CN104048479B - 基于余热回用的两级流化床褐煤干燥系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于余热回用的两级流化床褐煤干燥系统，在干燥系统中以内加热式流化床作为主干燥设备，两级流化床式干燥机串联，原煤仓出口与破碎机入口连接，一级流化床式干燥机上部出口一路经布袋式煤粉分离器连接尾气处理热能及水回收装置，另一路直接连接尾气处理热能及水回收装置，锅炉分别连接一级流化床式干燥机和二级流化床式干燥机，锅炉和一级流化床式干燥机之间设一增压风机，二级流化床式干燥机通过布袋式煤粉分离器连接蒸气压缩机入口，蒸气压缩机出口一路连接一级流化床式干燥机，另一路又回连到二级流化床式干燥机的入口，布袋式煤粉分离器10回收煤粉分别送至一、二级流化床式干燥机下部出口。本发明干燥系统投资相对低廉，热源能量利用合理；系统简单安全可靠。
Description
技术领域
本发明属于褐煤加工技术，涉及褐煤发电、褐煤成型及褐煤干燥领域，具体地说，涉及褐煤的提质干燥系统，尤其是利用双级流化床式干燥机的褐煤干燥系统。
背景技术
褐煤是一种高挥发份（大于37%）、高水分（25%—60%）、高灰份（20-30%）、低热值（2600-3400kcal/kg）、低灰熔点、易风化碎裂、易氧化自燃的劣质燃料，是煤化程度最低的矿产煤。我国已探明的褐煤资源储量达1300多亿吨，占全国煤炭储量的13%。褐煤主要用于发电厂的燃料，也可作化工原料、催化剂载体、吸附。由于褐煤水分高、热值低、易风化和自燃、难以洗选和储存，造成单位能量的运输成本较高，长距离输送经济性差，使得褐煤的开采和利用受到很大限制，一般被作为一种低级燃料，在褐煤产地附近将其燃烧发电。在国外，澳大利亚、美国、德国、希腊、波兰等国家都有丰富的褐煤资源，为了增加低阶煤在市场的竞争力，提高电厂效率，都进行了褐煤干燥技术的研究工作，其中褐煤的预干燥处理技术是研究重点。在欧洲，褐煤的干燥也是洁净煤技术项目中的一个重要组成部分。美国针对PowerRiverBasin褐煤，也在开展煤炭干燥和煤质改性的研究。印尼拥有丰富的褐煤资源，原煤灰分很低，但水分高达20%～60%，印尼煤炭企业也在寻求经济高效的褐煤干燥技术，以增强印尼煤在国际市场的竞争力。
目前，国内外褐煤干燥领域普遍存在着造价昂贵、干燥能耗高、设备可靠性差、干燥设备体积庞大、占地大、往往与下游主设备脱离采用岛式布置、干燥系统含氧量易超标、安全性差、干燥煤对环境造成飘尘污染等问题，极大的限制了褐煤干燥领域的发展。
发明内容
针对上述问题，本发明对褐煤干燥系统进行了改进创新，采用价格相对低廉的内加热式流化床作为主干燥设备，将两级流化床干燥设备在系统内结合，以能量梯级利用为原则，热源能量合理利用，并回收锅炉烟气热量，实现了煤中取水；利用水蒸汽及锅炉烟气作为流化介质，整个干燥系统微正压运行，从而杜绝了干燥煤与空气的接触；此新型褐煤干燥系统可实现与下游工艺主设备整体化布置，节省了占地及厂房容积，整套系统简单安全可靠。
为实现上述目的，本发明提供一种基于余热回用的两级流化床褐煤干燥系统，包括依次相连的破碎机、给料机、流化床式干燥机，其特征在于：在干燥系统中以内加热式流化床作为主干燥设备，两级流化床式干燥机串联，原煤仓出口与破碎机入口连接，一级流化床式干燥机出口一路经布袋式煤粉分离器连接尾气处理热能及水回收装置，另一路直接连接尾气处理热能及水回收装置，布袋式煤粉分离器回收煤粉同一级流化床式干燥机干燥后的褐煤共同送至二级流化床式干燥机入口；锅炉分别连接一级流化床式干燥机和二级流化床式干燥机，锅炉和一级流化床式干燥机之间设一增压风机，二级流化床式干燥机通过布袋式煤粉分离器连接蒸气压缩机入口，蒸气压缩机出口一路连接一级流化床式干燥机，另一路又回连到二级流化床式干燥机的入口，布袋式煤粉分离器回收煤粉同二级流化床式干燥机干燥后的褐煤共同送到下游工艺设备。
本发明积极效果如下：
1、采用内加热式流化床作为干燥设备，造价低，无用电部件。设备简单可靠、无电耗，使干燥系统投资减少；系统设备功率降低。
2、以能量梯级利用为原则，将两级流化床干燥设备在系统内紧密结合，一级干燥设备利用二级干燥设备的流化介质和煤中蒸发的水蒸气作为管内加热介质，大大降低了单位能耗。当采用中低压参数蒸汽时，蒸汽耗量与煤中蒸发掉水比例可达到2:3。
3、一级干燥机与二级干燥机分别用蒸汽和烟气作为流化介质，整个干燥系统微正压运行，隔绝了干燥煤与空气的接触，系统安全可靠。
4、煤中蒸发的大量水分得到回收，锅炉烟气热量及干燥机乏气的热量得到了利用。
5、流化床式干燥机体积较小，可与下游工艺设备整体化布置，不增大厂房面积和厂区占地。
6、干燥煤直接送至下游工艺系统，杜绝了由于干燥煤远距离输送对环境造成的飘尘污染等问题。
7、环保收益显著：采用本发明，燃用干燥煤的锅炉与同容量锅炉对比，SO2、烟尘、NOX、CO2年排放量分别减少7.5%、7.5%、10%、4%。
8、实现了煤中取水，节水收益显著：采用本发明，当干燥40%高水分褐煤时，每吨褐煤可回收水量达200~300公斤。
综上所述，本发明对褐煤干燥系统进行了创新，干燥系统投资相对低廉，热源能量利用合理，回收锅炉烟气热量，实现了煤中取水；系统简单安全可靠，利于整体化布置，对外界环境友好。本发明达到高效、节能、节水、减排的效果，经济效益及社会效益显著，符合目前国家发展低碳经济的产业政策。
附图说明
附图1为本发明具体实施方式连接示意图。
参照图1，本发明具体实施方式包括锅炉1、原煤仓2、破碎机3、给料机4、一级流化床式干燥机5、二级流化床式干燥机6、蒸汽压缩机7、增压风机8、尾气处理热能及水回收装置9、布袋式煤粉分离器10，原煤仓2、破碎机3、给料机4依次相连，给料机4连接一级流化床式干燥机5，一级流化床式干燥机5和二级流化床式干燥机6串联，一级流化床式干燥机5出口一路经布袋式煤粉分离器10连接尾气处理热能及水回收装置9，另一路直接连接尾气处理热能及水回收装置9，布袋式煤粉分离器10回收煤粉同一级流化床式干燥机5干燥后的褐煤共同送至二级流化床式干燥机6入口；锅炉1分别连接一级流化床式干燥机5和二级流化床式干燥机6，锅炉1和一级流化床式干燥机5之间设一增压风机8，二级流化床式干燥机6通过布袋式煤粉分离器10连接蒸汽压缩机7入口，蒸气压缩机7出口一路连接一级流化床式干燥机5，另一路又回连到二级流化床式干燥机6的入口，布袋式煤粉分离器10回收煤粉同二级流化床式干燥机6干燥后的褐煤共同送到下游工艺设备。
本发明的工作过程如下：
原煤仓中存储的高水分褐煤经破碎机由给料机从上部依次进入一级流化床式干燥机进行预干燥、二级流化床式干燥机进行主干燥达到设定水分后至下游工艺设备。二级干燥机利用锅炉产生的蒸汽作为管内加热介质，蒸汽在二级干燥机中放热冷凝后回至锅炉；二级干燥机采用蒸汽为流化介质，随煤中蒸发的水分排出二级干燥机经布袋式煤粉分离器回收煤粉至下游工艺设备，蒸汽由蒸汽压缩机升压升温后一部分循环回二级干燥机作为流化风，剩余部分进入到一级干燥机作为管内加热介质，冷凝放热后至热能及水回收装置回收工质及热量。一级干燥机利用锅炉尾部排烟作为流化介质，从一级干燥机蒸发的煤中的水蒸汽随着烟气经布袋式煤粉分离器回收煤粉至二级流化床式干燥机，其余进入尾气处理热能及水回收装置，净化后的水蒸汽凝结放热，形成过冷水后回收，不凝结气随着烟气体排入大气。
Claims (1)
1.一种基于余热回用的两级流化床褐煤干燥系统，包括依次相连的破碎机、给料机、流化床式干燥机，其特征在于：在干燥系统中以内加热式流化床作为主干燥设备，两级流化床式干燥机串联，原煤仓出口与破碎机入口连接，一级流化床式干燥机一路出口是流化床的流化介质干燥后的尾气出口经第一布袋式煤粉分离器连接尾气处理热能及水回收装置，另一路出口是流化床内置的换热器的废气出口直接连接尾气处理热能及水回收装置，第一布袋式煤粉分离器回收煤粉同一级流化床式干燥机干燥后的褐煤共同送至二级流化床式干燥机入口；锅炉分别连接一级流化床式干燥机和二级流化床式干燥机，一级流化床式干燥机利用锅炉尾部排烟作为流化介质，二级流化床式干燥机利用锅炉产生的蒸汽作为管内加热介质，锅炉和一级流化床式干燥机之间设一增压风机，二级流化床式干燥机的流化介质干燥后的废气通过第二布袋式煤粉分离器连接蒸气压缩机入口，蒸气压缩机出口一路连接一级流化床式干燥机作为管内加热介质，另一路又回连到二级流化床式干燥机的入口作为流化介质，第二布袋式煤粉分离器回收煤粉同二级流化床式干燥机干燥后的褐煤共同送到下游工艺设备。
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