CN103602360A - 褐煤流化床干燥与提质的装置及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种褐煤流化床干燥与提质的装置及其工艺。目前没有干燥效率高，环保性好的该类装置及其工艺。本发明的特点是：包括环锤式破碎机、旋风分离器、褐煤成型机、成品仓、煤粒管、煤粉回流管、煤粒输送皮带和粉汽输送管，煤粉回流管的一端连接在旋风分离器的底部，另一端连接在煤粒管上，褐煤成型机和成品仓通过皮带连接。本发明的工艺包括如下步骤：（1）原煤输送至环锤式破碎机中进行破碎，破碎后的煤经煤粒输送皮带输送至煤仓；（2）过热蒸汽通过过热蒸汽管输入流化床干燥器中；（3）分离后的煤粉从旋风分离器的底部排出；（4）在褐煤成型机的压缩下成型，得到成品褐煤。本发明干燥效率高，环保性好，蒸汽能够循环利用。

Description

褐煤流化床干燥与提质的装置及其工艺

技术领域

本发明涉及一种褐煤干燥与提质的装置及其工艺，尤其是涉及一种褐煤流化床干燥与提质的装置及其工艺，属于褐煤的干燥与提质领域。

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。但是由于褐煤具有如下特点，给工业应用带来了一定的困难。

（1）热值低，褐煤的热值一般在3000大卡左右，大幅度低于工业应用规定的劣质煤4600大卡的标准。

（2）含水量高，褐煤的含水率一般在30%以上。

（3）孔隙发达，密度低，容易风化，易自燃，不利于储存。

（4）高挥发分，褐煤挥发分普遍超过电力用煤规定的标准，不利于炉膛的稳定燃烧。

针对褐煤的上述特点，褐煤的大规模利用首先应降低其含水量，提高其热值。传统的褐煤干燥工艺多采用滚筒干燥方式，干燥介质为高温烟气，干燥效率低。由于褐煤挥发分高，在干燥过程中容易起火和爆炸，安全性差。另外，在滚筒干燥工艺中，产生大量的灰尘，环保性差。流化床干燥器采用过热蒸汽作为干燥介质，具有干燥效率高、安全性和环保性好的优点，但干燥后的褐煤由于孔隙结构仍然存在，出现重新吸水现象，影响了褐煤的销售半径。

现在也有一些其他的褐煤干燥方法，如公开日为2013年04月24日，公开号为CN103060039A的中国专利中，公开了一种褐煤干燥成型工艺，该褐煤干燥成型工艺包括将原料褐煤经干燥、粉碎、挤压后得到成型颗粒，将原料褐煤送至管式干燥机中与干燥介质进行间接热交换，控制干燥后的褐煤水含量为8-12Wt%；将干燥后的褐煤送入破碎机中破碎至粒度为＜3mm；将破碎后的褐煤送入辊压成型机内，辊子线压力为120-140kN/cm、坑型为长排坑辊+光辊，在线速度为850-1000r/h，辊子的长度400-800mm，挤压成粒径≥15mm的成型颗粒；该褐煤干燥成型工艺难以有效破坏褐煤的孔隙结构，导致干燥后的褐煤会出现重新吸水的情况，难以做到真正降低褐煤含水率。又如公开日为2013年04月17日，公开号为CN103045321A的中国专利中，公开了一种褐煤干燥提质的方法，该褐煤干燥提质的方法：褐煤原煤由原料煤仓通过输送设备送入筛分破碎装置后进行破碎、筛分；筛碎后的褐煤进入射流粉碎干燥机进行一级干燥，干燥后的煤粉由旋流器收集；一级干燥后的煤粉由输送设备输送到管式干燥机进行二级干燥；完成二级干燥提质的煤粉直接输送进入成型设备垫压制成型煤后输送到网带进行冷却，该褐煤干燥提质的方法也难以有效破坏褐煤的孔隙结构，导致干燥后的褐煤会出现重新吸水的情况，难以做到真正降低褐煤含水率。

综上所述，目前还没有一种干燥效率高，环保性好，蒸汽能够循环利用，能够有效破坏褐煤孔隙结构，有效避免干燥后的褐煤重新吸水的褐煤流化床干燥与提质的装置及其工艺。

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，而提供一种干燥效率高，环保性好，蒸汽能够循环利用，能够有效破坏褐煤孔隙结构，有效避免干燥后的褐煤重新吸水的褐煤流化床干燥与提质的装置及其工艺。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该褐煤流化床干燥与提质的装置的结构特点在于：包括环锤式破碎机、煤仓、振动给料机、流化床干燥器、旋风分离器、循环风机、流化风机、褐煤成型机、成品仓、循环蒸汽管、过热蒸汽管、煤粒管、煤粉回流管、煤粒输送皮带和粉汽输送管，所述流化床干燥器的下部设置有布风板，所述环锤式破碎机和煤仓通过煤粒输送皮带连接，所述煤仓和流化床干燥器通过振动给料机连接，所述流化床干燥器和旋风分离器通过粉汽输送管连接，所述过热蒸汽管的一端连接在流化床干燥器上，该过热蒸汽管的一端位于布风板的下方，所述流化风机安装在过热蒸汽管上，所述循环蒸汽管的一端连接在旋风分离器上，该循环蒸汽管的另一端连接在过热蒸汽管上，所述循环风机安装在循环蒸汽管上，所述煤粒管的一端连接在流化床干燥器的底部，该煤粒管的另一端连接在褐煤成型机上，所述煤粉回流管的一端连接在旋风分离器的底部，该煤粉回流管的另一端连接在煤粒管上，所述褐煤成型机和成品仓通过皮带连接。由此使得本发明的结构简单，设计合理，能够有效破坏褐煤的毛细孔结构，有效避免了成品褐煤干燥后重新吸水。

作为优选，本发明所述循环蒸汽管的另一端、流化风机和过热蒸汽管的一端沿过热蒸汽的流动方向依次排列。

一种褐煤流化床干燥与提质的工艺，其特点在于：包括如下步骤：

（1）原煤输送至环锤式破碎机中进行破碎，破碎后的煤经煤粒输送皮带输送至煤仓，从煤仓出料口出来的煤通过振动给料机进入流化床干燥器中；

（2）过热蒸汽通过过热蒸汽管输入流化床干燥器中，进入流化床干燥器中的煤在过热蒸汽的流化和直接干燥的作用下，脱除煤中的大部分水分；流化床干燥器中的过热蒸汽、煤干燥过程中蒸发的水分和产生的煤粉一并进入旋风分离器中进行分离；干燥后的煤粒从流化床干燥器的底部排出，沿煤粒管进入褐煤成型机中；

（3）进入旋风分离器中的蒸汽和煤粉经过分离后，蒸汽在循环风机的作用下并入到外来过热蒸汽中作为干燥介质，实现蒸汽的循环利用；分离后的煤粉从旋风分离器的底部排出，通过煤粉回流管与流化床干燥器底部排出的煤粒一起进入褐煤成型机中；

（4）进入褐煤成型机中的煤粒和煤粉，在褐煤成型机的压缩下成型，得到成品褐煤，在煤粉存在的前提下，由于褐煤成型机的压缩作用，有效破坏了褐煤的毛细孔结构，避免干燥后的成品褐煤重新吸水；成品褐煤通过皮带送入成品仓中。

本发明采用过热蒸汽作为干燥介质和流化介质，在流化床干燥器中与褐煤直接接触干燥，具有干燥效率高、安全性好的优点。环锤式破碎机的使用，保证了流化床干燥器对褐煤粒度的要求和破碎效率。从旋风分离器分离出来的蒸汽通过循环风机压缩后循环利用，可有效减少外来蒸汽的用量，降低干燥成本，避免蒸汽外排导致的环境污染。干燥后的褐煤与旋风分离器分离出的煤粉经褐煤成型机压缩成型后，破坏了褐煤的毛细孔结构，避免了成品褐煤干燥后重新吸水。通过本发明中的工艺干燥后得到的成品褐煤，含水率降低至10%以下，热值提高40%-50%，具有不吸水、不易风化、不自燃、产品销售半径广等优点。

作为优选，本发明所述步骤（1）中，经过环锤式破碎机破碎后的煤粒的粒径在3mm以下。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：采用流化床干燥工艺，具有干燥效率高，安全性和环保性好的优点；蒸汽循环利用，有效减少了过热蒸汽用量，降低了褐煤干燥成本；在煤粉存在的前提下，引入褐煤成型工艺，压缩后的褐煤孔隙结构被有效破坏，避免了干燥后的成品褐煤重新吸水，扩大了褐煤的销售半径，具有很强的实用性和推广价值。

附图说明

图1是本发明实施例中褐煤流化床干燥与提质的工艺的流程示意图。

图2是本发明实施例中褐煤流化床干燥与提质的装置的结构示意图。

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，本实施例中的褐煤流化床干燥与提质的装置包括环锤式破碎机1、煤仓2、振动给料机3、流化床干燥器4、旋风分离器6、循环风机7、流化风机8、褐煤成型机9、成品仓10、循环蒸汽管11、过热蒸汽管12、煤粒管13、煤粉回流管14、煤粒输送皮带15和粉汽输送管16，其中，流化床干燥器4的下部设置有布风板5，布风板5能够有效保证流化效果。

本实施例中的环锤式破碎机1和煤仓2通过煤粒输送皮带15连接，煤仓2和流化床干燥器4通过振动给料机3连接，破碎后的褐煤在振动给料机3的作用下进入流化床干燥器4，避免了褐煤含水量高导致的煤仓2出口堵塞的问题。流化床干燥器4和旋风分离器6通过粉汽输送管16连接，过热蒸汽管12的一端连接在流化床干燥器4上，该过热蒸汽管12的一端位于布风板5的下方，流化风机8安装在过热蒸汽管12上，外界的过热蒸汽能够沿过热蒸汽管12进入流化床干燥器4，且能够对流化床干燥器4中的褐煤进行直接干燥。

本实施例中循环蒸汽管11的一端连接在旋风分离器6上，该循环蒸汽管11的另一端连接在过热蒸汽管12上，循环风机7安装在循环蒸汽管11上，使得蒸汽可以循环利用，可有效减少外来蒸汽的用量，降低干燥成本，避免蒸汽外排导致的环境污染。本实施例中循环蒸汽管11的另一端、流化风机8和过热蒸汽管12的一端沿过热蒸汽的流动方向依次排列。

本实施例中的煤粒管13的一端连接在流化床干燥器4的底部，该煤粒管13的另一端连接在褐煤成型机9上。煤粉回流管14的一端连接在旋风分离器6的底部，该煤粉回流管14的另一端连接在煤粒管13上，使得煤粉能够回流到煤粒管13，并与煤粒混合，不仅有利于减少粉尘的排放，节能减排，也有利于提高褐煤的利用率，回收煤粉以达到利用的目的，此外，在煤粉的作用下，能够真正有效的破坏煤粒的孔隙结构。本实施例中的褐煤成型机9和成品仓10通过皮带连接。

本实施例中的褐煤流化床干燥与提质的工艺包括如下步骤。

（1）原煤输送至环锤式破碎机1中破碎至3mm以下，破碎后的煤经煤粒输送皮带15输送至煤仓2，从煤仓2出料口出来的煤通过振动给料机3进入流化床干燥器4中。

（2）过热蒸汽通过过热蒸汽管12输入流化床干燥器4中，进入流化床干燥器4中的煤在过热蒸汽的流化和直接干燥的作用下，脱除煤中的大部分水分；流化床干燥器4中的过热蒸汽、煤干燥过程中蒸发的水分和产生的煤粉一并进入旋风分离器6中进行分离；干燥后的煤粒从流化床干燥器4的底部排出，沿煤粒管13进入褐煤成型机9中。

（3）进入旋风分离器6中的蒸汽和煤粉经过分离后，蒸汽在循环风机7的作用下并入到外来过热蒸汽中作为干燥介质，实现蒸汽的循环利用；分离后的煤粉从旋风分离器的底部排出，通过煤粉回流管14与流化床干燥器4底部排出的煤粒一起进入褐煤成型机9中。

（4）进入褐煤成型机9中的煤粒和煤粉，在褐煤成型机9的压缩下成型，得到成品褐煤，在煤粉存在的前提下，由于褐煤成型机9的压缩作用，有效破坏了褐煤的毛细孔结构，避免干燥后的成品褐煤重新吸水；成品褐煤通过皮带送入成品仓10中。

本实施例中采用环锤式破碎机1，在满足流化床干燥器4对入料粒度要求的同时，保证破碎效率。破碎后的褐煤在振动给料机3的作用下进入流化床干燥器4，避免了褐煤含水量高导致的煤仓2出口堵塞问题。采用流化床干燥器4，干燥介质为过热蒸汽，干燥形式为过热蒸汽与褐煤直接接触干燥。蒸汽和部分煤粉从流化床干燥器4顶部出口进入旋风分离器6，干燥后的褐煤从流化床干燥器4底部出料。进入旋风分离器6的蒸汽和煤粉经旋风分离器6分离后，蒸汽循环利用，煤粉进入褐煤成型机9。从旋风分离器6出来的蒸汽经循环风机7压缩后，并入外来过热蒸汽，通过流化风机8的作用送入流化床干燥器4重新作为干燥介质。从流化床干燥器4的出料口排出的褐煤与旋风分离器6分离出的煤粉一起进入褐煤成型机9，经压缩成型后进入成品仓10。本发明可以采用高压辊压热成型工艺。

本实施例采用过热蒸汽作为干燥介质和流化介质，在流化床干燥器4中与褐煤直接接触干燥，具有干燥效率高、安全性好的优点。干燥后的褐煤与旋风分离器6分离出的煤粉经褐煤成型机9压缩成型后，破坏了褐煤的毛细孔结构，避免了褐煤干燥后重新吸水。通过本实施例中的工艺干燥后的褐煤，含水率降低至10%以下，热值提高40%-50%，具有不吸水、不易风化、不自燃、产品销售半径广等优点。

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 (4)

1.一种褐煤流化床干燥与提质的装置，其特征在于：包括环锤式破碎机、煤仓、振动给料机、流化床干燥器、旋风分离器、循环风机、流化风机、褐煤成型机、成品仓、循环蒸汽管、过热蒸汽管、煤粒管、煤粉回流管、煤粒输送皮带和粉汽输送管，所述流化床干燥器的下部设置有布风板，所述环锤式破碎机和煤仓通过煤粒输送皮带连接，所述煤仓和流化床干燥器通过振动给料机连接，所述流化床干燥器和旋风分离器通过粉汽输送管连接，所述过热蒸汽管的一端连接在流化床干燥器上，该过热蒸汽管的一端位于布风板的下方，所述流化风机安装在过热蒸汽管上，所述循环蒸汽管的一端连接在旋风分离器上，该循环蒸汽管的另一端连接在过热蒸汽管上，所述循环风机安装在循环蒸汽管上，所述煤粒管的一端连接在流化床干燥器的底部，该煤粒管的另一端连接在褐煤成型机上，所述煤粉回流管的一端连接在旋风分离器的底部，该煤粉回流管的另一端连接在煤粒管上，所述褐煤成型机和成品仓通过皮带连接。

2.根据权利要求1所述的褐煤流化床干燥与提质的装置，其特征在于：所述循环蒸汽管的另一端、流化风机和过热蒸汽管的一端沿过热蒸汽的流动方向依次排列。

3.一种利用权利要求1或2中的装置进行褐煤流化床干燥与提质的工艺，其特征在于：包括如下步骤：

（1）原煤输送至环锤式破碎机中进行破碎，破碎后的煤经煤粒输送皮带输送至煤仓，从煤仓出料口出来的煤通过振动给料机进入流化床干燥器中；

（2）过热蒸汽通过过热蒸汽管输入流化床干燥器中，进入流化床干燥器中的煤在过热蒸汽的流化和直接干燥的作用下，脱除煤中的大部分水分；流化床干燥器中的过热蒸汽、煤干燥过程中蒸发的水分和产生的煤粉一并进入旋风分离器中进行分离；干燥后的煤粒从流化床干燥器的底部排出，沿煤粒管进入褐煤成型机中；

（3）进入旋风分离器中的蒸汽和煤粉经过分离后，蒸汽在循环风机的作用下并入到外来过热蒸汽中作为干燥介质，实现蒸汽的循环利用；分离后的煤粉从旋风分离器的底部排出，通过煤粉回流管与流化床干燥器底部排出的煤粒一起进入褐煤成型机中；

（4）进入褐煤成型机中的煤粒和煤粉，在褐煤成型机的压缩下成型，得到成品褐煤，在煤粉存在的前提下，由于褐煤成型机的压缩作用，有效破坏了褐煤的毛细孔结构，避免干燥后的成品褐煤重新吸水；成品褐煤通过皮带送入成品仓中。

4.根据权利要求3所述的褐煤流化床干燥与提质的工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，经过环锤式破碎机破碎后的煤粒的粒径在3mm以下。

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