CN105135822A - 褐煤干燥工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种褐煤干燥工艺及系统。目前在处理含锗的褐煤，回收含锗的烟尘时，由于褐煤含水高，挥发分高的特性，采用的原料蒸汽干燥系统不能完全满足生产的要求。本发明采用新型褐煤干燥系统工艺是利用旋风燃烧炉所产生的高温烟气在粉碎气流烘干机内与含水40%左右的褐煤迅速混合、破碎、烘干脱水达到10—12%的粉状褐煤被气流带出后，通过多组旋风收尘器，布袋除尘器收集后，供旋涡炉使用。本发明的系统可控性比较强，由于旋风燃烧炉的燃料由系统中干燥后的粉状褐煤提供燃料，所产生的含锗烟尘富集在干燥后的褐煤当中，供下一步锗的提取，增加了产量。

Description

褐煤干燥工艺及系统

技术领域

本发明涉及褐煤干燥技术领域，具体的说是一种褐煤干燥工艺及系统。

背景技术

目前，处理含锗的褐煤，回收含锗的烟尘时，由于褐煤含水高，挥发分高的特性，采用的原料蒸汽干燥系统不能完全满足生产的要求，主要问题在于现采用的褐煤干燥设备（如型号ZLG-3，规格Ø402×5000五回程的蒸汽螺旋式干燥机，此干燥机单台设计出力为0.5—0.7t/h，要求物料粒度0—5mm，干燥后物料含水＜15%，蒸汽压力0.4—0.6MPa，温度140℃—158℃。）在实际生产中蒸汽螺旋式干燥机干燥能力低，物料只能脱水20—25%左右，含水40%左右的褐煤经干燥机干燥后达到水份15—20%，造成炉料含水较高，颗粒较大，干燥炉料产量低，而且，干燥炉料所用的高温蒸汽和助吹所用的蒸汽都耗量较大蒸汽难以回收。蒸汽资源浪费严重，所产生的大量煤尘污染工作场所及外界环境，物料水份高至使旋涡炉的燃烧炉温降低，金属挥发率下降，回收率降低，不能充分发挥旋涡炉的生产能力，造成效益流失。因此需对原料干燥系统进行改造以最大限度的发挥旋涡炉的潜能，以获取最大的效益。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种褐煤干燥工艺及系统。

为了达到上述目的，本发明所提供的技术方案是：

褐煤干燥工艺，其特征在于：将粗粉碎为0.5～30mm颗粒、含水量为30%-40%、温度为15℃的湿煤粉由可控制料层厚度的原料仓进入皮带上料机，同样厚度的料流由皮带上料机进入气流粉碎机，并在此处同来自旋风燃烧炉的350℃-450℃热风全面接触，过量空气系数统控制在2.5，系统各部分含氧量均小于12，边粉碎边烘干，烘干后的物料和尾气被吸入单筒旋风收料器进行料气分离，80%物料由出料关风器A排出，进入出料刮板输送机；20%物料及尾气进入六筒旋风收料器再进行料风分离，其中15%的物料由出料关风器B排出，进入到输送绞龙，由输送绞龙先加满自充满燃料定量加料仓，再进入出料刮板输送机出来为最终产品，另外的5%物料和尾气进入布袋除尘器进一步收尘，最后30%-40%的尾气通过主引风机返回旋风燃烧炉进口同热烟气混合；另外70%-60%的尾气（尾气温度95度），经烟囱排入大气；

从布袋除尘器排出的物料由布袋收料绞龙、布袋出料关风器进入自充满燃料定量加料仓，同时为防止布袋除尘器收集的物料不能满足旋风燃烧炉的需要时，六筒旋风收料器中的物料通过出料关风器B的控制进入输送绞龙由燃料关风器随时补充物料进入旋风燃烧炉；输送绞龙（406）内置可调速的加料螺旋将物料通过燃料关风器加入到燃料文丘里加料管，由燃料输送风机切向吹入旋风燃烧炉，在旋风风机1#、旋风风机2#的助燃下完成燃料燃烧及燃烬，并形成400℃-500℃高温烟气，高温烟气利用炉顶电动蝶阀控制与返混的尾气混合调温350℃-450℃后通过烟道进入气流粉碎机，用作烘干介质。

进一步，当气流粉碎机电流超过报警值440安培时，通过电流联锁系统自动停止皮带上料机运转。

进一步，通过监测布袋除尘器的进出口的压力差，当压力为5-7个大气压时需调整布袋除尘器的脉冲喷冲间隔时间。

进一步当旋风燃烧炉、气流粉碎机、布袋除尘器所处温度超过报警值时控制柜会发出声光报警，并提示操作人员处理。

进一步，所述布袋除尘器进口管道、出口管道的防爆门在有危险时可迅速泄压，以保证设备的安全。

进一步，当正在运行的设备有任何一台偷停时，电器报警系统会起动，系统会自动关闭电动蝶阀并停止旋风燃烧炉燃料供应，操作人员可从控制台上找出偷停的设备，根据相应情况进行处理。

进一步，当设备有故障时返回旋风燃烧炉顶部尾气管线上的电动蝶闸A可将进入气流粉碎机的热气流迅速切断同时停止旋风燃烧炉燃料供应，并将旋风燃烧炉顶部电动蝶阀A打开，炉内余热从炉顶烟囱排出放散。

进一步，当布袋除尘器压力值超过正常时，其尾气与六筒旋风收料器连接的返回管道上的电动蝶阀D自动打开泄压。

一种用于褐煤干燥的系统，主要由自充满燃料定量加料仓、燃料关风器、燃料输送风机、旋风风机1#、旋风风机2#、旋风燃烧炉、电动蝶闸A、烟道、 可控制料层厚度的原料仓、皮带上料机、气流粉碎机、气流塔、单筒旋风收料器、出料关风器A、出料刮板输送机、六筒旋风收料器、出料关风器B、输送绞龙、布袋除尘器、布袋收料绞龙、布袋出料关风器、主引风机、烟囱、电控中心组成；

旋风燃烧炉的烟道与气流粉碎机的下部连接，气流粉碎机的上部连接气流塔；气流塔下部设有原料进口，可控制料层厚度的原料仓及皮带上料机位于进料口上方；气流塔上方出口与单筒旋风收料装置上部通过管道连接，单筒旋风收料器下部设有出料关风器A，出料关风器A下部装有出料刮板输送机；

单筒旋风收料器上部与六筒旋风收料器上部通过管道连接，六筒旋风收料器皿下部设有出料关风器B；出料关风器B下部装有输送绞龙；输送绞龙与自充满燃料定量加料仓和刮板输送机相连，出料刮板输送机另一端设有出料口；自充满燃料定量加料仓下部还与燃料关风器连接，燃料关风器再与燃料文丘里加料管（与旋风燃烧炉底部连接的管线为燃料文丘里加料管）及燃料输送风机相连后，再切向连接旋风燃烧炉；旋风燃烧炉中部的二个切线方向风道分别与旋风风机1#、旋风风机2#出口连接；在旋风燃烧炉炉体的中部设有温度测点T，旋风燃烧炉上部设有电动蝶闸D；

六筒旋风收料器上部与布袋除尘器中部相连，布袋除尘器的下面与布袋收料绞龙相连、布袋收料绞龙上设有布袋出料关风器；布袋出料关风器位于自充满燃料定量加料仓上方；

布袋除尘器中部与主引风机相连后再与烟囱和返回烟气通道相连；

气流粉碎机电流与皮带上料机联锁：

在布袋除尘器出口与主引风机相连的管道上设有防爆门FB、温度测点T、压力监视仪P；

布袋除尘器尾气与六筒旋风收料器的返回管道路上设有电动蝶闸D；

六筒旋风收料器出口处设有防爆门FB；六筒旋风收料器与布袋除尘器连接的管道上设有电动蝶闸D、压力监视仪P、温度测点T、防爆门FB；

在布袋除尘器返回旋风燃烧炉顶部尾气管线上设有电动蝶闸D；

主引风机与烟囱相连的排放尾气管道上设有电动蝶闸D；

在气流塔与单筒旋风收料器连接管道上依次分别设有防爆门FB、压力监视仪P、温度测点T、氧浓度监测仪0₂；

在单筒旋风收料器上部出口处设有防爆门FB，并且与六筒旋风收料器上部管道连接；

在气流粉碎机与烟道连接管道路上设有压力监视仪P、温度测点T。

本发明设计新型褐煤干燥系统工艺是利用旋风燃烧炉所产生的高温烟气在气流粉碎机内与含水40%左右的褐煤迅速混合、破碎、烘干脱水达到10—12%的粉状褐煤被气流带出后，通过各单筒旋风收料器，六筒旋风收料器，布袋除尘器收集后，供旋涡炉使用。

采用上述技术方案，本发明的技术效果有：采用旋风燃烧炉做为热源的主要目的是旋风燃烧炉通过调切喷入的燃料量来调节炉子的热负荷，可控性比较强，同时提供热风炉的燃料又是由系统中干燥后的粉状褐煤提供燃料，热风炉耗煤量680kg/h，所产生的含锗烟尘富集在干燥后的褐煤当中，供下一步锗的提取，增加了产量。

粉碎气流烘干机的优点是干燥、破碎在一个设备中进行，锤式破碎载流干燥，风选筛分，金属消耗和投资小、耗电少，运行费用低，磨制物料粒度均匀等优点，干燥能力强，处理能力最大8.03t/h，能充分满足旋涡炉最大处理7.72t/h的需求，整体系统负压运行，布袋收尘。所产生的清洁水蒸汽排放大气，无污染，排放达标，工作环境能得到充分改善，达到提高产能的目的。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图

图2为旋风燃烧炉剖图

图3为系统进出物质质量平衡图

图4为系统进出热量平衡图

图中：101自充满燃料定量加料仓、102燃料关风器、103燃料输送风机、104旋风风机1#、105旋风风机2#、106旋风燃烧炉、107电动蝶闸、108烟道、201. 可控制料层厚度的原料仓、202.皮带上料机、301.气流粉碎机、302气流塔、401单筒旋风收料器、402出料关风器A、403出料刮板输送机、404六筒旋风收料器、405出料关风器B、406输送绞龙、407布袋除尘器、408布袋收料绞龙、409布袋出料关风器、410主引风机、411烟囱、 501电控中心、P压力监视仪、D电动蝶阀、T温度测点、FB防爆门、02氧浓度监测仪。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明的工艺流程为：

褐煤干燥工艺，其特征在于：将粗粉碎为0.5～30mm颗粒、含水量为30%-40%、温度为15℃的湿煤粉由可控制料层厚度的原料仓201进入皮带上料机202，同样厚度的料流由皮带上料机202进入气流粉碎机301，并在此处同来自旋风燃烧炉106的350℃-450℃热风全面接触，过量空气系数统控制在2.5，系统各部分含氧量均小于12，边粉碎边烘干，烘干后的物料和尾气被吸入单筒旋风收料器401进行料气分离，80%物料由出料关风器A402排出，进入出料刮板输送机403；20%物料及尾气进入六筒旋风收料器404再进行料风分离，其中15%的物料由出料关风器B405排出，进入到输送绞龙406，由输送绞龙406先加满自充满燃料定量加料仓101，再进入出料刮板输送机403出来为最终产品，另外的5%物料和尾气进入布袋除尘器407进一步收尘，最后30%-40%的尾气通过主引风机410返回旋风燃烧炉106进口同热烟气混合；另外70%-60%的尾气（尾气温度95度），经烟囱411排入大气；

从布袋除尘器407排出的物料由布袋收料绞龙408、布袋出料关风器409进入自充满燃料定量加料仓101，同时为防止布袋除尘器407收集的物料不能满足旋风燃烧炉106的需要时，六筒旋风收料器404中的物料通过出料关风器B405的控制进入输送绞龙406由燃料关风器102随时补充物料进入旋风燃烧炉106；输送绞龙406内置可调速的加料螺旋将物料通过燃料关风器102加入到燃料文丘里加料管，由燃料输送风机103切向吹入旋风燃烧炉106，在旋风风机1# 104、旋风风机2# 105的助燃下完成燃料燃烧及燃烬，并形成400℃-500℃高温烟气，高温烟气利用炉顶电动蝶阀107控制与返混的尾气混合调温350℃-450℃后通过烟道108进入气流粉碎机301，用作烘干介质。

当气流粉碎机301电流超过报警值440安培时，通过电流联锁系统自动停止皮带上料机202运转。

通过监测布袋除尘器的进出口的压力差，当压力为5-7个大气压时需调整布袋除尘器的脉冲喷冲间隔时间。

当旋风燃烧炉106、气流粉碎机301、布袋除尘器407所处温度超过报警值时控制柜会发出声光报警，并提示操作人员处理。

所述布袋除尘器407）进口管道、出口管道的防爆门在有危险时可迅速泄压，以保证设备的安全。

当正在运行的设备有任何一台偷停时，电器报警系统会起动，系统会自动关闭电动蝶阀107并停止旋风燃烧炉106燃料供应，操作人员可从控制台上找出偷停的设备，根据相应情况进行处理。

当设备有故障时返回旋风燃烧炉顶部尾气管线上的电动蝶闸A107可将进入气流粉碎机301的热气流迅速切断同时停止旋风燃烧炉燃料供应，并将旋风燃烧炉106顶部电动蝶阀A107打开，炉内余热从炉顶烟囱排出放散。

当布袋除尘器407压力值超过正常时，其尾气与六筒旋风收料器404连接的返回管道上的电动蝶阀D自动打开泄压。

一种褐煤干燥系统，主要由自充满燃料定量加料仓101、燃料关风器102、燃料输送风机103、旋风风机1#104、旋风风机2#105、旋风燃烧炉106、电动蝶闸A107、烟道108、 可控制料层厚度的原料仓201、皮带上料机202、气流粉碎机301、气流塔302、单筒旋风收料器401、出料关风器A402、出料刮板输送机403、六筒旋风收料器404、出料关风器B 405、输送绞龙406、布袋除尘器407、布袋收料绞龙408、布袋出料关风器409、主引风机410、烟囱411、 电控中心（501）组成；

旋风燃烧炉106的烟道108与气流粉碎机301的下部连接，气流粉碎机301的上部连接气流塔302；气流塔302下部设有原料进口，可控制料层厚度的原料仓201及皮带上料机202位于进料口上方；气流塔302上方出口与单筒旋风收料器401上部通过管道连接，单筒旋风收料装置401下部设有出料关风器A 402，出料关风器A 402下部装有出料刮板输送机403；

单筒旋风收料器401上部与六筒旋风收料器404上部通过管道连接，六筒旋风收料器皿404下部设有出料关风 器B 405；出料关风器B 405下部装有输送绞龙406；输送绞龙406与自充满燃料定量加料仓101和刮板输送403相连，出料刮板输送机403另一端设有出料口；自充满燃料定量加料仓101下部还与燃料关风器102连接，燃料关风器102再与燃料文丘里加料管（与旋风燃烧炉106底部连接的管线为燃料文丘里加料管）及燃料输送风机103相连后，再切向连接旋风燃烧炉106；旋风燃烧炉106中部的二个切线方向风道分别与旋风风机1#104、旋风风机2#105出口连接；在旋风燃烧炉106炉体的中部设有温度测点T，旋风燃烧炉106上部设有电动蝶闸D 107；

六筒旋风收料器404上部与布袋除尘器407中部相连，布袋除尘器407的下面与布袋收料绞龙408相连、布袋收料绞龙408上设有布袋出料关风器409；布袋出料关风器409位于自充满燃料定量加料仓101上方；

布袋除尘器407中部与主引风机410相连后再与烟囱411和返回烟气通道相连；

气流粉碎机301电流与皮带上料机202联锁：

在布袋除尘器407出口与主引风机410相连的管道上设有防爆门FB、温度测点T、压力监视仪P；

布袋除尘器407尾气与六筒旋风收料器404的返回管道路上设有电动蝶闸D；

六筒旋风收料器404出口处设有防爆门FB；六筒旋风收料器404与布袋除尘器407连接的管道上设有电动蝶闸D、压力监视仪P、温度测点T、防爆门FB；

在布袋除尘器407返回旋风燃烧炉顶部尾气管线上设有电动蝶闸D；

主引风机410与烟囱411相连的排放尾气管道上设有电动蝶闸D；

在气流塔302与单筒旋风收料器401连接管道上依次分别设有防爆门FB、压力监视仪P、温度测点T、氧浓度监测仪0₂；

在单筒旋风收料器401上部出口处设有防爆门FB，并且与六筒旋风收料器404上部管道连接；

在气流粉碎机301与烟道108连接管道路上设有压力监视仪P、温度测点T。

本实施例的褐煤干燥计算及选型

一、 设计依据（用户提供）

1、 被烘干物料：褐煤，参数以用户提供的2011 锗煤样的化验单平均值（如下表）为依据。

2、物料粒度进烘干机物料已经过粗粉碎0.5～30mm

3、要求烘干后物料终含水12%

4、物料初始温度15℃

5、烘干介质：煤粉燃烧的高温烟气

6、燃料：烘干后的煤粉（12%）

7、产量：6.5t/h（12%含水）

8、褐煤密度：1200Kg/m3

9、堆比重：600－750 Kg/m3

10、绝干褐煤比热：0.27 Kcal/Kg.℃

11、平均环境温度：15℃

二、 设计计算

1、 物料平衡计算

1）产量：G=6500Kg/h（12%）

2）去水量：（40.54－12）/(100-40.54)×6500＝3120 Kg/h

3）原料量：6500+3120＝9620 Kg/h

2、 热量平衡计算

气流粉碎机进热烟气温度：400℃，设气流粉碎机出口温度95℃，产品出口温度：70℃，气流粉碎机内湿球温度：60℃，炉膛出口烟气比热：0.265

Kcal/Kg.℃，进口热烟气比热：0.258 Kcal/Kg.℃，尾气比热：0.25Kcal/Kg.℃，空气比热：0.24 Kcal/Kg.℃，返混烟气温度：80℃

1） 干产品比热：0.27×0.88+0.12＝0.3576 Kcal/Kg.℃

干产品带出热量：Q1=6500×（70－0）×0.3576＝162708Kcal/h

2） 蒸发水吸热：

Q2=3120×［（60－0）+562+0.57×（95－60）］＝2002884 Kcal/h

3） 设备散热：Q3=57647 Kcal/h

4） 尾气带走热：Q4=G 冷×0.24×（95－0）+（G 烟+G 返）×0.25×95,

取漏风量为烟气总量的：10%，即：G 冷＝0.1（G 烟+G 返）

5） 旋风燃烧炉产生的热量：Q5=G 烟×0.265×900

6） 返混烟气带入的热量：Q6=G 返×80×0.25

7） Q5+Q6=Q1+Q2+Q3+Q4,Q5+Q6=( G 烟+G 返)×0.258×400

8） 求得：G 烟=10970 Kg/h，G 返=17837 Kg/h，G 冷=2881 Kg/h

9） Q4=749846 Kcal/h

10） Q5=2616345 Kcal/h

11） Q6=356740Kcal/h

12） 尾气总量：G 总=10970+17837+2881+3120=34808 Kg/h

13） 95℃尾气比重：0.956Kg/m3，尾气体积：36410 m3/h

如图3、图4所示。

3、气流竖井（气流粉碎机内的气流塔）内风速及带出物料粒径的关系计算

计算气流粉碎机气流管带出颗粒粒径与气量的关系，理论上只要气流管的气速大于颗粒的沉降速度，则颗粒均会被气流带出，计算依据参数为气流管出口的各参数为准，排气温度：100℃，气量：G=34180m3/h, 气体运动粘度ν＝2.15×10－5m2/s,密度：ρg＝0.956Kg/m3,物料密度：1200Kg/m3，干燥管尺寸：2132mm×584mm,g=9.81m/s2

阿基米德数：Ar=d3(ρm-ρg)g/(ν2×ρg)

用托杰斯关系式计算：Re 沉降＝Ar/(18+0.61Ar0.5)

沉降速度：υ沉降＝Re 沉降ν/d

气流管气速：υt=36410/(2.132×0.604×3600)=7.85m/s

当υ沉降＝υt 时，计算得d=2.2mm

当风机风量为41000 m3/h 时，气流管的气速为8.84m/s

可带出煤粉粒径为：d=2.8mm

当风机风量：48000 m3/h 时，气流管的气速为10.35m/s

可带出煤粉粒径为：d=3.8mm

通过以上计算可知，当排出风量为计算风量：36410 m3/h 时，可将2.2mm 的煤粉全部带出干燥器，当排出风量为41000 m3/h 时可将2.8mm的煤粉全部带出干燥器，但由于气流管内截面上各点风速不均，部分大于相应粒子径的物料也会被带出，但数量有限。大于相应粒度的物料会落回粉碎机继续粉碎，直到粒径达到相应的风速才会被带出。因此调节烘干系统的风量可以调节出料的粒度及干湿度，但过大的风量会把没有烘干的物料带出来，这时候应该根据物料的干湿度，进出风温度，气流粉碎机的电流，来合理调整各参数。

4、燃料燃烧计算

假设在烘干过程中仅水分减少，其它成分不变

烘干后的煤（燃料）的工业分析如下表

从上表数据求得应用基元素分析值：如下表

由热平衡算知旋风燃烧炉产生热量：2616345 Kcal/h，旋风燃烧炉不完全燃烧热损10%,计算耗煤量：2616345/(4358×0.9)＝667Kg/h

理论空气量：V0＝0.0889×（46.43+0.375×1.86）+0.265×3.39－

0.0333×15.75＝4.564Nm3/Kg

理论氮气容积：0.79×4.564+0.8×1.37/100＝3.62 Nm3/Kg

理论H20 容积：0.111×3.39+0.012×12+0.0161×4.564=0.594 Nm3/Kg

RO2 容积：1.866×46.43/100+0.7×1.86/100=0.88 Nm3/Kg

则理论烟气量：3.62+0.594+0.88＝5.094 Nm3/Kg

若控制炉膛温度为900℃,炉膛内过量空气系数：2.5

实际空气量：4.564×2.5＝12.09 Nm3/Kg

实际烟气量：12.59 Nm3/Kg

烟气密度：1.306 Kg/Nm3

烟气比热：0.265 Kcal/Kg.℃

需空气量：12.09 Nm3/Kg×667 Kg/h=8064 Nm3/h＝10427 Kg/h

产生烟气量：12.59 Nm3/Kg×667 Kg/h=8398 Nm3/h＝10970 Kg/h

5、烟气及尾气含氧量计算：

煤粉在烘干过程中由于煤粉粒度很小，且褐煤煤粉的爆炸范围又很宽，煤粉浓度20mg/ Nm3-2Kg/ Nm3,含氧量大于12%,且达到着火温度情况下就易产生爆炸，因此在控制物料温度的前提下，同时控制系统的含氧量亦显得十分重要，而控制含氧量的方法：第一控制炉子过量空气数，助燃风机采用变频调速，但控制炉膛过量空气系统又会导致炉膛温度升高，而褐煤的灰融点在1050℃，当炉膛温度达到或超过此温度时就会在炉膛内壁挂焦，影响炉子运行，因此炉膛温度应控制在1000℃以下，我们把该系统的炉膛温度定在900℃，第二就是控制整个系统的漏风量，所有的系统连接要求密封严实，进料采用关风器加料。第三因褐煤烘干温度不应过高，900 度的炉膛温度需要降至400℃左右，这时如果兑入冷风会导致大量氧气进入，我们采用尾部烟气返混的办法，既降低了气流粉碎机入口温度，又回收了热量。

炉膛出口烟气含氧量：0.21×（2.5-1）×4.564/12.59=0.11

尾气氧量：（10970×0.11+2881×0.21）/(10970+2881+3120)=0.107

气流粉碎机进口氧含量：( （ 10970+17837 ） × 0.107+2881 ×

0.21)/(10970+17837+2881)=0.116气流粉碎机出口氧含量： （ 10970+17837+2881 ） ×0.116/(10970+17837+2881+3120)=0.107

分析以上数据可知，如果把过量空气系统控制在2.5，系统各部分含氧量均小于12%,通过以上计算可知，在不导致炉膛结焦的情况下，减少炉膛内过量空气系统数，减少漏风量，加大返回风量，是控制系统含氧量的主要方法。

数据计算表

注：1、控制系统含氧量、烘干机出口温度及物料的粒度是控制着火

爆炸的主要方法，具体实施办法：助燃旋风风机采用变频调速，用以控制热风炉过量空气系数，在进料口处加关风器，用以控制漏风系数，加大返回风量控制进气流粉碎机的温度，在保证尾气不结露且物料达到干燥要求的前提下降低气流粉碎机的出口温度。

2、防止尾气结露，尾气结露会在管道和布袋上面积料，防止尾气结露的办法是提高尾气温度，系统保温等，系统在工作时要始终保持尾气温度高于尾气露点20 度以上，由于加大了尾气的返混，尾气的水蒸汽含量增加，尾气水蒸汽含量：（3120+667×0.594+1.5×4.564×0.0161×667+2881×0.0161）/16971=0.21 查得尾气的露点约为65℃，因此尾气温度应高于65℃，系统增加保温防止尾气温度降至露点以下，同时布袋的喷吹压缩空气最好利用干燥的热空气，防止布袋结露。

3、防止系统积料（系统积料易引起着火），保证系统管路风速，布袋连续出料，并调整合理的喷吹时间，这样可以防止系统积料。

4、防止系统断料，加料时旋风燃烧炉和气流粉碎机联锁，并在加料料斗上方设置监控，以防止断料，断料会导致烘干机出口温度持续升高，过高的气流粉碎机出口温度会导致物料过干，易发生着火事故。

工艺流程如图1所示。

三、针对煤粉FSQL-300 型粉碎气流干燥机性能参数

1、炉温 600～1100℃（可调）

2、主机进口温度 300～600℃（可调）同上

3、主机出口温度 90～120℃

4、炉子热效率 ≥90%

5、主机效率 65～75%

6、产量 6500kg/h（40%→12%）

7、去水量 3120kgH2O/h

9、耗煤量 600～800kg/h(12%褐煤)

10、每小时耗电量 300kwh

11、出料温度 ≤80℃

12、物料收集率 ≥99%

13、装机容量 434.5KW

四、主要设备介绍

1、旋风燃烧炉

旋风燃烧炉燃料由燃料风机切向喷入炉膛，燃料量由自充满燃料定量加料仓调节，通过调切喷入的燃料量来调节炉子的热负荷，燃料输送风机变频调速，即起到燃料输送的作用同时提供炉子燃烧的一次风，同时炉子四周布置有六个切向进风口，两台旋风风机提供炉子二次燃烧的空气，并加速燃料在炉膛内的旋转，有利于燃料的燃烬。炉子顶部配有补冷风阀门，用以调节炉子出口的烟气温度，同时调节炉膛的压力。

炉子出力：200－400 万大卡/小时（可调）

炉膛温度：600－1100℃（可调）

烟道出口温度：300－600℃（可调）

耗煤量：额定出力（270 万大卡时）680Kg/h，烘干后的褐煤。图2、图3所示。

2、皮带上料机

皮带上料机配有料仓，可控制料层厚度，皮带走行速度变频可调，同时皮带起停和粉碎机联锁，超电流自动停皮带上料。皮带为630 宽V型皮带，最大输送量：15 吨/小时，功率4KW

3、气流粉碎机

气流粉碎机为浮动锤片式，配有水冷轴，最大入料粒度50mm，粉碎后粒度0－5mm，处理量：15 吨/小时，功率：220KW，最大转速：710rpm，变频调速，气流粉碎机设有检修门，内衬耐磨钢板，气流室内设有折流板及分级板，气流粉碎机的处理量会随着进料粒度的加大而减小。

4、单筒及六筒旋风收料器

一级收料为CLT/A4*10.0 旋风除尘器，除尘器旋风体为6mm16Mn 制作，底部收料仓为5mm 厚碳钢板，除尘器处理风量：42780m3/h,阻力：1100Pa。

5、布袋除尘器

布袋除尘器采用PPC 气箱脉冲袋式除尘器，该除尘器集分室反吹和脉冲清灰等除尘器的特点，大大提高了除尘效率，延长了滤袋的使用寿命。布袋材质：氟美斯耐高温针刺毡，耐高温、耐腐蚀、抗冲刷、拒水、拒油、防静电，使用温度：200℃－300℃，布袋过滤面积：800m2，过滤风速1m/min，除尘器阻力＜1300Pa。

6、出料关风器

出料关风器为江阴福鑫机械厂生产的GFWZB-45E 型关风器，关风器叶片镶耐高温树脂，增大了关风效果，并有防卡功能，关风器处理量：10 吨/小时，功率：3KW，转速25－30 转/分钟，最高使用温度：200℃。

7、主引风机

主引风机为Y8-39№11.２D 锅炉引风机，风机配有检修门和减震台座，变频调速，风机功率：160KW，转速1450rpm,设计温度：200℃，工作温度（90℃）风机压头4600－5600Pa，风量：35587－75397m3/h。

8、 布袋收料绞龙

物料从螺旋的进料口进入，数秒后，从出料口出来。在这个过程中，物料的重力用在拉力传感器上，拉力传感器输出重量信号。这个信号与数秒时间，通过计算，得出物料的重量。再根据物料的重量与给定量的比较，通过变频器调整电机的转速，控制物料速度。

9、管路

系统管路设置根据经验，耐磨部分采用Mn 钢并适当加厚，旋风及布袋进口均设置有防爆门。

10、电控系统

①电控系统执行以下标准：

1．1 GB/T4278-2000《电气图用图形符号》。

1．2 GB/5226-85《机床电气设备通用技术条件》。

1．3 GB/6988-1997《电气制图电路图》。

②概述

电控系统由加料皮带、气流粉碎机、出料关风器、布袋收料绞龙、布袋关风器、输送绞龙、出料刮板输送机、燃料输送风机、旋风风机、主引风机、电动蝶阀等单机控制回路组成。电器除需要调速的电机外所有超过15KW 的电机均采用变频调速，布袋进出口安装压力传感器，用以监测布袋的阻力，旋风燃烧钱炉膛内、气流粉碎机进出口、布袋进口均安装温度传感器用以监测及调节，同时可根据出口料的干湿度实现料量的自动控制，同时气流粉碎机电流和上料皮带实现联锁。每台电动机均设有短路、过载、失压保护及报警回路。

③特点

控制台上装有数字式温度仪，分别指示炉膛温度、粉碎机进口温度、气流箱出口温度、旋风燃烧炉燃料温度、布袋进口温度，当上述测温点超过设定值时，调节仪输出报警信号，同时警铃响，红灯亮，提示操作者及时进行处理。

主机出口温度采用模糊控制器进行监控，反复多次的进行比较模糊运算，最后使出口风温度始终保持在某一设定的温差带以内，从而实现产品质量的自动监控，保证了产品的最终含水率，并可通过开关进行手动/自动切换。请参阅自动控制系统程序流程图和自动控制原理图。

自动报警系统：电器元件出现故障时，电器报警装置开始工作，同时电铃响黄灯亮，提示操作者及时排除故障，故障排除后，报警解除。请参阅故障及超温报警系统原理图、消防回路原理图。

变频调速是本套设备的又一特点。节能降耗是降低生产成本的重要手段之一，而采用变频器对风机的风量进行调节完全能解决这个的问题。

五、安全措施

1） 气流粉碎机电流与皮带上料机联锁，当气流粉碎机电流超过报警值时自动停皮带上料机。

2） 布袋设有压差监视，通过监测布袋的进出口的压力差，来调整布袋的脉冲喷冲间隔时间。

3） 温度监视及报警，旋风炉温度，主机进口温度、烘干机出口温度、布袋进出口温度及燃料进口均设有温度报警装置，当所处温度超过报警值时控制柜会发出声光报警，并提示操作人员处理。

4） 旋风收料器进口管道、布袋除尘器进出口管道均装设防爆门，防爆门在有危险时可迅速泄压，以保证设备的安全。

5） 电器报警

当正在运行的设备有任一台偷停，电器报警会起动，系统会自动放下热烟气电动闸门并停止热风炉燃料供应，操作人员可从控制台上找出偷停的设备，根据相应情况进行处理。

6） 快速停炉设置

当设备有故障时热烟气电动蝶闸可将进入旋风燃烧炉的热气流迅速切断同时停止旋风燃烧炉燃料供应，并将旋风燃烧炉顶部阀门打开，炉内余热从炉顶放散烟囱排出。

7) 气流粉碎机出口装有氧浓度监测仪，用以显示主机出口后系统氧浓度，当氧浓度超高时，可减少气流粉碎机供风量（会增加炉膛温度），增加返回风量，在保证进风温度的情况下降低系统氧浓度，减少着火的危险性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种褐煤干燥工艺，其特征在于：将粗粉碎为0.5～30mm颗粒、含水量为30%-40%、温度为15℃的湿煤粉由可控制料层厚度的原料仓（201）进入皮带上料机（202），同样厚度的料流由皮带上料机(202)进入气流粉碎机（301），并在此处同来自旋风燃烧炉（106）的350℃-450℃热风全面接触，过量空气系数统控制在2.5，系统各部分含氧量均小于12，边粉碎边烘干，烘干后的物料和尾气被吸入单筒旋风收料器(401)进行料气分离，80%物料由出料关风器A（402）排出，进入出料刮板输送机（403）；20%物料及尾气进入六筒旋风收料器（404）再进行料风分离，其中15%的物料由出料关风器B（405）排出，进入到输送绞龙（406），由输送绞龙（406）先加满自充满燃料定量加料仓（101），再进入出料刮板输送机（403）出来为最终产品，另外的5%物料和尾气进入布袋除尘器（407）进一步收尘，最后30%-40%的尾气通过主引风机（410）返回旋风燃烧炉（106）进口同热烟气混合；另外70%-60%的尾气，经烟囱（411）排入大气；

从布袋除尘器（407）排出的物料由布袋收料绞龙（408）、布袋出料关风器（409）进入自充满燃料定量加料仓（101），同时为防止布袋除尘器（407）收集的物料不能满足旋风燃烧炉（106）的需要时，六筒旋风收料器（404）中的物料通过出料关风器B（405）的控制进入输送绞龙（406）由燃料关风器（102）随时补充物料进入旋风燃烧炉（106）；输送绞龙（406）内置可调速的加料螺旋将物料通过燃料关风器（102）加入到燃料文丘里加料管，由燃料输送风机（103）切向吹入旋风燃烧炉（106），在旋风风机1#（104）、旋风风机2#（105）的助燃下完成燃料燃烧及燃烬，并形成400℃-500℃高温烟气，高温烟气利用炉顶电动蝶阀（107）控制与返混的尾气混合调温350℃-450℃后通过烟道（108）进入气流粉碎机（301），用作烘干介质。

2.如权利要求1所述的一种褐煤干燥工艺，其特征在于：当气流粉碎机（301）电流超过报警值440安培时，通过电流联锁系统自动停止皮带上料机（202）运转。

3.如权利要求1所述的一种褐煤干燥工艺，其特征在于：通过监测布袋除尘器的进出口的压力差，当压力为5-7个大气压时，需调整布袋除尘器的脉冲喷冲间隔时间。

4.如权利要求1所述的一种褐煤干燥工艺，其特征在于：当旋风燃烧炉（106）、气流粉碎机（301）、布袋除尘器（407）所处温度超过报警值时控制柜会发出声光报警，并提示操作人员处理。

5.如权利要求1所述的一种褐煤干燥工艺，其特征在于：所述布袋除尘器（407）进口管道、出口管道的防爆门在有危险时可迅速泄压，以保证设备的安全。

6.如权利要求1所述的一种褐煤干燥工艺，其特征在于：当正在运行的设备有任何一台偷停时，电器报警系统会起动，系统会自动关闭电动蝶阀（107）并停止旋风燃烧炉（106）燃料供应，操作人员可从控制台上找出偷停的设备，根据相应情况进行处理。

7.如权利要求1所述的一种褐煤干燥工艺， 其特征在于：当设备有故障时返回旋风燃烧炉顶部尾气管线上的电动蝶闸A（107）可将进入气流粉碎机（301）的热气流迅速切断同时停止旋风燃烧炉燃料供应，并将旋风燃烧炉（106）顶部电动蝶阀A（107）打开，炉内余热从炉顶烟囱排出放散。

8.如权利要求1所述的一种褐煤干燥工艺， 其特征在于：当布袋除尘器（407）压力值超过正常时，其尾气与六筒旋风收料器（404）连接的返回管道上的电动蝶阀D自动打开泄压。

9.一种用于权利要求1的褐煤干燥系统，其特征在于：主要由自充满燃料定量加料仓（101）、燃料关风器（102）、燃料输送风机（103）、旋风风机1#（104）、旋风风机2#（105）、旋风燃烧炉（106）、电动蝶闸A（107）、烟道（108）、 可控制料层厚度的原料仓（201）、皮带上料机（202）、气流粉碎机（301）、气流塔（302）、单筒旋风收料器（401）、出料关风器A（402）、出料刮板输送机（403）、六筒旋风收料器（404）、出料关风器B（405）、输送绞龙（406）、布袋除尘器（407）、布袋收料绞龙（408）、布袋出料关风器（409）、主引风机（410）、烟囱（411）、 电控中心（501）组成；

旋风燃烧炉（106）的烟道（108）与气流粉碎机（301）的下部连接，气流粉碎机（301）的上部连接气流塔（302）；气流塔（302）下部设有原料进口，可控制料层厚度的原料仓（201）及皮带上料机（202）位于进料口上方；气流塔（302）上方出口与单筒旋风收料器（401）上部通过管道连接，单筒旋风收料装置（401）下部设有出料关风器A（402），出料关风器A（402）下部装有出料刮板输送机（403）；

单筒旋风收料器（401）上部与六筒旋风收料器（404）上部通过管道连接，六筒旋风收料器皿（404）下部设有出料关风器B（405）；出料关风器B（405）下部装有输送绞龙（406）；输送绞龙（406）与自充满燃料定量加料仓（101）和刮板输送机（403）相连，出料刮板输送机（403）另一端设有出料口；自充满燃料定量加料仓（101）下部还与燃料关风器（102）连接，燃料关风器（102）再与燃料文丘里加料管及燃料输送风机（103）相连后，再切向连接旋风燃烧炉（106）；旋风燃烧炉（106）中部的二个切线方向风道分别与旋风风机1#104、旋风风机2#105出口连接；在旋风燃烧炉（106）炉体的中部设有温度测点（T），旋风燃烧炉（106）上部设有电动蝶闸D（107）；

六筒旋风收料器（404）上部与布袋除尘器（407）中部相连，布袋除尘器（407）的下面与布袋收料绞龙（408）相连、布袋收料绞龙（408）上设有布袋出料关风器（409）；布袋出料关风器（409）位于自充满燃料定量加料仓（101）上方；

布袋除尘器（407）中部与主引风机（410）相连后再与烟囱（411）和返回烟气通道相连；

气流粉碎机（301）电流与皮带上料机（202）联锁：

在布袋除尘器（407）出口与主引风机（410）相连的管道上设有防爆门FB、温度测点T、压力监视仪P；

布袋除尘器（407）尾气与六筒旋风收料器（404）的返回管道路上设有电动蝶闸D；

六筒旋风收料器（404）出口处设有防爆门FB；六筒旋风收料器（404）与布袋除尘器（407）连接的管道上设有电动蝶闸D、压力监视仪P、温度测点T、防爆门FB；

在布袋除尘器（407）返回旋风燃烧炉顶部尾气管线上设有电动蝶闸D；

主引风机（410）与烟囱（411）相连的排放尾气管道上设有电动蝶闸D；

在气流塔（302）与单筒旋风收料器（401）连接管道上依次分别设有防爆门FB、压力监视仪P、温度测点T、氧浓度监测仪0₂；

在单筒旋风收料器（401）上部出口处设有防爆门FB，并且与六筒旋风收料器（404）上部管道连接；

在气流粉碎机（301）与烟道（108）连接管道路上设有压力监视仪P、温度测点T。