一种褐煤无氧干燥系统
技术领域
本实用新型提供一种褐煤无氧干燥系统,用于褐煤的干燥和提质。
背景技术
目前常规的褐煤干燥工艺是采用热烟气直接加热的气流干燥机、转筒干燥机和采用蒸汽作热源的间接加热转筒干燥机。前者由于褐煤挥发份高,受进风温度的影响,容易起火燃烧和爆炸,干燥效率低而且设备投资大。采用间接加热的转筒干燥机由于需要载湿气体,干燥耗能高:约1350kg蒸汽/吨水,而且单机产量小,300MW机组的褐煤预脱水量约60吨/小时,需要多台并联。考虑安全原因,要增加氮气发生系统,以防止干燥过程中褐煤燃烧,设备投资大。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题,提供一种褐煤无氧干燥系统,用于褐煤的预干燥,可直接将含水30%-50%的褐煤干燥至含水5%。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种褐煤无氧干燥系统,它包括进料装置,进料装置与过热蒸汽内加热流化床干燥机连接,过热蒸汽内加热流化床干燥机的内置换热器与烟气热源连接,过热蒸汽内加热流化床干燥机底部与过热蒸汽热源连接;过热蒸汽内加热流化床干燥机的出料端与成品区连接,出风口与至少一级除尘装置连接,除尘后尾气一部分回收,另一部分送回过热蒸汽内加热流化床干燥机底部。
所述进料装置包括料仓,它与螺旋输送机连接,螺旋输送机经卸料阀I与过热蒸汽内加热流化床干燥机连接。
所述除尘装置有两级,第一级为旋风除尘器,第二级为电除尘器,旋风除尘器的出料端接成品区,电除尘器尾气一部分经风机送回过热蒸汽内加热流化床干燥机,另一部回收。
所述内置换热器为管板式内置换热器,它包括一组烟气集箱,各烟气集箱首尾连接,整个管程为S形,在首尾的烟气集箱分别设有烟气进口和烟气出口,相邻烟气集箱内设有若干个换热管,各换热管两端垂直方向设有管板,烟气进口接烟气热源,烟气出口经烟气引风机排空。
所述换热管在管板上的排列方式为三角形错排方式。
本实用新型的褐煤无氧干燥系统,可直接将含水30%-50%的褐煤进行干燥。干燥系统由进料装置、过热蒸汽内加热流化床干燥机、旋风除尘器、电除尘器、成品料输送装置、循环风机等组成。工艺流程为:含水30%-50%的湿褐煤由输送机输送至内加热流化床的进料口,落入床内。过热蒸汽由内加热流化床底部风室进入流化床,经过布风装置均风后进入床层。在这个过程中进入床层的过热蒸汽被有效地控制,因而使床内物料维持稳定的流态化。在流化床内褐煤被内置换热器提供的热量加热干燥,通过控制褐煤在床内的停留时间,干燥至要求的水分后,由流化床干燥机出料口排出,与旋风除尘器收集的干粉一起输送至下一工序。干燥析出水分及部分物料由床内的过热蒸汽携带,经旋风除尘器和静电除尘器除尘后,被风机抽引,一部分返回流化床作为流化介质闭路循环,另一部分可全部回收利用其热能。内置换热器的热量由烟气提供,换热后的烟气由烟气引风机抽出排空。
内加热流化床干燥机将内加热流化床与过热蒸汽干燥工艺嫁接,在流化床内设置内置换热器,提供褐煤干燥所需的热量;以过热蒸汽作为流化介质,与褐煤直接接触带走干燥过程中所析出的水分。内加热流化床采用管板式内置换热器,烟气走管程,物料和过热蒸汽走壳程,物料与烟气逆流流动换热。内置换热器由烟气进口、烟气集箱、导流板、管板、换热管、烟气出口等结构组成,换热管在管板上的排列方式为三角形错排方式。
物料干燥过程析出的水汽,经除尘后,其携带的热能可全部回收利用。
本实用新型的有益效果是:以过热蒸汽作为流化介质,整个干燥过程为无氧环境,无燃烧和爆炸的危险,系统安全可靠。干燥所需的热量全部由内置换热器提供,所需风量小,动力消耗小,系统运行费用低。通过调整干燥机内换热元件的结构和布置方式,可以调节产品的终水分和产量,单机生产能力大,操作弹性大。用烟气提供内置换热器所需的热量,可根据需要调节烟气的温度,换热系数高,干燥效率高。物料干燥析出的水汽所携带的热量可全部回收利用,节能效果显著。该系统工艺简单、流程短,可实现连续操作。
目前我国优质煤种的储存量日益减少,在我国以煤炭为主要能源的战略背景下,针对褐煤发电比例的快速增长趋势,大力开发推广过热蒸汽褐煤预干燥技术,对缓解能源压力,推动我国经济的可持续发展具有重要意义。
附图说明
图1是褐煤无氧干燥工艺流程图。
图2内加热流化床干燥机。
图3换热管排布图(A-A剖视图)
其中,1.料仓,2.螺旋输送机,3.卸料阀I,4.过热蒸汽内加热流化床干燥机,5.卸料阀II,6.旋风除尘器,7.卸料阀III,8.电除尘器,9.风机,10.烟气引风机,11.烟气进口,12.烟气集箱,13.导流板,14.管板,15.换热管,16.烟气出口,17.出风口。
具体实施方式
图1中,本实用新型包括进料装置,进料装置与过热蒸汽内加热流化床干燥机4连接,过热蒸汽内加热流化床干燥机4的内置换热器与烟气热源连接,过热蒸汽内加热流化床干燥机4底部与过热蒸汽热源连接;过热蒸汽内加热流化床干燥机4的出料端经卸料阀II5与成品区连接,出风口17与至少一级除尘装置连接,除尘后尾气一部分回收,另一部分送回过热蒸汽内加热流化床干燥机4底部。
进料装置包括料仓1,它与螺旋输送机2连接,螺旋输送机2经卸料阀I3与过热蒸汽内加热流化床干燥机4连接。除尘装置有两级,第一级为旋风除尘器6,第二级为电除尘器7,旋风除尘器6的出料端经卸料阀III7接成品区,电除尘器7尾气一部分经风机送回过热蒸汽内加热流化床干燥机4,另一部回收。
图2中,内置换热器为管板式内置换热器,它包括一组烟气集箱12,各烟气集箱12首尾连接,整个管程为S形,在首尾的烟气集箱12分别设有烟气进口11和烟气出口16,相邻烟气集箱12内设有若干个换热管15,各换热管15两端垂直方向设有管板14。
图3为图2中的A-A剖视图,由图3可以看出换热管在管板上的排列方式为三角形错排方式。
工艺过程描述:
干燥的工艺流程为:含水30%-50%的湿褐煤由螺旋输送机2、卸料阀I3输送至过热蒸汽内加热流化床干燥机4的进料口,落入床内。过热蒸汽内加热流化床干燥机4底部风室上的进风口进入流化床,经过布风装置均风后进入床层。在这个过程中进入床层的过热蒸汽被有效地控制,因而使床内物料维持稳定的流态化。在流化床内褐煤被内置换热器提供的热量加热干燥,通过控制褐煤在床内的停留时间,干燥至要求的水分后,由流化床干燥机的出料口安装的卸料阀II5排出,与旋风除尘器6下卸料阀III7收集的干粉一起输送至下一工序。干燥析出水分及部分物料由床内的过热蒸汽携带,从出风口流出过热蒸汽内加热流化床干燥机4,经旋风除尘器6和电除尘器8除尘后,由风机9加压,一部分送入过热蒸汽内加热流化床干燥机4的风室,作为流化介质,另一部分可全部回收其热能。内置换热器的热源为烟气,换热后的烟气尾气由烟气引风机10抽出排空。
内加热流化床采用管板式内置换热器,烟气走管程,物料和过热蒸汽走壳程。内置换热器的结构见图2,它由烟气进口11、烟气集箱12、导流板13、管板14、换热管15、烟气出口16等结构组成,物料与烟气逆流流动换热。