CN209043003U - 干燥褐煤的间接加热式回转炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干燥褐煤的间接加热式回转炉，包括炉体，炉体上布置有若干滚圈，滚圈分别由托轮装置和挡托轮装置支撑；在炉体中段外部设有带动炉体在挡托轮装置和托轮装置上连续转动的传动装置；炉体前端为进料机构，后段外部为出料机构，且在炉体与进料机构和出料机构之间分别设有组合密封机构和柔性密封机构；在炉体内设有加热系统，加热系统与炉体尾部的旋转接头连通，通过进料机构将褐煤送入炉体内加热区，通过加热系统管束内的蒸汽加热物料，完成对炉体内的褐煤间接干燥。该设备换热面积相比普通外热式回转炉高出3～5倍，原料受热均匀，热交换效率高；能够保证设备长时间持续稳定运转，下料连续均匀。

Description

干燥褐煤的间接加热式回转炉

技术领域

本实用新型涉及一种间接加热式回转炉，具体涉及一种密闭的，炉内列管换热，炉体外保温的间接加热式回转炉。

背景技术

褐煤属于煤化程度较低的煤种，褐煤含有较高的水分，而褐煤脱水干燥能够有效地提升褐煤品质，鉴于褐煤埋藏量大而且露天开采的成本低，使得近年来对褐煤的脱水干燥提质技术的关注和研究增多，欧洲、日本、澳大利亚和美国等都在积极开展该领域的基础研究和中间试验，褐煤的脱水干燥已经成为煤化工的重要研究课题。

褐煤脱水干燥的过程中，脱除外在水分比较容易，而脱除内在水分以及矿物质含有的结晶水则困难很多。褐煤的脱水干燥过程中，伴随着一些煤的物理和化学变化。褐煤由常温加热到100℃以上时，外在水分可以蒸发；这样含水量可以降到15％。继续加热到高于180℃以上时，褐煤中的结合水才能脱除。由于褐煤与结合水之间较强的结合力，使得结合水的脱除需要较高的温度和能量。

目前国内外较为成熟的褐煤干燥技术主要有如下几种

1)高温烟气回转圆筒干燥，常温原煤从干燥滚筒入口进入，炉壁上的抄板使原煤在筒体内形成料幕，烟气与原煤直接接触干燥。该工艺技术成熟，操作稳定，但设备体积和重量大、蒸发强度低，易爆炸，不适用与高挥发分的褐煤干燥。

2)回转管式干燥技术，原煤通过布料器均匀分布到旋转的滚筒内部众多干燥管中，原煤通过管内螺旋叶片导流运动，干燥管周围通入过热蒸汽，原煤通过间接换热干燥。该工艺整个干燥过程会更加安全，增加了干燥面积，但原煤有粒径要求(≤6mm)，设备制造复杂，维修困难。

3)蒸汽流化床干燥技术，在流化床干燥器内，过热蒸汽的吹入，使褐煤流在沸腾床产生流化现象，蒸汽带走褐煤中蒸发出来的水分，经过旋风分离器，部分返回再利用，循环蒸汽潜热完全在工艺过程中使用，大大提高热能利用率，但不能解决其易自燃和重新吸水的难题。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种密闭间接加热式列管回转炉。该设备是一种完全密闭的，依靠管壁间接对物料加热的回转炉，换热面积相比普通外热式回转炉高出3～5倍，原料受热均匀，大大提高了热交换效率；其内部通有经过预热的惰性载气，防止干燥尾气含氧量过高引发危险，保证设备能够长时间持续稳定运转，下料连续均匀。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的。

一种干燥褐煤的间接加热式回转炉，包括炉体，炉体上布置有若干滚圈，滚圈分别由托轮装置和挡托轮装置支撑；在炉体中段外部设有带动炉体在挡托轮装置和托轮装置上连续转动的传动装置；炉体前端为进料机构，后段外部为出料机构，且在炉体与进料机构和出料机构之间分别设有组合密封机构和柔性密封机构；在炉体内设有加热系统，加热系统与炉体尾部的旋转接头连通，通过进料机构将褐煤送入炉体内加热区，通过加热系统管束内的蒸汽加热物料，完成对炉体内的褐煤间接干燥。

对于上述技术方案，本实用新型还有进一步优选的方案：

进一步，所述加热系统包括中心管，和沿中心管分布的进汽环管和回水环管，进汽环管和回水环管分别连通延伸至炉体内腔的进汽管束和回水管束，进汽管束和回水管束在炉体内均布，并由固定在炉体上的管架支撑，每排管架分为数块交错排列在炉体内壁。

进一步，所述旋转接头与中心管连通，旋转接头上设有蒸汽进口和冷凝水出口。

进一步，所述进料机构包括架设在进料小车上的进料输送机，进料输送机延伸至炉体内腔；还包括设在炉头的惰性气体入口。

进一步，在炉体的后部设有惰性气体出口和出料箱。

进一步，在炉体与进料机构设置的组合密封机构采用补偿器、机械密封组合，所述机械密封为动环和静环双密封面结构；动环和静环密封面紧密贴合，并通过支撑架固定，静环密封面上开有油槽、两侧开设注油孔；在静环支撑架上连接有气缸和补偿器。

进一步，在炉体与出料机构之间设有的柔性密封机构包括与出料箱连接的锥体法兰，沿锥体法兰环向连接有多个半刚性板，半刚性板内侧设有柔性板；柔性板内侧设有耐热板；耐热板下方设有紧密贴合在炉体密封环板上的耐磨密封块；在多个半刚性板上外缠绕有由挂钩固定的钢丝绳，钢丝绳两端头加有配重块。

进一步，所述半刚性板一端通过压板Ⅱ与锥体法兰连接，另一端通过压板Ⅰ与耐磨密封块连接，压板Ⅰ和压板Ⅱ由密封块固定件固定。

进一步，在耐热板下方设有挡风板。

进一步，所述炉体倾斜安装，物料由炉体安装高点端头进入，通过进料输送机直接送入炉体内，随着炉体的转动将物料送到炉体安装低点端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)在设备炉头采用组合密封机构更可靠，密闭的反应空间使物料与原料及产品分隔，使原料及产品不受外界污染，同时炉内通有经过预热的惰性气体，有效防止出现褐煤干燥后易燃的情况，保证了设备运行的安全性。

2)其加热方式为炉体管壁内蒸汽间接加热，大大提高了热效率，蒸汽便于控制温度，使物料达到理想干燥温度。

3)其出料箱两端密封采用柔性双层密封的方式，使设备具有良好的密封性，减少了环境污染。

4)列管在炉内均匀布置，使褐煤均匀受热且热效率高，有效减小设备规格，提高产能，降低投资成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型密闭的列管外壁间接加热褐煤的回转炉的结构示意图；

图2是筒体装置、加热系统结构示意图；

图3是进料密封结构示意图；

图4是出料箱两端密封结构示意图。

图中附图标记表示为：1、进料输送机；2、进料小车；3、进料密封；4、滚圈Ⅰ；5、大齿圈；6、齿轮罩；7、滚圈Ⅱ；8、炉体；9、加热系统；10、旋转接头；11、旋转接头支架；12、出料密封；13、出料箱；14、挡托轮装置；15、传动装置；16、托轮装置；17、惰性气体入口；18、回水管束；19、进汽管束；20、管架；21、惰性气体出口；22、进汽环管；23、回水环管；24、蒸汽进口；25、冷凝水出口；26、中心管；27、炉体开口；28、气缸；29、补偿器；30、静环支撑架；31、注油孔；32、静环；33、动环；34、动环支撑架；35、油槽；36、密封环板；37、耐磨密封块；38、挡风板；39、柔性板；40、压板Ⅰ；41、密封块固定件；42、钢丝绳；43、挂钩；44、半刚性板；45、压板Ⅱ；46、锥体法兰；47、耐热板。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如附图1所示，该密闭的列管外壁间接加热褐煤的回转炉的主体为炉体8，炉体8上布置有滚圈Ⅰ4和滚圈Ⅱ7，根据炉体8长度及所受弯曲应力，可增加滚圈的数量，滚圈Ⅰ4和滚圈Ⅱ7分别由托轮装置16和挡托轮装置14支撑；大齿圈5设置在靠近挡托轮装置14的炉体8上，通过与传动装置15的小齿轮啮合传动，带动炉体8在支撑的挡托轮装置14和托轮装置16上连续转动；齿轮罩6用来防护大齿圈5；传动装置15中的主电机采用变频调速电机，可以适应不同工况条件下对炉体8转速的要求。炉体8前端为进料输送机1、进料小车2、进料密封3等；炉体8后段外部为出料箱13，其两端面设有出料密封12，还可根据需求加设测温装置、测压装置等。在炉体8与进料机构和出料机构之间分别设有组合密封机构和柔性密封机构；在炉体8内设有加热系统9，加热系统9与炉体后端设有的旋转接头10连通，旋转接头10及其旋转接头支架11用于加热系统9的载热蒸汽的进出。通过进料机构将褐煤送入炉体8内加热区，通过加热系统9管束内的蒸汽加热物料，完成对炉体内的褐煤间接干燥。

如附图2所示，筒体装置由炉体8与内装加热系统9组成，加热系统9由管架20、进汽管束19、回水管束18、进汽环管22、回水环管23、中心管26等组成。沿中心管26分布有进汽环管22和回水环管23，进汽环管22和回水环管23分别连通延伸至炉体8内腔的进汽管束19和回水管束18，进汽管束19和回水管束18在炉体内均布，并由固定在炉体8上的管架20支撑。旋转接头10与中心管26连通，旋转接头10上设有蒸汽进口24和冷凝水出口25。加热蒸汽通过炉体内部的管束回路，间接对褐煤传热，具有较高的热利用率，供给褐煤在炉体内部能够均匀受热升温，蒸汽换热后生成的冷凝水由旋转接头10排出。干燥的褐煤由进料输送机1送入到炉体8内的加热区，褐煤在炉体内向炉尾移动，通过管束内加热蒸汽对管壁的传热完成干燥过程，最后由炉体开口27进入出料箱13，送入下一道工序。

加热蒸汽由旋转接头10蒸汽进口24进入到加热系统9的中心管26，进汽环管22平均分配到多个进汽管束19，对褐煤进行加热干燥，换热后的蒸汽冷凝水经回水管束18，中心管26在旋转接头10冷凝水出口25流出，物料加热干燥采用逆流方式，使干燥效果最佳化；旋转接头10的作用是实现炉体在旋转工况下加热蒸汽和冷凝水的连续进入和排出，实现物料的干燥过程。旋转接头支架11的支撑采用弹性支撑，以消除径向跳动对旋转接头密封的损坏。

进汽管束19、回水管束18由固定在炉体8上的管架20支撑，保证管束不弯曲，同时活套在管架20上以便热胀冷缩时内自由伸缩。每排管架20分为数块交错排列在炉体8内壁，这样可保证物料在炉体8内顺利流动。管束材料为耐热材料；所述管束上带有消除热胀冷缩的结构设计。

进料机构包括架设在进料小车2上的进料输送机1，进料输送机1延伸至炉体8内腔。进料装置有环向通道，预热的惰性气体经过环向通道通入炉体，从尾部出料箱顶部排出。炉体8的后部设有惰性气体出口21和出料箱13，出料箱顶部排出水蒸汽及粉尘，进入除尘系统。出料箱底部排出固体物料，出料箱两端设有出料密封防止粉尘泄漏。惰性气体由惰性气体入口17进入炉体8，再由惰性气体出口21排出进入后续工序。使炉体8内通有惰性气体，有效防止出现褐煤干燥后易燃的情况，保证了设备运行的安全性。

如图3所示，炉头采用补偿器、机械密封等多种密封组合结构来保证炉体密封性能。在炉体8与进料机构的组合密封机构采用补偿器、机械密封组合，机械密封为动环和静环双密封面结构；动环33和静环32密封面紧密贴合，并通过支撑架固定，静环32密封面上开有油槽35、两侧开设注油孔31；在静环支撑架上连接有气缸28和补偿器29。当设备运转时，炉体8受热膨胀，动环33固定在动环支撑架34上，动环支撑架34固定在炉体8上，随着炉体8的热膨胀使动环33和静环32密封面紧密贴合，同时补偿器29受压收缩，来调整补偿炉体8受热膨胀的伸长量；在炉体8伸长稳定后，安装在静环支撑架30上气缸28给静环32一定的反方向推力，使静环32与动环33始终紧贴，而静环32两侧开的注油孔31和密封面上开的油槽35，保证了润滑系统自动供给的润滑脂在静环32与动环33两密封面之间形成良好的润滑和密封，保证密封的安全可靠。

如图4所示，出料箱两端密封采用柔性密封的方式，包括与出料箱13连接的锥体法兰46，沿锥体法兰46环向连接有多个半刚性板44，半刚性板44内侧设有柔性板39；柔性板39内侧设有耐热板47；柔性板39、耐热板47与多个半刚性板44一边通过压板Ⅰ40、密封块固定件41与耐磨密封块37连接，另一边由压板Ⅱ45、密封块固定件41与锥体法兰46连接，耐磨密封块37在柔性板39、耐热板47及半刚性板44的作用下紧密贴合在炉体密封环板36上，外缠绕钢丝绳42由挂钩43固定，用于收紧多层半刚性板44之间的空隙，钢丝绳42两端头加有配重块来调节耐磨密封块37与炉体密封环板36之间的贴合，既要保证密封性能又不能使耐磨密封块37磨损过快，耐热板47下内置挡风板38，操作偶尔产生的正压气体，在此处产生旋涡，形成阻力减少其大量外泄。

如图1所示，整个炉体8倾斜安装，物料由炉体8安装高点端头进入，通过进料输送机1直接送入炉体8内，随着炉体8的转动将物料送到炉体8安装低点端。

需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神、原则和宗旨之内，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种干燥褐煤的间接加热式回转炉，其特征在于：包括炉体(8)，炉体(8)上布置有若干滚圈，滚圈分别由托轮装置(16)和挡托轮装置(14)支撑；在所述炉体(8)中段外部设有带动炉体(8)在挡托轮装置(14)和托轮装置(16)上连续转动的传动装置(15)；所述炉体(8)前端为进料机构，后段外部为出料机构，且在所述炉体(8)与所述进料机构和所述出料机构之间分别设有组合密封机构和柔性密封机构；在所述炉体(8)内设有加热系统(9)，所述加热系统(9)与所述炉体(8)尾部的旋转接头(10)连通，通过进料机构将褐煤送入炉体(8)内加热区，通过所述加热系统(9)管束内的蒸汽加热物料，完成对炉体内的褐煤间接干燥。

2.根据权利要求1所述的干燥褐煤的间接加热式回转炉，其特征在于：所述加热系统(9)包括中心管(26)，和沿所述中心管(26)分布的进汽环管(22)和回水环管(23)，所述进汽环管(22)和所述回水环管(23)分别连通延伸至所述炉体(8)内腔的进汽管束(19)和回水管束(18)，所述进汽管束(19)和所述回水管束(18)在炉体内均布，并由固定在炉体(8)上的管架(20)支撑，每排管架(20)分为数块交错排列在所述炉体(8)内壁。

3.根据权利要求2所述的干燥褐煤的间接加热式回转炉，其特征在于：所述旋转接头(10)与所述中心管(26)连通，所述旋转接头(10)上设有蒸汽进口(24)和冷凝水出口(25)。

4.根据权利要求1所述的干燥褐煤的间接加热式回转炉，其特征在于：所述进料机构包括架设在进料小车(2)上的进料输送机(1)，所述进料输送机(1)延伸至所述炉体(8)内腔；还包括设在炉头的惰性气体入口(17)。

5.根据权利要求1所述的干燥褐煤的间接加热式回转炉，其特征在于：在所述炉体(8)的后部设有惰性气体出口(21)和出料箱(13)。

6.根据权利要求1所述的干燥褐煤的间接加热式回转炉，其特征在于：在所述炉体(8)与进料机构设置的组合密封机构采用补偿器、机械密封组合，所述机械密封为动环和静环双密封面结构；动环(33)和静环(32)密封面紧密贴合，并通过支撑架固定，所述静环(32)密封面上开有油槽(35)、两侧开设注油孔(31)；在静环支撑架上连接有气缸(28)和补偿器(29)。

7.根据权利要求1所述的干燥褐煤的间接加热式回转炉，其特征在于：在所述炉体(8)与出料机构之间设有的柔性密封机构包括与出料箱(13)连接的锥体法兰(46)，沿所述锥体法兰(46)环向连接有多个半刚性板(44)，所述半刚性板(44)内侧设有柔性板(39)；所述柔性板(39)内侧设有耐热板(47)；所述耐热板(47)下方设有紧密贴合在炉体密封环板(36)上的耐磨密封块(37)；在多个半刚性板(44)上外缠绕有由挂钩(43)固定的钢丝绳(42)，钢丝绳(42)两端头加有配重块。

8.根据权利要求7所述的干燥褐煤的间接加热式回转炉，其特征在于：所述半刚性板(44)一端通过压板Ⅱ(45)与锥体法兰(46)连接，另一端通过压板Ⅰ(40)与耐磨密封块(37)连接，所述压板Ⅰ(40)和所述压板Ⅱ(45)由密封块固定件(41)固定。

9.根据权利要求7所述的干燥褐煤的间接加热式回转炉，其特征在于：在所述耐热板(47)下方设有挡风板(38)。

10.根据权利要求1所述的干燥褐煤的间接加热式回转炉，其特征在于：所述炉体(8)倾斜安装，物料由炉体(8)安装高点端头进入，通过进料输送机(1)直接送入炉体(8)内，随着炉体(8)的转动将物料送到炉体(8)安装低点端。