CN112090562B - 一种煤泥破碎干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤泥破碎干燥装置，属于煤泥干燥领域，解决了现有技术中煤泥的干燥和破碎为两个独立的步骤导致工艺流程复杂、生产效率低的问题。本发明的煤泥破碎干燥装置包括依次连接的预处理单元、制条单元和破碎干燥单元，破碎干燥单元包括振动混流干燥机以及置于振动混流干燥机的干燥腔内的研磨介质，振动混流干燥机的干燥腔内通入热载气。本发明的煤泥破碎干燥装置可用于煤泥破碎干燥。

Description

一种煤泥破碎干燥装置

技术领域

本发明属于煤泥干燥领域，具体涉及一种煤泥破碎干燥装置。

背景技术

随着煤炭开采和加工机械化加快，煤泥产量明显上升，全国每年煤泥产量2亿吨左右。

由于煤泥具有水分高、粘性大、灰分高、热值低等特点，需要进行干燥和破碎才能够用于电厂燃烧，现有的煤泥干燥破碎装置干燥和破碎为两个相对独立的步骤，工艺流程复杂，生产效率低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供了一种煤泥干燥处理装置，解决了现有技术中煤泥的干燥和破碎为两个独立的步骤导致工艺流程复杂、生产效率低的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种煤泥破碎干燥装置，包括依次连接的预处理单元、制条单元和破碎干燥单元，其中，破碎干燥单元包括振动混流干燥机以及置于振动混流干燥机的干燥腔内的研磨介质，振动混流干燥机的干燥腔内通入热载气。

进一步地，研磨介质为钢球。

进一步地，干燥腔内设有多个筛板，沿煤泥的运动方向，多个筛板的筛孔直径逐渐减小。

进一步地，热载气的流动方向与煤泥运动方向相同。

进一步地，干燥腔的进料口和进气口开设在同一端，干燥腔的出料口和出气口开设在同一端。

进一步地，煤泥破碎干燥装置还包括热载气供给单元，热载气供给单元包括热风炉和鼓风机，热风炉通过鼓风机与干燥腔的进气口连通。

进一步地，预处理单元包括浓缩单元和压滤单元，浓缩单元、压滤单元和制条单元依次连接。

进一步地，浓缩单元包括浓缩机、底流管道和浓缩底流泵，其中，浓缩机的出料口通过底流管道与压滤单元的进料口连接，浓缩底流泵设于底流管道上。

进一步地，浓缩机的底流浓度为350～400g/L。

进一步地，压滤单元包括压滤机以及为压滤机提供动力的压滤电机，压滤机的出料口与制条单元连接，压滤电机固设于安装面上。

进一步地，压滤机为板框压滤机。

进一步地，压滤机的入料压力为0.11～0.12MPa，压滤机的压滤压力为0.10～0.20MPa。

进一步地，压滤机的出料口通过传动组件与制条单元连接，传动组件包括皮带、皮带滚轮、皮带电机和皮带支架，皮带的两端分别套设在皮带滚轮的部分外周面，皮带水平放置，皮带的两端通过皮带滚轮与皮带转动连接，皮带电机固设于皮带支架的横梁上，用于驱动皮带滚轮转动。

进一步地，煤泥干燥处理装置还包括与振动混流干燥机的烟气出口连接的热量回收单元。

进一步地，热量回收单元包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器、储液器和膨胀阀，蒸发器与振动混流干燥机的烟气出口连接。

进一步地，制条单元为切条机或挤条机。

进一步地，挤条机包括位于干燥腔上方的挤压组件以及位于挤压组件和干燥腔之间的制条孔板，挤压组件包括挤压筒以及位于挤压筒内的活塞，挤压筒中活塞与制条孔板之间的空间为挤压腔，挤压腔通过进料管与预处理单元的出料口连通。

进一步地，沿竖直方向，活塞、挤压腔、制条孔板和干燥腔依次布置。

进一步地，挤条机还包括用于检测挤压腔内煤泥压力的压力传感器。

进一步地，压力传感器位于挤压腔的底部、制条孔板上。

进一步地，挤条机还包括驱动挤压筒和进料管振动的激振器。

进一步地，激振器设于进料管的下方且与进料管的侧壁相接触。

进一步地，挤条机还包括位于挤压腔内的布料组件，布料组件包括传料板和布料板，传料板的一端为连接端，另一端为悬空端，传料板的悬空端延伸至挤压腔的轴线，传料板的连接端与挤压腔的侧壁转动连接，布料板挂设于传料板的悬空端。

进一步地，传料板的形状为向下倾斜的平板状，布料板的形状为伞形。

进一步地，布料组件还包括升降带，升降带的一端与传料板的悬空端连接，升降带的另一端穿过进料管与活塞的上端面连接，使得传料板的悬空端与活塞的运动方向相反。

进一步地，传料板的连接端通过扭簧与挤压腔的侧壁转动连接。

进一步地，制条孔板的挤压孔的孔径为10mm～100mm。

进一步地，挤压筒的直径为2m～5m。

进一步地，活塞运转距离为0.5m～3m。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

a)本发明提供的煤泥破碎干燥装置，综合设置预处理单元、制条单元和破碎干燥单元，能够在一条生产线上完成煤泥的预处理、制条、干燥和破碎，结构简单，生产效率高，生产成本低，能够保证长时间的稳定运行，确保煤泥充分的干燥。采用本实施例提供的煤泥破碎干燥装置，湿煤泥进入振动混流干燥机的含水量为25～40％，经干燥后得到煤泥的含水量下降至8～15％。

b)本发明提供的煤泥破碎干燥装置，在振动混流干燥机中设有研磨介质，从而能够在煤泥的干燥过程中完成破碎，通过振动混流，有利于热载气和煤泥条之间传质和传热，提高干燥效率。

c)本发明提供的煤泥破碎干燥装置，通过多个筛板能够将煤泥按照不同粒径进行分级，颗粒较小的煤泥能够及时排出振动混流干燥机9，使得热载气能够集中对颗粒较大的难干煤泥进行干燥，同时，还能够增加研磨介质与颗粒较大的难干煤泥的接触，促进颗粒较大的难干煤泥破碎；此外，颗粒较小的煤泥及时排除，还能够防止颗粒较小的煤泥破碎产生粉状颗粒引起自燃的问题。

d)本发明提供的煤泥破碎干燥装置，采用挤条机，通过活塞对煤泥滤饼进行挤压和制条，挤压过程中可以将煤泥中的水分挤出，同时完成制条和一次干燥；振动混流干燥机对悬挂于制条孔板下方的煤泥条进行二次干燥，有效地解决了压滤煤泥水分过高的问题。此外，通过活塞将煤泥压成条状，不仅能够防止细颗粒接触高温烟气直接燃烧，还能够减少煤泥干燥后粉末现象造成的粉尘污染，保护环境。

e)本发明提供的煤泥破碎干燥装置，当煤泥从进料管进入挤压腔中后，先落在传料板上，然后沿着传料板向下运动至布料板上，并沿着伞形的布料板均匀分散至挤压腔的底部，从而提高煤泥在挤压腔中的分散均匀性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例一提供的煤泥破碎干燥装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的煤泥破碎干燥装置的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的煤泥破碎干燥装置中挤条机的结构示意图。

附图标记：

1-挤压筒；2-活塞；3-干燥腔；4-制条孔板；5-进料管；6-压力传感器；7-激振器；8-布料组件；81-传料板；82-布料板；83-升降带；9-振动混流干燥机；10-研磨介质；11-浓缩底流泵；12-压缩机；13-冷凝器；14-储液器；15-膨胀阀；16-蒸发器；17-切条机；18-浓缩机；19-底流管道；20-压滤机；21-压滤电机；22-皮带滚轮；23-皮带电机；24-皮带；25-皮带支架。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明的一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

实施例一

本实施例提供了一种煤泥破碎干燥装置，参见图1，包括依次连接的预处理单元、制条单元和破碎干燥单元，其中，破碎干燥单元包括振动混流干燥机9以及置于振动混流干燥机9的干燥腔3内的研磨介质10，振动混流干燥机9的干燥腔3内通入热载气。

示例性地，上述制条单元为切条机17，上述研磨介质10为钢球。

实施时，煤泥经过预处理单元进行浓缩和压滤脱水，得到块状的煤泥滤饼；煤泥滤饼输送到制条单元，制成煤泥条；煤泥条输送到破碎干燥单元，在振动混流干燥机9的干燥腔3内，煤泥条与研磨介质10接触，在煤泥的干燥过程中完成破碎。

与现有技术相比，本实施例提供的煤泥破碎干燥装置综合设置预处理单元、制条单元和破碎干燥单元，能够在一条生产线上完成煤泥的预处理、制条、干燥和破碎，结构简单，生产效率高，生产成本低，能够保证长时间的稳定运行，确保煤泥充分的干燥。采用本实施例提供的煤泥破碎干燥装置，湿煤泥进入振动混流干燥机9的含水量为25～40％，经干燥后得到煤泥的含水量下降至8～15％。

同时，在振动混流干燥机9中设有研磨介质10，从而能够在煤泥的干燥过程中完成破碎，通过振动混流，有利于热载气和煤泥条之间传质和传热，提高干燥效率。

为了能够对干燥腔3内的煤泥进行分级干燥，上述干燥腔3内设有多个筛板，沿煤泥的运动方向，多个筛板的筛孔直径逐渐减小，也就是说，干燥腔3的一端开设进料口，干燥腔3的另一端开设出料口，沿进料口至出料口方向(即煤泥运动方向)，多个筛板的筛孔直径逐渐减小。通过多个筛板能够将煤泥按照不同粒径进行分级，颗粒较小的煤泥能够及时排出振动混流干燥机9，使得热载气能够集中对颗粒较大的难干煤泥进行干燥，同时，还能够增加研磨介质10与颗粒较大的难干煤泥的接触，促进颗粒较大的难干煤泥破碎；此外，颗粒较小的煤泥及时排除，还能够防止颗粒较小的煤泥破碎产生粉状颗粒引起自燃的问题。

为了进一步促进煤泥的干燥，热载气的流动方向与煤泥运动方向相同，也就是说，对于干燥腔3，其进料口和进气口开设在同一端，出料口和出气口开设在同一端，热载气从进气口进入干燥腔3并从出气口流出干燥腔3，煤泥从进料口进入干燥腔3并从出料口排出干燥腔3。这是因为，沿煤泥运动方向，多个筛板的筛孔直径逐渐减小，颗粒较大的煤泥靠近进料口，颗粒较小的煤泥远离进料口，从进气口通入的高温热载气与颗粒较大的难干煤泥接触进行传质和传热，高温热载气温度降低；然后，降温后的热载气与颗粒较小的易干煤泥进行传质和传质，并从出气口流出，这样，高温热载气对颗粒较大的难干煤泥进行干燥，低温热载气对颗粒较小的易干煤泥进行干燥，从而能够实现热载气热量的合理分配，提高干燥效率和均匀性。

可以理解的是，上述煤泥破碎干燥装置还包括热载气供给单元，热载气供给单元包括热风炉(图中未示出)和鼓风机(图中未示出)，热风炉通过鼓风机与干燥腔3的进气口连通。热风炉产生的热载气通过鼓风机鼓入干燥腔3内，与煤泥进行传质和传热，实现煤泥的干燥。

示例性地，上述预处理单元包括浓缩单元和压滤单元，浓缩单元、压滤单元和制条单元依次连接。

对于浓缩单元的结构，具体来说，其包括浓缩机18、底流管道19和浓缩底流泵11，其中，浓缩机18的出料口通过底流管道19与压滤单元的进料口(也就是下述的压滤机20的进料口)连接，浓缩底流泵11设于底流管道19上。煤泥通过浓缩机18浓缩后经过底流管道19打入到压滤单元中进行压滤脱水。示例性地，上述浓缩机18的底流浓度为350～400g/L。

对于压滤单元的结构，具体来说，其包括压滤机20(例如，板框压滤机20)以及为压滤机20提供动力的压滤电机21，压滤机20的出料口与制条单元连接，压滤电机21固设于安装面(例如，配套土建)上。经过浓缩单元浓缩后的煤泥通过压滤机20进行压滤脱水。

需要说明的是，过高的入料压力容易造成设备的损坏，并且入料初期压滤机20的滤室封闭性还不太理想，因此，在入料阶段，压滤机20的压力为0.11～0.12MPa，在压滤阶段，压滤机20的压力为0.10～0.20MPa(例如，0.15MPa)，压滤机20采用上述压力得到的煤泥滤饼水分为20～30％(例如，25％)。

示例性地，上述压滤机20的出料口通过传动组件与制条单元连接，该传动组件包括皮带24、皮带滚轮22、皮带电机23和皮带支架25，皮带24的两端分别套设在皮带滚轮22的部分外周面，皮带24水平放置，皮带24的两端通过皮带滚轮22与皮带24转动连接，皮带电机23固设于皮带支架25的横梁上，用于驱动皮带滚轮22转动，进而驱动皮带24运行，压滤机20的出料口位于皮带24的上方，煤泥滤饼从压滤机20的出料口排出落在皮带24上，方便压滤尾煤通过皮带24运输至制条单元。

为了能够对上述煤泥干燥处理装置的多余热量进行回收，其还包括与振动混流干燥机9的烟气出口连接的热量回收单元，对多余的热量进行重复利用。

具体来说，上述热量回收单元包括依次连接的蒸发器16、压缩机12、冷凝器13、储液器14和膨胀阀15，蒸发器16与振动混流干燥机9的烟气出口连接。振动混流干燥机9排出的烟气中多余热量通过蒸发器16进行收集，收集的热气通过压缩机12进行压缩，压缩后的热气通入到冷凝器13中，然后依次通过储液器14、膨胀阀15后，用于进一步加热振动混流干燥机的热载气，从而完成多余热量的回收利用。

实施例二

本实施例提供了一种煤泥破碎干燥装置，参见图2至图3，其结构与实施例一提供的煤泥破碎干燥装置的结构基本相同，区别在于：制条单元为挤条机。

对于挤条机的结构，具体来说，其包括位于干燥腔3上方的挤压组件以及位于挤压组件和干燥腔3之间的制条孔板4，其中，挤压组件包括挤压筒1以及位于挤压筒1内的活塞2，挤压筒1中活塞2与制条孔板4之间的空间为挤压腔，挤压腔通过进料管5与预处理单元的出料口连通；也就是说，沿竖直方向，活塞2、挤压腔、制条孔板4和干燥腔3依次布置。煤泥滤饼输送到挤条机，进入挤压腔，当挤压腔内的煤泥达到一定量时，停止煤泥滤饼的输送，开启活塞2，活塞2向制条孔板4方向运动，挤压腔容积逐渐减小，活塞2挤压煤泥，在压力的作用下，煤泥通过制条孔板4的制条孔，完成煤泥的压缩切割和挤压干燥，当活塞2压缩到一定距离后停止压缩，活塞2复位；通过挤压形成的煤泥条垂直悬挂于制条孔板4的下方、干燥腔3内，从而完成煤泥的制条。

采用上述挤条机，通过活塞2对煤泥滤饼进行挤压和制条，挤压过程中可以将煤泥中的水分挤出，同时完成制条和一次干燥；振动混流干燥机9对悬挂于制条孔板4下方的煤泥条进行二次干燥，有效地解决了压滤煤泥水分过高的问题。此外，通过活塞2将煤泥压成条状，不仅能够防止细颗粒接触高温烟气直接燃烧，还能够减少煤泥干燥后粉末现象造成的粉尘污染，保护环境。

考虑到挤压腔内的压力会影响煤泥条的挤压效率，上述挤条机还包括用于检测挤压腔内煤泥压力的压力传感器6，示例性地，压力传感器6位于挤压腔的底部、制条孔板4上。通过压力传感器6能够实时监测挤压腔中煤泥的压力，根据煤泥的压力调整活塞2的运转距离，从而实现挤压效率的调控。

为了促进煤泥在挤压腔中的分散和填充，上述挤条机还包括驱动挤压筒1和进料管5振动的激振器7，示例性地，激振器7设于进料管5的下方且与进料管5的侧壁相接触。在激振器7的作用下，煤泥自动从进料管5进入挤压腔，并分散填充在挤压腔的底部，也就是制条孔板4上，经过激振器7的进一步振动后，挤压腔内的煤泥量达到一定厚度和充实度，且厚度均匀性有所提高，实现均匀入料，在活塞2挤压煤泥过程中，煤泥受力均匀，更加有利于活塞2对煤泥的挤压。

同样地，为了促进煤泥在挤压腔中的分散，上述挤条机还包括位于挤压腔内的布料组件8，对于布料组件8的结构，具体来说，其包括传料板81和布料板82，传料板81的一端为连接端，另一端为悬空端，示例性地，悬空端延伸至挤压腔的轴线，其连接端与挤压腔的侧壁(也就是挤压筒1位于活塞2下方的侧壁)转动连接，布料板82挂设于传料板81的悬空端，传料板81的形状为向下倾斜的平板状，布料板82的形状为伞形。这样，当煤泥从进料管5进入挤压腔中后，先落在传料板81上，然后沿着传料板81向下运动至布料板82上，并沿着伞形的布料板82均匀分散至挤压腔的底部，从而提高煤泥在挤压腔中的分散均匀性。

值得注意的是，为了完成煤泥的挤压，活塞2需要在挤压筒1中往复运动，布料组件8的存在不应影响活塞2的往复运动，因此，上述布料组件8还包括升降带83，升降带83的一端与传料板81的悬空端连接，升降带83的另一端穿过进料管5与活塞2的上端面连接，使得传料板81的悬空端与活塞2的运动方向相反。具体来说，当活塞2向靠近制条孔板4方向移动时，与活塞2连接的部分升降带83延长，与传料板81的悬空端的连接的部分升降带83缩短，使得传料板81的悬空端向远离制条孔板4方向移动，也就是说，传料板81以传料板81的连接端为转轴顺时针旋转，传料板81的悬空端以及布料板82进入进料管5，使其离开挤压腔，从而不会对活塞2的往复运动产生干涉；活塞2向远离制条孔板4方向移动时，与活塞2连接的部分升降带83缩短，与传料板81的悬空端的连接的部分升降带83延长，使得传料板81的悬空端向靠近制条孔板4方向移动，也就是说，传料板81以传料板81的连接端为转轴逆时针旋转，传料板81的悬空端以及布料板82进入挤压腔，继续进行布料。需要说明的是，当传料板81和布料板82进入进料管5时，其还能够对进料管5进行关闭，进一步保证在活塞2挤压过程中不会有煤泥进入挤压腔。

需要说明的是，为了保证传料板81和布料板82能够再次回复到挤压腔中，上述传料板81的连接端可以通过扭簧与挤压腔的侧壁转动连接，通过扭簧的扭转力促使传料板81和布料板82能够再次回复到挤压腔中；或者，传料板81的悬空端朝向制条孔板4一侧通过螺旋拉簧与挤压腔的侧壁连接，通过螺旋拉簧的张紧力促使传料板81和布料板82能够再次回复到挤压腔中。

为了保证煤泥条在烘干干燥过程中不会自燃，上述制条孔板4的挤压孔的孔径控制在10mm～100mm。这是因为，挤压孔的孔径过小，煤泥条在烘干干燥过程中容易发生自燃，且不利于煤泥的挤出，造成挤压腔中的压力过大；挤压孔的孔径过大，会降低活塞2对煤泥的挤压力，导致挤压干燥效果较差，且较粗的煤泥条不利于烘干。

为了保证挤压筒1的挤压效率和装料量，上述挤压筒1的直径为2m～5m，实际应用中，可以根据用户要求以及处理量适当调整。

为了保证活塞2对煤泥的充分挤压，活塞2运转距离控制在0.5m～3m，将活塞2运转距离限定在上述范围内，能够满足制条孔板4挤出的煤泥条具有足够的长度，同时还能够满足煤泥的给入。

以上所述、仅为本发明较佳的具体实施方式、但本发明的保护范围并不局限于此、任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内、可轻易想到的变化或替换、都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种煤泥破碎干燥装置，其特征在于，包括依次连接的预处理单元、制条单元和破碎干燥单元，所述破碎干燥单元包括振动混流干燥机以及置于振动混流干燥机的干燥腔内的研磨介质，所述振动混流干燥机的干燥腔内通入热载气；

所述制条单元为挤条机；所述挤条机包括位于干燥腔上方的挤压组件以及位于挤压组件和干燥腔之间的制条孔板，所述挤压组件包括挤压筒以及位于挤压筒内的活塞，所述挤压筒中活塞与制条孔板之间的空间为挤压腔，所述挤压腔通过进料管与预处理单元的出料口连通；

所述挤条机还包括位于挤压腔内的布料组件，所述布料组件包括传料板和布料板，所述传料板的一端为连接端，另一端为悬空端，所述传料板的悬空端延伸至挤压腔的轴线，所述传料板的连接端与挤压腔的侧壁转动连接，所述布料板挂设于传料板的悬空端；所述传料板的形状为向下倾斜的平板状，所述布料板的形状为伞形；

所述布料组件还包括升降带，所述升降带的一端与传料板的悬空端连接，所述升降带的另一端穿过进料管与活塞的上端面连接，使得传料板的悬空端与活塞的运动方向相反。

2.根据权利要求1所述的煤泥破碎干燥装置，其特征在于，所述干燥腔内设有多个筛板，沿煤泥的运动方向，多个筛板的筛孔直径逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的煤泥破碎干燥装置，其特征在于，所述热载气的流动方向与煤泥运动方向相同。

4.根据权利要求1所述的煤泥破碎干燥装置，其特征在于，还包括热载气供给单元，所述热载气供给单元包括热风炉和鼓风机，所述热风炉通过鼓风机与干燥腔的进气口连通。

5.根据权利要求1至4任一项所述的煤泥破碎干燥装置，其特征在于，所述预处理单元包括浓缩单元和压滤单元，所述浓缩单元、压滤单元和制条单元依次连接。

6.根据权利要求5所述的煤泥破碎干燥装置，其特征在于，所述浓缩单元包括浓缩机、底流管道和浓缩底流泵，所述浓缩机的出料口通过底流管道与压滤单元的进料口连接，所述浓缩底流泵设于底流管道上。

7.根据权利要求5所述的煤泥破碎干燥装置，其特征在于，所述压滤单元包括压滤机以及为压滤机提供动力的压滤电机，所述压滤机的出料口与制条单元连接。

8.根据权利要求1至4任一项所述的煤泥破碎干燥装置，其特征在于，还包括与振动混流干燥机的烟气出口连接的热量回收单元。

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