CN106403557B - 一种太阳能褐煤干燥系统 - Google Patents

Abstract

一种太阳能褐煤干燥系统，包括太阳能集热器和干燥装置，所述空气通过引风机进入太阳能集热器，并与太阳能集热器换热，吸收太阳能集热器的热量，形成热空气，所述热空气在风机的引导下进入干燥装置，对褐煤进行干燥。本发明利用太阳能进行褐煤干燥，耗能少，排放小，成本低，安全可靠。

Description

一种太阳能褐煤干燥系统

技术领域

本发明属于太阳能和干燥交叉领域，尤其涉及一种利用太阳能对褐煤进行干燥的装置和方法。专利分类属于F24J和F26B。

背景技术

褐煤作为国家主要的一次性能源之一，然而水分高、热值低、易自燃等特点，褐煤的大规模开发利用受到较大限制。无论是从国家的大环境处着眼，还是从企业经济效益的角度看，褐煤干燥脱水、提高单位质量褐煤发热量的技术研究与推广是非常重要的。蒸汽管回转式褐煤预干燥系统，将含水率高的湿褐煤在蒸汽管回转式干燥机内干燥后，送入到配有中速磨煤机的制粉系统中研磨，然后在锅炉内燃烧。由于褐煤中的大部分水分被蒸发出来，单位质量褐煤的低位发热量得以提高，同时也降低了锅炉的烟气量和排烟损失。通过循环载气将褐煤中的蒸汽携带出来，冷却塔及换热器回收热量及水分，机组实耗水量大大降低。由于褐煤含水量较大，对于制粉系统的干燥能力要求高；并且挥发分较高，煤粉极易发生自燃爆炸。

对褐煤脱水提质技术的研究已开始成为国内外热点，国外对此做了大量研究，褐煤脱水提质技术较多，大致可以分为三类方法：机械脱水法、蒸发脱水法和非蒸发脱水法。机械脱水法在选煤厂已广泛使用，但其处理能力和脱水效率尚难适应要求。蒸发脱水法，利用热油、热空气、过热蒸汽等介质直接或间接的加热褐煤，使褐煤内水分以气态形式脱除。蒸发脱水工艺需要大量的能量来蒸发水分，能耗大。非蒸发脱水法主要分为热水处理法和机械热压脱水法，将褐煤内的水分以液态形式去除。非蒸发脱水法，工艺复杂，成本较高，目前未投入工业应用。此外，非蒸发脱水法还带来了废水、废气处理等问题。

国内在褐煤脱水提质方面研究相对不多，报道较少。国内的褐煤脱水提质工艺主要有烟气干燥法和过热蒸汽干燥法。前者由于褐煤挥发分高，受进风温度的影响，容易起火燃烧，干燥效率低，而且设备庞大，投资费用高。后者利用高品位能源过热蒸汽作为热源，成本昂贵，能源消耗量大，不适合我国国情。

因此亟需开发一种耗能少，排放小，成本低，安全可靠的绿色褐煤脱水技术。

发明内容

针对目前现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种褐煤干燥装置，解决上述缺点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种太阳能褐煤干燥系统，包括太阳能集热器和干燥装置，所述空气通过引风机进入太阳能集热器，并与太阳能集热器换热，吸收太阳能集热器的热量，形成热空气，所述热空气在风机的引导下进入干燥装置，对褐煤进行干燥。

作为优选，太阳能集热器加热的热空气一部分通过主通道进入干燥装置，一部分通过旁路通道进入热利用装置，太阳能集热器与干燥装置相连的管路上设置第一风机，太阳能集热器与热利用装置相连管道上设置第二风机，通过第一风机、第二风机的频率的变化改变进入干燥装置和热利用装置的热空气流量。

作为优选，所述干燥装置包括箱体、传送带，所述传送带穿过箱体，所述空气从干燥装置的下部进入干燥装置，然后穿过传送带来干燥传送带上输送的褐煤，最后从干燥装置的出口排出，从而完成对褐煤的干燥；

箱体内设置干燥区，沿着传送带传送方向，干燥区空气流量的分布逐渐降低，即如果将流量V设为距离干燥区入口的距离x的函数，V＝f(x)，则在干燥区，f'(x)<0,其中f'(x)是f(x)的一次导数。

作为优选，沿着传送带传送方向，干燥区的空气流量的降幅逐渐降低，即f”(x)<0,f”(x)是f(x)的二次导数。

作为优选，在传送带上设置孔，通过传送带上的孔输送热空气来干燥褐煤。

作为优选，在干燥区，沿着传送带传送方向，所述孔的分布密度越来越小。

作为优选，在干燥区，沿着传送带传送方向，所述孔的分布密度变小的幅度逐渐降低。

作为优选，最大的密度是最小的密度的1.2-1.3倍。

作为优选，假设进入到传送带的单位时间褐煤质量为M、质量含水率为W的时候，进入干燥装置的入口热空气温度为T1、空气流量为F，离开干燥装置的出口热空气温度为T2，传送带的传送速度为V的时候，表示满足一定条件的干燥效果；上述的单位时间褐煤质量M、质量含水率W、入口空气温度T1、空气流量F、出口空气温度T2、传送带的传送速度V称为基准质量、基准含水率、基准入口温度、基准出口温度、基准空气流量、基准速度，即基准数据；所述的基准数据存储在中央控制器中；

当单位时间褐煤质量为m、质量含水率为w的时候，进入干燥设备的空气的流量f、入口空气温度t1、出口空气温度t2和传送带传送速度v满足如下运行模式：

传送带传送速度v保持基准速度V不变，空气的流量f变化如下：

f*(t1-t2)＝F*(T1-T2)*(w/W)^a*(m/M)^b,其中a，b为参数，1.09<a<1.15,1.08<b<1.16；作为优选，随着w/W的增加逐渐增加，b随着m/M的增加逐渐增加。

与现有技术相比较，本发明的干燥装置具有如下的优点：

1)本发明利用太阳能进行褐煤干燥，节约能源，绿色环保。

2)中央控制器自动控制输送到干燥装置内热空气量和/或传送带速度，节约能源。

3)通过干燥区沿着传送带方向的风量控制，大大提高了干燥效率，保证了干燥的最佳的效果。

4)通过预热区沿着传送带方向的风量控制，大大提高了干燥效率，保证了干燥的最优的效果。

5)通过大量研究得出最佳的控制热空气量和传送速度的最佳的控制关系式，实现了智能化的干燥控制，减少了人力干预。

5)通过设置厚度自动检测装置，进一步提高了设备的智能化程度。

6)通过冷却区和干燥区的排放的热空气的再利用，进一步节约能源。

7)通过干燥装置排放的热空气余热利用，节约了能源。

附图说明

图1是本发明的一个褐煤干燥装置的一个实例的结构示意图。

图2是本发明的褐煤干燥装置的另一个实例的结构示意图。

图3是本发明褐煤干燥装置的流程示意图。

图4是本发明一个优选的褐煤干燥装置的空气流动示意图

图5是本发明太阳能褐煤干燥装置的示意图。

图6是本发明太阳能褐煤干燥装置的另一个实例示意图。

图7是本发明褐煤干燥装置优选的控制的示意图。

其中，煤仓1，破碎装置2，预热区3，干燥区4，冷却区5，传送带6，滑轮7，煤仓8，预热区空气出口9，干燥区空气出口10，冷却区空气出口11，预热区风机12，干燥区风机13，冷却区风机14，集热器15，引风机16，干燥装置17，换热装置18，主路阀门19，旁路阀门20，中央控制器21，预热区出口温度传感器22，干燥区出口温度传感器23，预热区入口温度传感器24，预热区入口流量计25，干燥区入口温度传感器26，干燥区流量计27

具体实施方式

图1-2展示了一种利用热空气对褐煤进行干燥的褐煤干燥系统置，如图1所示，所述干燥系统包括煤仓1、破碎装置2、干燥装置17，所述干燥装置17包括箱体、温度传感器、流速传感器、中央控制器21和传送带6，所述传送带6穿过箱体，温度传感器包括进口温度传感器和出口温度传感器，分别测量进入干燥装置17的空气温度和离开干燥装置17的空气温度，所述流速传感器用于测量进入干燥装置17的空气流速，从而计算出进入干燥装置17的空气流量，入口温度传感器、出口温度传感器以及流速传感器与中央控制器21进行连接。

煤仓1通过原煤输送设备连接至破碎装置2，破碎装置2将破碎的褐煤传输到干燥装置，然后在干燥装置内通过带有孔洞的带式输送设备依次通过干燥装置箱体后连接产品煤仓8。

所述空气从干燥装置17的下部进入干燥装置17，然后穿过传送带6来干燥传送带6上输送的褐煤，最后从干燥装置17的出口排出，从而完成对褐煤的干燥。

作为优选，传送带6设置速度控制部件，速度控制部件与中央控制器21进行数据连接，中央控制器21通过速度控制部件控制传送带6的速度。

作为优选，速度控制部件包括速度检测部件，速度检测部件将检测的传送带6数据传送到中央控制器21，中央控制器21根据检测的数据来调整传送带6电机的功率。如果检测的速度小于中央控制器21计算得到的数据，增加电机的功率，反之，减少电机的功率。优选的，通过电机控制传送轮7的转速来调整传送带6的传送速度。

作为优选，箱体是横截面是梯形的空腔，入口和出口设置电动门，所述电动门的开度可以在上下方向调节。中央控制器21根据输入的褐煤的煤层厚度自动调节电动门的开度，防止开度过大造成能源损失，已达到节约能源的目的。

优选的，煤层的厚度是通过厚度检测装置自动检测得到的，所述厚度检测装置与可编程自动控制器数据连接，厚度检测器将褐煤煤层的厚度数据传送到中央控制器21。采取厚度检测装置的主要优点是自动获取褐煤煤层的厚度数据，避免了手工输入厚度数据的繁琐程序，提高了烘干的效率和准确度。

优选的，厚度检测装置设置在干燥装置17的入口位置附近，例如设置在干燥装置17入口位置处，和/或距离干燥装置17入口的一定距离的干燥装置17外部的支架上。也可以通过设置不同位置的厚度检测装置，多次测量厚度来计算厚度平均值。

优选的，厚度检测装置包括红外发射器和红外接收器，红外发射器发射红外线测量煤层厚度，红外接收器接受红外发射器发送的厚度数据，并将厚度数据传送到中央控制器21。

优选的，红外发射器包括水平等距放置的第一红外发射单元、第二红外发射单元和第三红外发射单元；红外接收器包括水平等距放置的第一红外接收单元、第二红外接收单元和第三红外接收单元，第一红外接收单元、第二红外接收单元和第三红外接收单元分别接收第一红外发射单元、第二红外发射单元和第三红外发射单元发射的红外线。通过设置多个红外发射单元以及红外接受单元，可以通过多次测量，保证数据的准确性。同时还可以在部分红外发射单元和红外接受单元损坏的时候，不影响对煤层厚度的测量。

优选的，红外发射单元设置在距离入口间隔一定距离的横跨传动带的支架上，红外接受单元设置在干燥装置17的入口位置上，第一红外接收单元、第二红外接收单元和第三红外接收单元与第一红外发射单元、第二红外发射单元和第三红外发射单元分别水平对应。

优选的，传送带6的传送速度为0.6-0.8m/s。

作为优选，箱体内设置干燥区4，沿着传送带6传送方向，干燥区4空气流量的分布逐渐降低。这样使得褐煤随着含水率的逐渐降低，需要空气的越来越少，从而节约能量。

作为优选，沿着传送带6传送方向，干燥区4的空气流量的降幅逐渐降低。如果将流量V设为距离干燥区4入口的距离x的函数，V＝f(x)，则在干燥区4，f'(x)<0,f”(x)<0,其中f'(x)、f”(x)分别是f(x)的一次导数和二次导数。

通过实验表明，通过上述空气流量的变化以及增幅的变化，可以使得褐煤的干燥取得最佳的效果，而且还能够节约能源。与空气流量分布相同相比，可以提高15-20％的干燥效果，即可以节约15-20％的能源。

作为优选，空气的流量的变化是如下的方式实现的。其中方式一是在传送带6上设置孔，通过传送带6上的孔输送空气来干燥褐煤。

作为优选，在干燥区4，沿着传送带6传送方向，所述孔的分布密度越来越小，作为优选，所述孔的分布密度变小的幅度逐渐降低。作为优选，最大的密度是最小的密度的1.2-1.3倍。

通过上述孔的密度变化，可以实现空气流量沿着传送带6传送方向的变化。

作为优选，还可以通过孔径的变化来实现空气流量的变化。作为优选，在干燥区4，沿着传送带6传送方向，所述孔的孔径越来越小，作为优选，所述孔的孔径变小的幅度逐渐降低。作为优选，最大的孔径是最小的孔径的1.2-1.3倍。

作为优选，所述的孔为圆孔。

作为优选，可以通过风机的频率的变化实现空气流量的变化。

所述干燥装置17的空气入口设置总管，然后通过总管设置许多分流管，通过分流管将空气输送到传送带6下部，沿着传送带6运输方向设置多个分流管，每个分流管上设置一个风机，如图2所示，通过改变风机的频率来实现流量沿着传送带6运输方向的分布。

作为优选，在干燥区4，沿着传送带6传送方向，所述风机13的频率越来越小，作为优选，所述风机13的频率变小的幅度逐渐降低。作为优选，最大的频率是最小的频率的1.2-1.3倍。

作为优选，所述的空气进口温度传感器设置在空气入口总管上。

作为优选，所述风机与中央控制器21数据连接，通过中央控制器21可以调整风机的频率。

所述入口管上设置入口风机，所述入口风机与中央控制器21数据连接，中央控制器21通过调整风机的频率来调整进入干燥装置17中的总的热空气量。

在实际工作过程中，传送带6的速度和空气的流量温度之间需要有一个最佳的关系，如果传送带6的速度过快，则干燥时间短，会影响干燥质量，如果传送带6的速度过慢，干燥时间长，则可能会浪费太多的能量，降低效率，同理，如果空气流量和温度过低，会影响干燥质量，如果流量和温度过高，会导致浪费太多的能量。因此通过大量的实验，得出了最佳的空气流量、空气温度和传送速度之间的关系。

所述的干燥装置17能够实现根据干燥褐煤的含水率自动的调整空气流量和传送带6传送速度。控制方式如下：假设从破碎装置进入到传送带6的单位时间褐煤质量为M、质量含水率为W的时候，进入干燥装置17的入口空气温度为T1、空气流量为F，离开干燥装置17的出口空气温度为T2，传送带6的传送速度为V的时候，表示满足一定条件的干燥效果。上述的单位时间褐煤质量M、质量含水率W、入口空气温度T1、空气流量F、出口空气温度T2、传送带6的传送速度V称为基准质量、基准含水率、基准入口温度、基准出口温度、基准空气流量、基准速度，即基准数据。所述的基准数据存储在中央控制器21中。

基准数据表示满足一定条件的干燥效果的数据。例如可以是满足一定的干燥效果，例如干燥效果是褐煤含水率为0.04％，或者在达到一定的干燥效果时，耗费的能源最少。当然优选的条件是达到一定干燥效果时，耗费的能源最少的数据作为基准数据。

通过下述公式调整的温度和速度也基本上能够满足基准数据所达到的一定条件的干燥效果。

当单位时间褐煤质量为m、质量含水率为w的时候，进入干燥设备的空气的流量f、入口空气温度t1、出口空气温度t2和传送带6传送速度v满足如下三种不同的运行模式之一：

第一模式：传送带6传送速度v保持基准速度V不变，空气的流量f变化如下：

f*(t1-t2)＝F*(T1-T2)*(w/W)^a*(m/M)^b,其中a，b为参数，1.09<a<1.15,1.08<b<1.16；优选的，a＝1.12,b＝1.14；优选，a随着w/W的增加逐渐增加，b随着m/M的增加逐渐增加。

第二模式：f保持基准流量F不变，传送带6的传送速度v变化如下：

(V/v)*(t1-t2)＝(T1-T2)*(w/W)^c*(m/M)^d,其中c，d为参数，1.08<c<1.15,1.18<d<1.22；优选的，c＝1.1，d＝1.20；

第三模式：f和v可变，空气流量和传送带6的传送速度的关系如下：

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))＝g*(w/W)^e*(m/M)^f,其中g,e,f为参数，g满足如下公式：

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))>1,0.92<g<0.97；优选的，g＝0.95；

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))<1,1.03<g<1.06；优选的，g＝1.05；

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))＝1,0.97<g<1.03；优选的，g＝1；

优选的，第三模式选取((1-f/F)²+(1-v/V)²)的值最小的一组f和v；当然也可以选择第一组满足要求的f和v，也可以从满足条件的f和v中随机选择一组；

1.08<e<1.13,1.14<f<1.18；优选的，e＝1.10,f＝1.16。

其中在上述三种模式的公式中需要满足如下条件：0.9<f/F<1.1,0.9<v/V<1.1。

上述的公式是经过大量的实际验证，完全满足褐煤实际干燥的需要。

在实际应用中，中央控制器21中存储多组基准数据，然后中央控制器21根据用户输入的数据(单位时间的褐煤数量和褐煤含水率)，在满足0.9<f/F<1.1,0.9<v/V<1.1情况下，再自动选择合适的基准数据作为依据。

优选的，当出现两组或者多组基准数据情况下，可以提供用户选择的基准数据的界面、优选的，系统可以自动选择((1-f/F)²+(1-v/V)²)的值最小的一个。

所述三种模式可以只存储一种在中央控制器21中，也可以存储两种或者三种在中央控制器21中。

前面的公式中，t1、t2通过温度传感器实时检测得到，对于只包括干燥区的干燥装置，通过温度传感器23，26得到；而质量含水率为w通过提前检测手动输入的方式，而褐煤质量为m可以通过提前设置手动输入的方式，即提前设置好传送速度，然后手动输入到中央控制器21，也可以通过中央控制器21自动检测，中央控制器通过检测破碎装置2中传输到传送带上的褐煤的速度来计算褐煤的质量。此时中央控制器21检测传送带6的传送速度。

优选的，在对空气流量进行调整的时候，所有的干燥区4的风机频率采取相同的增幅或者降幅，例如都同时增加10％。

优选的，在对空气流量进行调整的时候，所有的干燥区4风机频率采取不同的增幅或者降幅，随着传送带6的传送方向，干燥区4的风机频率增加或减少的幅度逐渐降低，例如，沿着传送带6的传送方向，前面的风机频率增加15％，后面的依次增加12％，11％，等等。

前面的公式中，空气流量为进入干燥设备的空气总流量。所述的流量检测装置设置在入口总管上。

优选的，如图1-2所示，箱体内设置预热区3，预热区3设置在干燥区4的前部并且和干燥区4相连接。预热区3的作用是先将褐煤进行预热，初步提高褐煤的温度，从而保证后续干燥的效果。

在预热区3，沿着传送带6传送方向，预热区3的空气流量呈连续性分布逐渐的升高，优选沿着传送带6传送方向，流量的增幅逐渐增加。如果将流量V设为距离入口的距离x的函数，V＝f(x)，则在预热区3，f'(x)>0,f”(x)>0,其中f'(x)、f”(x)分别是f(x)的一次导数和二次导数。

通过实验表明，通过上述空气流量的变化以及增幅的变化，可以使得褐煤的干燥取得最佳的效果，而且还能够节约能源。与空气流量分布相同相比，可以提高15－18％的干燥效果，即可以节约15-18％的能源。

作为优选，在预热区3，沿着传送带6传送方向，所述孔的分布密度越来越大，作为优选，所述孔的分布密度变大的幅度逐渐增加。作为优选，最大的密度是最小的密度的1.3-1.4倍。

通过上述孔的密度变化，可以实现空气流量沿着传送带6传送方向的变化。

作为优选，还可以通过孔径的变化来实现空气流量的变化。作为优选，在预热区3，沿着传送带6传送方向，所述孔的孔径越来越大，作为优选，所述孔径变大的增幅逐渐增加。作为优选，最大的孔径是最小的孔径的1.3-1.4倍。

作为优选，可以通过风机的频率的变化实现空气流量的变化。

作为优选，在预热区3，沿着传送带6传送方向，所述风机12的频率越来越大，作为优选，所述风机的频率变大的幅度逐渐增加。作为优选，最大的频率是最小的频率的1.3-1.4倍。

当设置预热区3时，前面公式的空气流量F，f为包括预热区3和干燥区4一起的空气总流量。前面的公式的空气出口温度和空气入口温度t1,t2,T1,T2采取平均温度，空气入口的平均温度计算方式如下：

(预热区的入口温度*预热区的空气流量+干燥区的入口温度*干燥区的空气流量)/(预热区的空气流量+干燥区的空气流量)；

空气出口的平均温度计算方式如下：

(预热区的出口温度*预热区的空气流量+干燥区的出口温度*干燥区的空气流量)/(预热区的空气流量+干燥区的空气流量)；

分别在预热区空气进口总管和干燥区空气进口总管上设置流量计和温度传感器，以检测预热区的进口温度和流量以及干燥区的进口温度和流量；

同理，分别在预热区空气出口管和干燥区空气出口管上设置温度传感器，以检测预热区的出口温度以及干燥区的出口温度；

上述公式中所需要参数的测量请参见图7。

当设置预热区3时，优选的，在对空气流量进行调整的时候，所有的预热区3的风机频率采取相同的增幅或者降幅，例如都同时增加10％。

优选的，在对空气流量进行调整的时候，预热区3风机频率采取不同的增幅或者降幅，随着传送带6的传送方向，预热区3的风机频率增加或减少的幅度逐渐升高，例如，沿着传送带6的传送方向，前面的风机频率增加8％，后面的依次增加10％，11％，等等。

通过上述增幅的变化，可以极大节约能源，与增幅相同相比，而且能够充分保证干燥结果的准确性。通过实验证明，增幅变化的情况，误差更小，加热效果更好。

本发明还公开了一种实现干燥设备智能操作的方法，包括如下步骤：

1)首先在中央控制器21中存储一组或者多组基准数据：单位时间褐煤质量为M、质量含水率为W、速入口空气温度T1、空气流量为F、出口空气温度T2、传送带6的传送速度V；

2)在操作界面上输入褐煤单位质量和含水量；当然，单位时间褐煤质量可以通过中央控制器21自动检测；

3)中央控制器21根据输入的褐煤的单位质量和含水量，用户选择执行或者自动执行(例如只有一种运行模式的情况下)以下三个模式之一：

第一模式：传送带6传送速度v保持基准速度V不变，空气的流量f变化如下：

f*(t1-t2)＝F*(T1-T2)*(w/W)^a*(m/M)^b,其中a，b为参数，1.09<a<1.15,1.08<b<1.16；优选的，a＝1.12,b＝1.14；

第二模式：f保持基准流量F不变，传送带6的传送速度v变化如下：

(V/v)*(t1-t2)＝(T1-T2)*(w/W)^c*(m/M)^d,其中c，d为参数，1.08<c<1.15,1.18<d<1.22；优选的，c＝1.1，d＝1.20

第三模式：f和v可变，空气流量和传送带6的传送速度的关系如下：

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))＝g*(w/W)^e*(m/M)^f,其中g,e,f为参数，g满足如下公式：

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))>1,0.92<g<0.97；优选的，g＝0.95；

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))<1,1.03<g<1.06；优选的，g＝1.05；

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))＝1,0.97<g<1.03；优选的，g＝1；

优选的，第三模式选取((1-f/F)²+(1-v/V)²)的值最小的一组f和v；当然也可以选择第一组满足要求的f和v，也可以从满足条件的f和v中随机选择一组；

1.08<e<1.13,1.14<f<1.18；优选的，e＝1.10,f＝1.16。

其中在上述三种模式的公式中需要满足如下条件：0.9<f/F<1.1,0.9<v/V<1.1。

4)干燥装置17开始进行烘干操作。

作为优选，步骤1)中输入多组基准数据；

作为优选，当出现两组或者多组基准数据情况下，用户可以通过用户界面选择基准数据。

在实际应用中，中央控制器21中存储多组基准数据，然后中央控制器21根据用户输入的数据(单位时间褐煤质量和褐煤含水率)，在满足0.9<f/F<1.1,0.9<v/V<1.1情况下，在自动选择合适的基准数据作为依据。

优选的，当出现两组或者多组基准数据情况下，可以提供用户选择的基准数据的界面，优选的，系统可以自动选择((1-f/F)²+(1-v/V)²)的值最小的一个。

作为优选，如图5-6所示，所述热空气是利用太阳能来形成。所述的空气通过引风机16进入太阳能集热器15，并与太阳能集热器15换热，吸收太阳能集热器15的热量，形成热空气，所述热空气在风机的引导下进入干燥装置17，对褐煤进行干燥。

作为优选，集热器15加热的热空气一部分进入干燥装置17，一部分进入热利用装置18，集热器与干燥装置相连的管路上设置风机19，集热器与换热装置相连管道上设置风机20，通过风机19、20的频率的变化改变进入干燥装置17和热利用装置的空气量。

例如通过调小风机19的频率，同时调大风机20的频率，可以减少进入干燥装置17中的热空气量，增加进入热利用装置18中的热空气量。相反，可以通过调大风机19的频率，同时调小风机20的频率，可以增加进入干燥装置17中的热空气量，减少进入热利用装置18中的热空气量。通过如此设置，可以在保证满足褐煤干燥的情况下，更多的热空气进入热利用装置。

作为优选，从干燥装置17出来的热空气进入热利用装置18，从而进行余热利用。进一步优选，所述热利用装置18可以为锅炉，所述热空气直接进入锅炉来进行助燃。

作为优选，所述的热利用装置18可以为蓄热水箱。

作为优选，热利用装置18出来的空气可以直接循环进入集热器15中进行加热。

作为优选，所述的干燥装置17还包括冷却区5，如图1-2所示，所述冷却区5与干燥区4连接并设置在干燥区4的后部。在冷却区5底部通过风机14引入新风(常温空气)，通过新风来冷却褐煤，然后新风通过冷却区5。

作为优选，如图4所示，所述的出风口11排出的热风直接通过管道输送到预热区3的底部，对预热区的褐煤进行预热，预热后从预热区出口9排出。

通过上述的设置，将冷却区排出的热空气直接用于预热褐煤，不需要再引入热空气，或者减少热空气的引入，可以极大的利用干燥设备的余热，节约能源。

对于上述的情况，虽然冷却区增加的空气流量会影响控制的效果，但是从运行来看，效果差距不大，因此对于前面的智能控制的公式依然适用。但是此时公式中只考虑预热区和干燥区内的输入的热空气的流量和进出口温度，对于冷却区不予考虑。前面的公式的空气出口温度和空气入口温度t1,t2,T1,T2采取平均温度，测量示意图如图7所示。空气入口的平均温度计算方式如下：

(预热区的入口温度*预热区的空气流量+干燥区的入口温度*干燥区的空气流量)/(预热区的空气流量+干燥区的空气流量)；

空气出口的平均温度计算方式如下：

(预热区的出口温度*预热区的空气流量+干燥区的出口温度*干燥区的空气流量)/(预热区的空气流量+干燥区的空气流量)；

分别在预热区空气进口总管和干燥区空气进口总管上设置流量计和温度传感器，以检测预热区的进口温度和流量以及干燥区的进口温度和流量；

同理，分别在预热区空气出口管和干燥区空气出口管上设置温度传感器，以检测预热区的出口温度以及干燥区的出口温度。

虽然本发明已以较佳实例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (5)

1.一种太阳能褐煤干燥系统，包括太阳能集热器和干燥装置，所述空气通过引风机进入太阳能集热器，并与太阳能集热器换热，吸收太阳能集热器的热量，形成热空气，所述热空气在风机的引导下进入干燥装置，对褐煤进行干燥；

太阳能集热器加热的热空气一部分通过主通道进入干燥装置，一部分通过旁路通道进入热利用装置，太阳能集热器与干燥装置相连的管路上设置第一风机，太阳能集热器与热利用装置相连管道上设置第二风机，通过第一风机、第二风机的频率的变化改变进入干燥装置和热利用装置的热空气流量；

所述干燥装置包括箱体、传送带，所述传送带穿过箱体，所述热空气从干燥装置的下部进入干燥装置，然后穿过传送带来干燥传送带上输送的褐煤，最后从干燥装置的出口排出，从而完成对褐煤的干燥；

箱体内设置干燥区，沿着传送带传送方向，干燥区热空气流量的分布逐渐降低，即如果将流量V设为距离干燥区入口的距离x的函数，V＝f(x)，则在干燥区，f'(x)<0,其中f'(x)是f(x)的一次导数；

沿着传送带传送方向，干燥区的热空气流量的降幅逐渐降低，即f”(x)<0,f”(x)是f(x)的二次导数。

2.如权利要求1所述的太阳能褐煤干燥系统，其特征在于：在传送带上设置孔，通过传送带上的孔输送热空气来干燥褐煤。

3.如权利要求2所述的太阳能褐煤干燥系统，其特征在于：在干燥区，沿着传送带传送方向，所述孔的分布密度越来越小。

4.如权利要求3所述的太阳能褐煤干燥系统，其特征在于：在干燥区，沿着传送带传送方向，所述孔的分布密度变小的幅度逐渐降低。

5.如权利要求1所述的太阳能褐煤干燥系统，其特征在于：假设进入到传送带的单位时间褐煤质量为M、质量含水率为W的时候，进入干燥装置的入口热空气温度为T1、热空气流量为F，离开干燥装置的出口热空气温度为T2，传送带的传送速度为V的时候，表示满足一定条件的干燥效果；上述的单位时间褐煤质量M、质量含水率W、入口空气温度T1、热空气流量F、出口空气温度T2、传送带的传送速度V称为基准质量、基准含水率、基准入口温度、基准出口温度、基准空气流量、基准速度，即基准数据；所述的基准数据存储在中央控制器中；

当单位时间褐煤质量为m、质量含水率为w的时候，进入干燥设备的热空气的流量f、入口热空气温度t1、出口热空气温度t2和传送带传送速度v满足如下运行模式：

传送带传送速度v保持基准速度V不变，热空气的流量f变化如下：

f*(t1-t2)＝F*(T1-T2)*(w/W)^a*(m/M)^b,其中a，b为参数，1.09<a<1.15,1.08<b<1.16。