CN104833189A - 一种气化煤渣干燥设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤化工领域，公开了一种气化煤渣干燥设备及系统。其中，所述设备包括：输送装置，用于输送所述气化煤渣；热气生成装置，用于产生热气；以及干燥机，用于接收来自所述输送装置的气化煤渣与来自所述热气生成装置的热气，以使得所述气化煤渣与所述热气充分接触完成对流热交换，从而干燥所述气化煤渣。本发明通过将气化煤渣与热气充分接触完成对流热交换，以干燥气化煤渣，从而使得气化煤渣能够得到有效的利用。

Description

一种气化煤渣干燥设备及系统

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体地，涉及一种气化煤渣干燥设备及系统。

背景技术

现代煤化工是煤化工的新兴领域。我国煤化工在技术和装备上不断取得突破，逐步形成了以先进煤气化技术为先导，制取产品以替代石油化工产品和油气产品的能源化工产业—现代煤化工。其中，制取的产品包括煤制天然气、煤制油、煤制乙二醇、煤制甲醇及下游烯烃产品等新型能源化工产业链。但是，由于现代煤化工产业刚刚起步，处于示范期，多数核心技术初次商业化，工艺流程和技术集成尚待优化，而且工程问题还有待进一步解决。在能效水平和污染物排放方面，现代煤化工产业仍然有进一步改进和提高的余地。

在现代煤化工产业中，煤制烯烃气化车间产生大量的气化煤渣。它们含水约50％。这样的气化煤渣平均热值仅在2500大卡以上。如果将这些气化煤渣进行烘干，烘干后的气化煤渣的热值预计在4000大卡以上，从而使得这些气化煤渣能够得到充分有效的利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种气化煤渣干燥设备及系统。其中，该设备通过将气化煤渣与热气充分接触完成对流热交换，以干燥气化煤渣，从而使得气化煤渣能够得到有效的利用。

为了实现上述目的，本发明提供一种气化煤渣干燥设备。该设备包括：输送装置，用于输送所述气化煤渣；热气生成装置，用于产生热气；以及 干燥机，用于接收来自所述输送装置的气化煤渣与来自所述热气生成装置的热气，以使得所述气化煤渣与所述热气充分接触完成对流热交换，从而干燥所述气化煤渣。

优选地，所述热气生成装置包括：热风炉，用于通过燃烧燃料煤产生热烟气。

优选地，所述热气生成装置还包括：鼓风机，安装于所述热风炉上，用于将冷空气送入所述热风炉；电动风门，安装于所述鼓风机上；以及变频器，与所述电动风门连接，用于根据需要通过控制所述电动风门的开口大小来控制进入所述热风炉的风量。

优选地，所述干燥机包括：筒体，用于通过翻炒翼板抛撒气化煤渣以使得所述气化煤渣与所述热气充分接触完成热交换，从而干燥所述气化煤渣；密封装置，安装于所述筒体的前后端，用于防止外部的冷空气进入机体和泄漏所述热气；托轮装置，安装于所述筒体的滚圈的下方，用于通过滚圈在径向对所述筒体起定位作用使所述筒体平稳地运转；传动装置，安装于所述筒体的大齿圈的下方，用于通过所述筒体上的大齿圈带动机体旋转；以及挡托轮装置，安装于所述筒体后端的密封装置的下方，用于防止机体上下窜动。

优选地，所述设备还包括：出料运输装置，与所述干燥机连接，用于将干燥后的气化煤渣运输至产品储运系统。

优选地，所述设备还包括：细粒回收装置，与所述干燥机连接，用于从对流热交换后的热气中分离出粉尘颗粒，并回收所述粉尘颗粒。

优选地，所述细粒回收装置包括：旋风除尘器，用于从对流热交换后的热气中分离出所述粉尘颗粒；螺旋输送机，用于收集所述粉尘颗粒；以及密封排料阀，用于将收集的粉尘颗粒排入所述出料运输装置。

优选地，所述设备还包括：引风机，与所述细粒回收装置连接，用于使得对流热交换后的热气能够顺畅地排入大气中。

优选地，所述设备还包括：湿式除尘器，与所述引风机连接，用于通过形成雾膜和/或喷淋层除去对流热交换后的热气中的灰尘。

相应地，本发明还提供一种气化煤渣干燥系统。该系统包括：气化煤渣干燥设备；以及控制装置，与所述气化煤渣干燥设备连接，用于控制所述气化煤渣干燥设备。

优选地，所述控制装置包括：扩展控制接口，用于接收远程控制指令；本地控制接口，用于接收本地本地控制指令；以及控制器，用于根据所述远程控制指令或本地控制指令，控制所述气化煤渣干燥设备的运行。

通过上述技术方案，将气化煤渣与热气充分接触完成对流热交换，以干燥气化煤渣，从而使得气化煤渣能够得到有效的利用。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的气化煤渣干燥设备的结构示意图；

图2是本发明提供的气化煤渣干燥设备的输送装置的具体实施方式的示意图；

图3是本发明提供的气化煤渣干燥设备的热气生成装置的具体实施方式的示意图；

图4是本发明提供的气化煤渣干燥设备的干燥机的具体实施方式的示意图；

图5是本发明提供的气化煤渣干燥设备的细粒回收装置的具体实施方式的示意图；

图6是本发明提供的气化煤渣干燥系统的结构示意图；

图7是本发明提供的气化煤渣干燥系统的控制装置的具体实施方式的示意图；以及

图8是本发明提供的气化煤渣干燥设备的工艺流程图。

附图标记说明 

1   密封装置                       2   托轮装置

3   筒体                           4   传动装置

5   挡托轮装置                     10   输送装置

20  热气生成装置                   30   干燥机

40  皮带运输机                     50   密封给料机

60  热风炉                         70   鼓风机

80  电动风门                       90   变频器

100 细粒回收装置                   110  引风机

120 湿式除尘器                     130  旋风除尘器

140 螺旋输送机                     150  密封排料阀

160 控制装置                       170  气化煤渣干燥设备

180 扩展控制接口                   190  本地控制接口

200 控制器                         210  出料运输装置

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

通常煤化工的煤制烯烃气化车间产生大量具有余热值的气化煤渣。但 是，由于这些气化煤渣含水约50％，导致气化煤渣的平均热值在2500大卡以上。因此，为了使气化煤渣能够得到有效地利用，本发明特提供一种气化煤渣干燥设备及系统。

图1是本发明提供的气化煤渣干燥设备的结构示意图。如图1所示，本发明提供的气化煤渣干燥设备包括：输送装置10，用于输送所述气化煤渣；热气生成装置20，用于产生热气；以及干燥机30，用于接收来自所述输送装置的气化煤渣与来自所述热气生成装置的热气，以使得所述气化煤渣与所述热气充分接触完成对流热交换，从而干燥所述气化煤渣。藉此，干燥了气化煤渣，从而提高了气化煤渣的平均热值。

图2是本发明提供的气化煤渣干燥设备的输送装置的具体实施方式的示意图。如图2所示，所述输送装置10包括：皮带运输机40与密封给料机50。在具体的实施方式中，皮带运输机40用于将煤制烯烃气化车间中产生的气化煤渣运输至密封给料机50进行暂时存放。然后，密封给料机50以一定的给料量将气化煤渣给到干燥机30。

图3是本发明提供的气化煤渣干燥设备的热气生成装置的具体实施方式的示意图。如图3所示，在具体的实施方式中，所述热气生成装置20包括：热风炉60，用于通过燃烧燃料煤产生热烟气。优选地，所述热气生成装置还包括：鼓风机70，安装于所述热风炉60上，用于将冷空气送入所述热风炉；电动风门80，安装于所述鼓风机70上；以及变频器90，与所述电动风门80连接，用于根据需要通过控制所述电动风门的开口大小来控制进入所述热风炉的风量。藉此，可根据实际情况产生适量的热烟气。

图4是本发明提供的气化煤渣干燥设备的干燥机的具体实施方式的示意图。如图4所示，在具体的实施方式中，优选地，所述干燥机30包括：筒体3，用于通过翻炒翼板抛撒气化煤渣以使得所述气化煤渣与所述热气充分接触完成热交换，从而干燥所述气化煤渣；密封装置1，安装于所述筒体的 前后端，用于防止外部的冷空气进入机体和泄漏所述热气；托轮装置2，安装于所述筒体的滚圈的下方，用于通过滚圈在径向对所述筒体起定位作用使所述筒体平稳地运转；传动装置4，安装于所述筒体的大齿圈的下方，用于通过所述筒体上的大齿圈带动机体旋转；以及挡托轮装置5，安装于所述筒体后端的密封装置的下方，用于防止机体上下窜动。藉此，可顺利完成对气化煤渣的干燥。

在具体的实施方式中，干燥机30的筒体3倾斜放置，倾斜度一般为3～5％。筒体3的转速约为2～8转/分，而且气化煤渣在干燥机30内的停留时间为8～12分钟。煤炭行业所使用的干燥机30多采用顺流式操作。即，热烟气和气化煤渣从干燥机的一端进入，并且从干燥机的另一端排出。在这个过程中，气化煤渣和热烟气在并流运行中以对流热交换的方式完成对气化煤渣的干燥。干燥机的主要规格和型号见下表：

JNG型滚筒规格	φ2.4×14m	φ2.8×16m	φ3.4×20m	φ4.2×24m
					处理能力t/h	20-35	35-70	70-100	120-140
产品水份/％	15-25	15-25	15-25	15-25
					蒸发强度kg/h·m3	75-100	75-100	75-100	75-100
热效率/％	＞80	＞80	＞80	＞80
					电动机功率kw	45	75	185	250
整机重量t	43	80	125	220

煤化工企业可根据气化煤渣的产量从上表列出的干燥机规格中选择合适的干燥机。

如图1所示，优选地，所述设备还包括：出料运输装置210，与所述干燥机30连接，用于将干燥后的气化煤渣运输至产品储运系统。藉此，能够及时地将干燥后的气化煤渣运离所述干燥机，提高了干燥机对气化煤渣的干燥效率。

如图1所示，优选地，所述设备还包括：细粒回收装置100，与所述干 燥机30连接，用于从对流热交换后的热气中分离出粉尘颗粒，并回收所述粉尘颗粒。藉此，除去了热气体中的颗粒物质，从而防止了排入大气的热气对环境造成颗粒污染。图5是本发明提供的气化煤渣干燥设备的细粒回收装置的具体实施方式的示意图。如图5所示，在具体的实施方式中，所述细粒回收装置包括：旋风除尘器130，用于从对流热交换后的热气中分离出所述粉尘颗粒；螺旋输送机140，用于收集所述粉尘颗粒；以及密封排料阀150，用于将收集的粉尘颗粒排入所述出料运输装置。具体地，细粒回收装置中的这些部件的位置关系应以具体实施的合理方式为准。例如，螺旋输送机140可位于旋风除尘器130的出料口的下方，密封排料阀150可位于螺旋输送机140的出口处。

如图1所示，优选地，所述设备还包括：引风机110，与所述细粒回收装置100连接，用于使得对流热交换后的热气能够顺畅地排入大气中。藉此，可使得对流热交换后的热气能够及时地排出干燥机，从而进入细粒回收装置。

如图1所示，优选地，所述设备还包括：湿式除尘器120，与所述引风机110连接，用于通过形成雾膜和/或喷淋层除去对流热交换后的热气中的灰尘。藉此，可进一步除去热气中的灰尘，从而保证了排入大气的热气的清洁度。

图6是本发明提供的气化煤渣干燥系统的结构示意图。如图6所示，本发明提供的气化煤渣干燥系统包括：气化煤渣干燥设备170；以及控制装置160，与所述气化煤渣干燥设备170连接，用于控制所述气化煤渣干燥设备。藉此，能够自动控制气化煤渣干燥设备的运行。

图7是本发明提供的气化煤渣干燥系统的控制装置的具体实施方式的示意图。如图7所示，在具体的实施方式中，优选地，所述控制装置160包括：扩展控制接口180，用于接收远程控制指令；本地控制接口190，用于发送 本地控制指令；以及控制器200，用于根据所述远程控制指令或本地控制指令，控制所述气化煤渣干燥设备的运行。藉此，可方便地对气化煤渣干燥设备进行控制。

在具体的实施方式中，例如，扩展控制接口180可接收来自DCS控制系统的开关量信号对干燥机等主要部件进行控制，而且还可以接收来自DCS控制系统的4～20mA模拟量信号对气化煤渣干燥设备的产量进行无级调节，达到整个设备的最佳性能匹配。例如，本地控制接口190可接收来自进口彩色触摸屏的控制指令对气化煤渣干燥设备170进行控制。彩色触摸屏可通过气化煤渣干燥设备170的反馈信号显示气化煤渣干燥设备的运行状态。需要说明的是，反馈信号经由本地控制接口190被传送到彩色触摸屏。例如，控制器200可采用西门子S7系列的可编程控制器，因为这种控制器可适应于一些复杂的中小型控制系统。

图8是本发明提供的气化煤渣干燥设备的工艺流程图。如图8所示，煤化工煤制烯烃气化车间产生的气化煤渣通过输送装置10的皮带运输机40被运输至输送装置10的密封给料机50。然后，密封给料机50以一定的给料量将气化煤渣给到干燥机30。此外，干燥机30还接收热风炉60通过燃烧燃料煤产生的热烟气。然后，干燥机30通过翻炒翼板抛撒气化煤渣以使得气化煤渣与然烟气充分接触完成热交换，从而干燥气化煤渣。干燥后的气化煤渣通过出料运输装置210被运输至自备电厂锅炉以进行焚烧发电，而热交换后的热烟气通过细粒回收装置100被分离出5～10μm以上的粉尘颗粒。该粉尘颗粒与干燥后的气化煤渣一起通过出料运输装置210被运输至自备电厂锅炉进行焚烧发电。在这个过程中，引风机110提供动力促使热交换后的热烟气通过细粒回收装置100。为了对热交换后的热烟气进一步除尘，气化煤渣干燥设备还安装有湿式除尘器120。该湿式除尘器120通过形成雾膜和/或喷淋层除去热交换后的热烟气中的灰尘。之后，热烟气被排入大气中。

在具体的应用中，煤化工企业每年产生湿气化煤渣10万吨，而每吨湿气化煤渣的售价为0元。湿气化煤渣经过干燥之后，煤化工企业可生产干气化煤渣5.88万吨，而按同热值煤炭的市场价格，每吨干气化煤渣的售价为200元。除去干燥成本(包括水费、蒸气成本、电力以及工人的工资和福利)，煤化工企业每年可节约燃料成本508.7万元，并且还可节约汽车运输费用300万元。除此之外，还可以减少堆放占地成本，延长堆场的使用寿命。

本发明提供的气化煤渣干燥设备及系统通过将气化煤渣与热气充分接触完成对流热交换，以干燥气化煤渣，从而使得气化煤渣能够得到有效的利用。此外，该气化煤渣干燥设备及系统还配备有两级除尘装置，从而使得气化煤渣的干燥过程很环保。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种气化煤渣干燥设备，其特征在于，所述设备包括：

输送装置，用于输送所述气化煤渣；

热气生成装置，用于产生热气；以及

干燥机，用于接收来自所述输送装置的气化煤渣与来自所述热气生成装置的热气，以使得所述气化煤渣与所述热气充分接触完成对流热交换，从而干燥所述气化煤渣。

2.根据权利要求1所述的气化煤渣干燥设备，其特征在于，所述热气生成装置包括：

热风炉，用于通过燃烧燃料煤产生热烟气。

3.根据权利要求2所述的气化煤渣干燥设备，其特征在于，所述热气生成装置还包括：

鼓风机，安装于所述热风炉上，用于将冷空气送入所述热风炉；

电动风门，安装于所述鼓风机上；以及

变频器，与所述电动风门连接，用于根据需要通过控制所述电动风门的开口大小来控制进入所述热风炉的风量。

4.根据权利要求1所述的气化煤渣干燥设备，其特征在于，所述干燥机包括：

筒体，用于通过翻炒翼板抛撒气化煤渣以使得所述气化煤渣与所述热气充分接触完成热交换，从而干燥所述气化煤渣；

密封装置，安装于所述筒体的前后端，用于防止外部的冷空气进入机体和泄漏所述热气；

托轮装置，安装于所述筒体的滚圈的下方，用于通过滚圈在径向对所述

筒体起定位作用使所述筒体平稳地运转；

传动装置，安装于所述筒体的大齿圈的下方，用于通过所述筒体上的大

齿圈带动机体旋转；以及

挡托轮装置，安装于所述筒体后端的密封装置的下方，用于防止机体上

下窜动。

5.根据权利要求1所述的气化煤渣干燥设备，其特征在于，所述设备还包括：

出料运输装置，与所述干燥机连接，用于将干燥后的气化煤渣运输至产品储运系统。

6.根据权利要求5所述的气化煤渣干燥设备，其特征在于，所述设备还包括：

细粒回收装置，与所述干燥机连接，用于从对流热交换后的热气中分离出粉尘颗粒，并回收所述粉尘颗粒。

7.根据权利要求6所述的气化煤渣干燥设备，其特征在于，所述细粒回收装置包括：

旋风除尘器，用于从对流热交换后的热气中分离出所述粉尘颗粒；

螺旋输送机，用于收集所述粉尘颗粒；以及

密封排料阀，用于将收集的粉尘颗粒排入所述出料运输装置。

8.根据权利要求6所述的气化煤渣干燥设备，其特征在于，所述设备还包括：

引风机，与所述细粒回收装置连接，用于使得对流热交换后的热气能够顺畅地排入大气中。

9.根据权利要求8所述的气化煤渣干燥设备，其特征在于，所述设备还包括：

湿式除尘器，与所述引风机连接，用于通过形成雾膜和/或喷淋层除去对流热交换后的热气中的灰尘。

10.一种气化煤渣干燥系统，其特征在于，所述系统包括：

根据权利要求1-9中任一项权利要求所述的气化煤渣干燥设备；以及

控制装置，与所述气化煤渣干燥设备连接，用于控制所述气化煤渣干燥设备。

11.根据权利要求10所述的气化煤渣干燥系统，其特征在于，所述控制装置包括：

扩展控制接口，用于接收远程控制指令；

本地控制接口，用于接收本地控制指令；以及

控制器，用于根据所述远程控制指令或本地控制指令，控制所述气化煤渣干燥设备的运行。