球冠封头11密封垫压力泄掉后，拔下安全销，转动安全联锁装置13，打开球冠封头11，取出经过热蒸汽加热的改性煤，自然条件下堆放冷却。由于改性煤内部孔隙水已大部分变成表面水（在容器中部份被过热蒸汽部份蒸发，煤的总水分就会减少30%～40%），煤的水份会在煤堆自然冷却的过程中不断蒸发，表面水逐渐与周围空气的含水率达到平衡，晴天一般在48小时后总水份可降到10%～20%，阴雨天会保持在18%～25%之间。
如果要把煤的总水份降到更低，可重复上述步骤①-⑤数次，最低水份可降至1%以内。但是煤颗粒的体积缩小有一定的限度，一般只能缩小15%～20%。水份降得太低了，颗粒的强度就变差了，而且褐煤的挥发份高，水份低于12%时作为动力煤对电厂的使用不利。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法，其特征在于：烘干步骤如下：
①把褐煤原料中大于50㎜的颗粒筛分、破碎成粒径4㎜～50㎜的颗粒，小于4㎜的颗粒造粒成4㎜～12㎜粒径的颗粒；
②筛分、破碎或造粒后的褐煤颗粒送至压力容器内密闭；
③向压力容器内通入低压高温的过热蒸汽，通入的过热蒸汽温度高于或等于300℃，通入的过热蒸汽压力低于或等于2.0兆帕；
④过热蒸汽通入压力容器内与褐煤颗粒进行热交换，当褐煤颗粒温度达130℃～290℃、或压力容器内的压力大于等于1.5兆帕时，停止供入过热蒸汽，开始稳压；
⑤稳压10分钟后，由压力容器将容器内的蒸汽排空，取出经过热蒸汽加热的改性煤，自然条件下堆放冷却。
2.如权利要求1所述的一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法，其特征在于：可重复上述步骤①-⑤数次，以使改性煤的含水率达到理想数值。
3.如权利要求1或2所述的一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法，其特征在于：步骤③中通入的过热蒸汽温度高于或等于400℃。
4.如权利要求1或2所述的一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法，其特征在于：所述的压力容器为蒸压釜，该蒸压釜包括一筒体，所述筒体上分别设置有连接压力表、温度表的接口；一连接过热蒸汽管道的进汽装置设置在筒体的底部；于筒体的底部还设置有排放冷凝水的排污口；一排放二氧化硫和釜内蒸汽的排气口设置于筒体顶部或侧部。
5.如权利要求3所述的一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法，其特征在于：所述的压力容器为蒸压釜，该蒸压釜包括一筒体，所述筒体上分别设置有连接压力表、温度表的接口；一连接过热蒸汽管道的进汽装置设置在筒体的底部；于筒体的底部还设置有排放冷凝水的排污口；一排放二氧化硫和釜内蒸汽的排气口设置于筒体顶部或侧部。
6.如权利要求4所述的一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法，其特征在于：所述蒸压釜筒体上还设置有稳定筒内的过热蒸汽压力的充气口和放气口。
7.如权利要求5所述的一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法，其特征在于：所述蒸压釜筒体上还设置有稳定筒内的过热蒸汽压力的充气口和放气口。
8.如权利要求4所述的一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法，其特征在于：所述蒸压釜筒体内设置有道轨，一蒸养车沿道轨推入筒体内。
9.如权利要求5所述的一种褐煤的颗粒及粉煤造粒后的烘干方法，其特征在于：所述蒸压釜筒体内设置有道轨，一蒸养车沿道轨推入筒体内。
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