CN205347334U - 一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置，包括：储煤槽、粉碎机、缓冲仓、微波箱体、微波装置、排风机、冷凝器，以及输送带、检测装置等。单种煤经带式机进入各自储煤槽，储煤槽下方设置自动配煤装置，按照给定值控制给料量，依次平铺在配煤皮带上，进入粉碎机粉碎后入两个缓冲仓，经各自输出带进入微波箱体，将连续供煤变为间段式供煤。微波箱体内微波源产生微波，无损耗地传输到微波箱体炼焦煤中，形成均匀分布的微波场，调湿炼焦煤。通过检测控制装置将炼焦煤水分稳定在6％-7％，再经带式机连续送入煤塔，并将调湿过程产生的蒸汽排出冷凝送到集水箱。本实用新型具有调湿效率高、均匀性好，而且节能、能提高焦炭质量。

Description

一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置

技术领域

本实用新型涉及一种利用微波预加热调整煤粉湿度的新型煤准备工艺，属于节能技术领域，适用于冶金、电力、煤化工等行业湿度较大的煤粉干燥、调湿。

背景技术

煤炭是中国的主要能源，工业用煤时一般先进行洗选处理，洗选处理后的煤炭水分含量仍较高，需进一步除湿、脱湿才能使煤炭得到有效利用。目前国内外焦化企业在炼焦时所用焦煤都是从煤场通过输送、配煤达到煤种比例后直接装入焦炉，导致加入的煤料湿度在10％-14％，湿度较大。高水分含量的煤进入焦炉后，水分汽化要消耗大量能量，导致浪费热能，而且对焦炭质量也产生不利影响，因此有必要对入炉前的湿煤进行干燥、调湿。

目前煤干燥、调湿的基本原理是利用外加热能将炼焦煤料在炼焦炉外进行干燥、脱水以降低入炉煤的水分或对入炉煤的水分进行调节，以控制炼焦能耗量、改善焦炉操作、提高焦炭质量或扩大粘结性煤用量的炼焦技术。

目前世界上已工业化应用的煤干燥、调湿技术，主要分为为三类：第一类煤粉干燥、调湿技术采用导热油回收焦炉烟道气的余热和焦炉上升管的显热，并在回转式干燥机中用导热油对煤料进行间接加热，从而使煤料干燥调湿。但该工艺流程复杂，设备庞大，操作环节多，投资较高，现在已很少使用。第二类煤粉干燥、调湿技术采用蒸汽为热载体，在多管回转式干燥机中，用蒸汽对煤料进行间接加热，从而使煤料干燥调湿，但该工艺因以蒸汽为热载体，浪费能源，无法满足用户利用焦炉烟道气余热进行节能的要求，目前也很少采用。第三类煤粉干燥、调湿技术采用焦炉烟道废气为热载体，热烟气与湿煤在流化床内进行直接换热，从而使煤料干燥调湿，目前市场主要采用此工艺。上述三类煤粉干燥、调湿技术方法，均可以理解为在外部加热，煤表面吸收热量后，经热传导，热量渗透至内部，使煤料升温，即传导加热。上述三种工艺流程复杂，设备笨重，投资高，占地面积大，操作维护困难，蒸汽及电耗量大，运转率低，而且对水分高、粘性大的煤适应性差，还需配套环保除尘系统。

微波是一种高频电磁波，其频率范围在300MHz-300GHz之间，波长范围在1mm-1m之间，可由“磁控管”作为微波发生器来产生，具有“反射、透射、干涉、衍射”波动特性。微波预加热的基本原理是利用微波通过金属材料时产生反射和散射的特征，将其封闭于金属腔体中，当微波遇到含极性分子、离子或不对称分子导流体等材料时，会有穿透和吸收作用，使极性分子以每秒109次的速度快速旋转取向，从而自身生热。

微波作为迅速发展的一种新能源，具有非传导加热，加热速度快，加热均匀，选择性“体”加热、无热惯性、传热效率高、方便控制、自动化程度高等特点，与现有蒸汽、余热烘干先比，体现出高效、节能环保等诸多优点。微波预加热技术的发展，为企业实现“节能减排”目标，更新生产工艺，提升设备水平提供了有力的技术保障。我国现有焦炉生产能力占世界第一位，围绕现有焦炉和炼焦生产工艺，结合微波预热新工艺技术，提高焦炭质量和焦炉操作稳定，增加经济效益是适应企业发展，提高企业经济效益的有效途径。

实用新型内容

鉴于上述，本发明提出了一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置，将行业炼焦用煤水分稳定在6％-7％相对低的水平，既能提高焦炭质量和焦炉操作稳定、达到增加效益的目的，又不因用煤水分过低而引起焦炉和回收系统操作的困难。与现有技术对比，可以改善反应条件、加快反应速度、稳定提高煤粉干燥和湿度的效率、降低系统投资，同时又能避免二次污染，实现“节能减排”目标。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置，其中包括：储煤槽、粉碎机、缓冲仓、微波箱体、微波装置、排风机、冷凝器，以及输送带、检测装置等。单种煤经带式机进入各自储煤槽，储煤槽下方设置自动配煤装置，按照给定值控制给料量，依次平铺在配煤皮带上，进入粉碎机粉碎后入两个缓冲仓，经各自输出带进入微波箱体，将连续供煤变为间段式供煤。微波箱体内微波源产生微波，无损耗地传输到微波箱体炼焦煤中，形成均匀分布的微波场，调湿炼焦煤。通过检测控制装置将炼焦煤水分稳定在6％-7％，再经带式机送入煤塔，并将调湿过程产生的蒸汽排出冷凝送到集水箱。

本发明的另一面还包括所述的储煤槽下方设置自动配煤装置，按照给定值自动控制给料量，在配料皮带上，煤种头头相连，尾尾相连。

本发明的另一面还包括所述的按配比配好的炼焦煤，进入粉碎机粉碎、混匀，满足炼焦生产粒度要求。

本发明的另一面还包括所述的炼焦煤经输出带进入微波箱体，微波箱体内微波源产生微波，形成均匀分布的微波场，调湿炼焦煤。

本发明的另一面还包括所述的微波箱体中设置温度、压力检测装置，通过检测数据、控制装置将炼焦用煤水分稳定在6％-7％。

本发明的另一面还包括所述的炼焦煤在微波箱体内调湿产生的蒸汽，通过排风机排出冷凝后送到集水箱。

需要说明的是微波箱体采用模块组合式结构，微波加热腔体部分材质为不锈钢，其余外形部分为冷轧板喷塑。微波专用链板输送带输送物料，预加热后保证了板的平整性。

需要进一步说明的是微波电气部分分布于物料上部的微波加热腔顶部，可直接对物料进行均匀整体加热.比其他侧部加热均匀性好，能量利用率高。

需要进一步说明的是在进口、出口两端设置是微波能抑制器，防止微波能的泄露。微波箱体内有微波发生器与微波加热，微波发生器是由磁控管和微波电源组成，微波源产生的微波通过波导装置无损耗地传输到微波加热箱中，形成均匀分布的微波场；

需进一步说明的是微波预加热设备，采用输出功率恒定的微波源，通过调节微波照射炼焦煤的时间来控制其所接受的微波能。也可采用输出功率调整的微波源，固定时间微波照射炼焦煤的来控制其所接受的微波能。

需进一步说明的是通过对炼焦煤的理论分析、实验室研究和模拟实验，在研究微波场中的传热、传质、介电性质，建立了热质数学模型，采用人机界面全自动化PLC控制，实现对炼焦煤的预加热调湿的精准、最优化控制。

通过对本实用新型技术方案的实施，可以获得以下技术效果：

1、提高焦炭质量和焦炉操作稳定，增加经济效益。

2、微波预加热设备简单，易于维护，且投资低，占地面积小、运行费用低廉。

3、微波预加热从炼焦煤内部开始加热，低温脱水，水快速被加热，提高了脱水率。

4、与传统蒸汽烘干、调湿相比，微波预加热具有、调湿速度快、效率高、均匀性好。

5、安全环保无污染：改善生产环境，微波预加热设备无热辐射，无粉尘，无噪音，无污染。

6、微波预加热炼焦煤，经微波照射后，煤中的无机硫分解，能够有效脱除无机硫。

7、整个系统温度、压力易控，操作容易，维护方便，实现无人化操作，符合循环经济，提升了企业的装备水平，是企业实现节能减排和环境保护的发展方向，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明的技术方案进行说明，在与本发明的目的无冲突的前提下，下文中提到的实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

如图1所示，标记所指代的部件名称如下：1-卸料皮带，2-储煤槽，3-圆盘给料机，4-配煤皮带，5-粉碎机，6-可逆皮带，7-缓冲仓，8-自动给料机，9-拖动皮带，10-微波箱体，11-微波装置观察口，12-检测装置，13-微波辐射器，14-微波输入抑制口，15-微波输出抑制口，16-微波发生器1，17-微波发生器2，18-蒸汽输出管道，19-排风机，20-蒸汽冷凝器，21-排水泵，22-水箱，23-卸料溜槽，24-储煤仓，25-给料器；26-运输皮带，27-焦炉。

本发明所采用的技术方案是：单种煤经带式机进入各自储煤槽，储煤槽下方设置自动配煤装置，按照给定值自动控制给料量，依次平铺在配料皮带上，进入粉碎机粉碎后进入缓冲仓，经输出带进入微波箱体，微波箱体内微波源产生微波，无损耗地传输到微波箱体炼焦煤中，形成均匀分布的微波场，调湿炼焦煤。通过检测控制装置将炼焦用煤水分稳定在6％-7％，再经带式机送入煤塔，并将调湿过程产生的蒸汽排出冷凝送到集水箱。

本发明实施方式涉及一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置，为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述：

图1为本发明的装置示意图，本实用新型主要包括，各种单质煤经卸料皮带(1)卸到各自储煤槽(2)，储煤槽(2)下方设置圆盘给料机(3)配煤装置，按照各单质煤给定值自动控制给料量，并按照各单质煤头头相连、尾尾相连依次平铺在配煤皮带(4)上，进入粉碎机(5)粉碎后经可逆皮带(6)进入缓冲仓(7)(A7)，缓冲仓(7)(A7)下方设置自动给料机(8)(A8)定量给料进入拖动皮带(9)(A9)，拖动皮带(9)(A9)将混合后的炼焦煤拖动进入微波箱体(10)(A10)，每套微波装置分别设置一套微波发生器(16)(17)(A16)(A17)，微波发生器((16)(17)(A16)(A17)产生微波，通过微波辐射器(13)(A13)将微波无损耗地传输到微波箱体炼焦煤中进行预加热，形成均匀分布的微波场，调湿炼焦煤，微波箱体(10)(A10)两端分别设置微波输入抑制口(14)(A14)，微波输出抑制口(15)(A15)，防止微波能的泄露。并通过微波装置观察口(11)(A11)观察各微波区域。在每套微波装置内设置温度、压力检测装置(12)(A12)，用以控制各微波箱体的温度、压力。通过调节微波照射炼焦煤的时间来控制其所接受的微波能，将炼焦用煤水分稳定在6％-7％，通过进入卸料溜槽(23)(A23)进入储煤仓(24)，储煤仓(24)下部设置给料器(25)，再经运输皮带(26)送入煤塔进入焦炉(27)。微波箱体预加热产生的蒸汽通过蒸汽输出管道(18)(A18)排风机(19)(A19)进入蒸汽冷凝器(20)(A20)，冷凝的水经排风泵(21)(A21)送入水箱(22)储存供工业生产循环利用。

上述的实施例仅是本实用新型的部分体现，并不能涵盖本实用新型的全部，在上述实施例以及附图的基础上，本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下可根据本实用新型获得更多的实施方式，以及对其他类似项目进行类似的改造，因此这些不付出创造性劳动的前提下获得的实施方式均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置，由储煤槽、粉碎机、缓冲仓、微波箱体、微波装置、排风机、冷凝器，以及输送带、检测装置等组成。

其特征在于，包括：单种煤经储煤槽、配料、粉碎进入两个缓冲仓，经各自输出带进入微波箱体，将连续供煤变为间段式供煤，微波箱体内微波源产生微波，在均匀分布的微波场内调湿炼焦煤，将炼焦用煤水分稳定在6％-7％后进入储料仓，经带式机连续送入煤塔，调湿过程产生的蒸汽排出冷凝送到集水箱供生产使用。

2.如权利要求1所述一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置，其特征在于储煤槽下方设置自动配煤装置，按照给定值自动控制给料量，在配煤皮带上，煤种头头相连，尾尾相连。

3.如权利要求1所述一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置，其特征在于按配比配好的炼焦煤，进入粉碎机粉碎、混匀，满足炼焦生产粒度要求。

4.如权利要求1所述一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置，其特征在于炼焦煤经输出带进入微波箱体，微波箱体内微波源产生微波，形成均匀分布的微波场，调湿炼焦煤，微波箱体采用不锈钢结构。

5.如权利要求1所述一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置，其特征在于微波箱体中设置温度、压力检测装置，通过检测、控制装置将炼焦用煤水分稳定在6％-7％。

6.如权利要求1所述一种利用微波预加热调整煤粉湿度的装置，其特征在于炼焦煤在微波箱体内调湿产生的蒸汽，通过排风机排出冷凝送到集水箱。