CN216482133U - 一种低阶粉煤干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低阶粉煤干燥装置，包括干燥器本体、布气装置及集气装置；干燥器本体由上至下依次设有进料段、换热干燥段及排料段；布气装置及集气装置均设于换热干燥段，布气装置包括热烟气分配室及多个水平排列的高温布气风嘴，集气装置包括低温烟气集气室及多个水平排列的低温烟气收集风帽；高温布气风嘴的一端与热烟气分配室连通，热烟气分配室的外端设热烟气入口；低温烟气收集风帽的一端与低温烟气集气室连通，低温烟气集气室的外端设低温烟气出口。本实用新型能够实现连续稳定地对低阶粉煤进行加热及脱水处理，结构简单，操作方便，工作效率高，干燥后煤料水分均匀稳定。

Description

一种低阶粉煤干燥装置

技术领域

本实用新型涉及煤化工技术领域，尤其涉及一种低阶粉煤干燥装置。

背景技术

低阶粉煤的含水量高达25％～60％，煤中水分不仅对低阶粉煤的热解有很大的影响，而且增加了运输成本、存储成本和加工成本，甚至影响生产设备正常运行。目前，低阶粉煤的干燥方式主要有：间接干燥工艺(如转筒干燥技术、膜壁式干燥技术等)、直接干燥工艺(如流化床干燥技术、振动干燥技术等)；间接干燥工艺的工作效率低、占地大、设备运行成本高，直接干燥工艺的工作效率高，但低温尾气含尘量高，处理困难。

近年来，出现了利用高温气体直接通入低阶粉煤料层对含水低阶粉煤进行干燥处理的技术。干燥过程中，气体与低阶粉煤在干燥设备内逆向流动换热，气、固换热效率高。但其存在的问题是：粉煤向下运动过程中温度不断升高，干燥气体由下至上穿过低阶粉煤料层并对其加热干燥，温度逐渐降低；在此过程中，煤层中的水气化成水蒸汽随干燥气体向上部气体出口汇集，因气体出口处的煤层温度低，部分水汽再次凝结，不但导致该区域低阶粉煤层板结硬化，排料不畅，还削弱了对煤料的干燥功能；同时，后续气体除尘时易产生结露现象，处理起来也十分困难；另外，由于低阶粉煤的出口温度过高，还会发生煤料热解现象。

为了解决上述生产中存在的问题，我们研发了“一种低阶粉煤干燥工艺及系统”(已同日另案申请专利)，以外热式直立炉加热系统排放的热废气或其它低氧干燥的热烟气为热源，采用气、固顺流换热的方式，连续稳定地对低阶粉煤进行加热及脱水处理；干燥效率高，干燥后煤料水分均匀稳定，设备占地小，运行成本低。该系统中低阶粉煤干燥装置是关键设备，其具体结构对于上述工艺能否实现入炉低阶煤湿度稳定、均匀起到了十分重要作用。

发明内容

本实用新型提供了一种低阶粉煤干燥装置，能够实现连续稳定地对低阶粉煤进行加热及脱水处理，结构简单，操作方便，工作效率高，干燥后煤料水分均匀稳定。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种低阶粉煤干燥装置，包括干燥器本体、布气装置及集气装置；所述干燥器本体的顶部设进料口，底部设排料口；干燥器本体由上至下依次设有进料段、换热干燥段及排料段；布气装置及集气装置均设于换热干燥段，且布气装置设于集气装置的上方；所述布气装置包括热烟气分配室及多个水平排列的高温布气风嘴，所述集气装置包括低温烟气集气室及多个水平排列的低温烟气收集风帽；热烟气分配室、低温烟气集气室设于干燥器本体外侧，高温布气风嘴、低温烟气收集风帽沿干燥器本体长向通长设置；高温布气风嘴的一端与热烟气分配室连通，热烟气分配室的外端设热烟气入口；低温烟气收集风帽的一端与低温烟气集气室连通，低温烟气集气室的外端设低温烟气出口。

所述高温布气风嘴、低温烟气收集风帽的结构相同，两者均为轴对称的半封闭结构，由上部的2个斜板、中部的2个侧板组成，底部为敞开结构；2个斜板之间的夹角α≤90°，2个侧板的高度H3≥100mm、2个侧板间距L≥50mm。

所述布气装置设置一层或多层，每层布气装置由多个水平排列的高温布气风嘴组成；各层高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽与上层的高温布气风嘴之间均交错排列。

各层布气装置的高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽与上层布气装置的高温布气风嘴之间的竖直间距为0.3～2m；同排的高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽之间的水平间距为0.3～1.0m。

所述热烟气分配室内、低温烟气集气室内分别设气流调节装置。

所述高温布气风嘴的顶面与换热干燥段顶面的距离H1＞0.2m；所述低温烟气收集风帽的底面与换热干燥段底面的距离H2＞0.2m。

所述进料段是由上至下逐渐扩大的锥台结构，所述排料段是由上至下逐渐缩小的锥台结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型所述装置可连续稳定地对低阶粉煤进行加热及脱水处理，所处理粉煤直径分布范围较广，干燥器本体内热烟气与低阶粉煤同向流动换热，低阶粉煤层中烟气分布均匀，二者接触充分；干燥过程中，初始热烟气降温迅速，避免了干燥过程中低阶粉煤因温度过高而导致热解现象的发生；粉煤的排出温度和气体的出口温度均可控制在高于烟气露点5～80℃内；通过仿真模拟计算显示，粉煤层温度分布均匀；

2)粉煤层向下运动过程速度较低，干燥器本体磨损率小，易于维护；

3)装置结构简单、操作方便，工作效率高，运行成本低。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述一种低阶粉煤干燥装置的结构示意图。

图2是图1中的A-A视图。

图3是图2中的Ⅰ部放大图。

图中：1.进料段 2.换热干燥段 3.排料段 4.热烟气分配室A 5.热烟气分配室B6.气流调节装置A 7.气流调节装置B 8.高温布气风嘴A 9.高温布气风嘴B 10.低温烟气收集风帽 11.气流调节装置C 12.低温烟气集气室 13.热烟气入口A 14.热烟气入口B15.低温烟气出口

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1、图2所示，本实用新型所述一种低阶粉煤干燥装置，包括干燥器本体、布气装置及集气装置；所述干燥器本体的顶部设进料口，底部设排料口；干燥器本体由上至下依次设有进料段1、换热干燥段2及排料段3；布气装置及集气装置均设于换热干燥段2，且布气装置设于集气装置的上方；所述布气装置包括热烟气分配室(如图1所示的热烟气分配室A4、热烟气分配室B 5)及多个水平排列的高温布气风嘴(如图1、图2所示的高温布气风嘴A8、高温布气风嘴B 9)，所述集气装置包括低温烟气集气室12及多个水平排列的低温烟气收集风帽10；热烟气分配室、低温烟气集气室12设于干燥器本体外侧，高温布气风嘴、低温烟气收集风帽10沿干燥器本体长向通长设置；高温布气风嘴的一端与热烟气分配室连通，热烟气分配室的外端设热烟气入口(如图1所示的热烟气入口A13、热烟气入口B14)；低温烟气收集风帽10的一端与低温烟气集气室12连通，低温烟气集气室12的外端设低温烟气出口15。

如图3所示，所述高温布气风嘴、低温烟气收集风帽10的结构相同，两者均为轴对称的半封闭结构，由上部的2个斜板、中部的2个侧板组成，底部为敞开结构；2个斜板之间的夹角α≤90°，2个侧板的高度H3≥100mm、2个侧板间距L≥50mm。

所述布气装置设置一层或多层，每层布气装置由多个水平排列的高温布气风嘴组成；各层高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽10与上层的高温布气风嘴之间均交错排列。

各层布气装置的高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽10与上层布气装置的高温布气风嘴之间的竖直间距为0.3～2m；同排的高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽10之间的水平间距为0.3～1.0m。

所述热烟气分配室内、低温烟气集气室12内分别设气流调节装置(如图1所示气流调节装置A 6、气流调节装置B 7、气流调节装置C11)。

所述高温布气风嘴的顶面与换热干燥段2顶面的距离H1＞0.2m；所述低温烟气收集风帽10的底面与换热干燥段2底面的距离H2＞0.2m。

所述进料段1是由上至下逐渐扩大的锥台结构，所述排料段3是由上至下逐渐缩小的锥台结构。

一种低阶粉煤干燥装置的工作方法，温度为150℃～350℃的低氧干燥热烟气，自热烟气入口进入各热烟气分配室内，自多个高温布气风嘴进入干燥器本体的换热干燥段2；粒度为30mm以下的低阶粉煤自进料段1进入干燥器本体，在自重作用下向下运动，在换热干燥段2与热烟气相遇，热烟气与低阶粉煤同向流动，并以气固直接接触的方式换热，实现低阶粉煤的干燥处理；换热后的低温烟气由低温烟气收集风帽10收集，经低温烟气集气室12后由低温烟气出口15排出；通过气流调节装置调节，使换热干燥段2内低阶粉煤中的气体平均流速保持在0.01～1.0m/s，粉煤层中气体压力保持在-100Pa～100Pa。

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

【实施例】

本实施例中，一种低阶粉煤干燥装置，包括干燥器本体、布气装置及集气装置，干燥器本体内设进料段1、换热干燥段2、排料段3，换热干燥段设2层布气装置及1层集气装置。

上层布气装置由热烟气分配室A 4、气流调节装置A和高温布气风嘴A组成；下层布层装置由热烟气分配室B 5、气流调节装置B 7、高温布气风嘴B 9组成，集气装置由低温烟气收集风帽10、气流调节装置C11、低温烟气集气室12组成。

进料段1、换热干燥段2、排料段3自上到下依次相连；换热干燥段2的内部由上至下设置高温布气风嘴A 8、高温布气风嘴B 9和低温烟气收集风帽10；热烟气分配室A 4、热烟气分配室B 5和低温烟气集气室12设置在换热干燥段2的外部一侧。高温布气风嘴A 8、高温布气风嘴B 9和低温烟气收集风帽10分别与对应的热烟气分配室A 4、热烟气分配室B 5和低温烟气集气室12连通。

热烟气分配室A 4外端设有热烟气入口A13，热烟气分配室B 5的外端设有热烟气入口B14，低温烟气集气室12的外端设有低温烟气出口15；热烟气分配室A 4、热烟气分配室B 5内分别对应设有气流调节装置A 6和气流调节装置B 7，低温烟气集气室内设置气流调节装置C11。

本实施例中，高温布气风嘴A、高温布气风嘴B、低温烟气收集风帽的结构相同，均为轴对称的半封闭结构，由上部的2个斜板、中部的2个侧板组成，底部为敞开结构；2个斜板之间的夹角α为60°，2个侧板的高度H3为150mm，2个侧板间距L为150mm。

2层布气装置的高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽与上层布气装置的高温布气风嘴之间均交错排列。2层布气装置的高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽与上层布气装置的高温布气风嘴之间的竖直间距为1m；同排的高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽之间的水平间距为0.6m。

高温布气风嘴的顶面与换热干燥段顶面的距离H1为0.5m；所述低温烟气收集风嘴的底面与换热干燥段底面的距离H2为0.3m。

本实施例中，一种低阶粉煤干燥装置的操作步骤如下：

低阶粉煤干燥装置安装在直立炉顶部，粒度为30mm以下的含水低阶粉煤由进料段1进入干燥器本体后，在自身重力和直立炉给料装置的共同作用下，缓慢通过换热干燥段2，在此过程中与热烟气换热干燥，然后由排料段3底部排料口排出。作为干燥热源的热烟气(温度为约300℃左右)由热烟气入口A13、热烟气入口B14分别进入对应的热烟气分配室A 4和热烟气分配室B 5，经过气流调节装置A 6、气流调节装置B 7对气流分布状态进行调节，使热烟气均匀进入高温布气风嘴A 8和高温布气风嘴B 9，并由下部开口进入粉煤层，与低阶粉煤同时向下流动并进行直接换热，低阶粉煤表面的水分子吸热汽化后，随换热后的低温气体(高于露点40℃)一同进入低温烟气收集风帽10，通过气流调节装置C11对气流压力进行调整后，混合气流进入低温烟气集气室12并由低温烟气出口15排出，进入后续工段进行除尘处理。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低阶粉煤干燥装置，其特征在于，包括干燥器本体、布气装置及集气装置；所述干燥器本体的顶部设进料口，底部设排料口；干燥器本体由上至下依次设有进料段、换热干燥段及排料段；布气装置及集气装置均设于换热干燥段，且布气装置设于集气装置的上方；所述布气装置包括热烟气分配室及多个水平排列的高温布气风嘴，所述集气装置包括低温烟气集气室及多个水平排列的低温烟气收集风帽；热烟气分配室、低温烟气集气室设于干燥器本体外侧，高温布气风嘴、低温烟气收集风帽沿干燥器本体长向通长设置；高温布气风嘴的一端与热烟气分配室连通，热烟气分配室的外端设热烟气入口；低温烟气收集风帽的一端与低温烟气集气室连通，低温烟气集气室的外端设低温烟气出口。

2.根据权利要求1所述的一种低阶粉煤干燥装置，其特征在于，所述高温布气风嘴、低温烟气收集风帽的结构相同，两者均为轴对称的半封闭结构，由上部的2个斜板、中部的2个侧板组成，底部为敞开结构；2个斜板之间的夹角α≤90°，2个侧板的高度H3≥100mm、2个侧板间距L≥50mm。

3.根据权利要求1所述的一种低阶粉煤干燥装置，其特征在于，所述布气装置设置一层或多层，每层布气装置由多个水平排列的高温布气风嘴组成；各层高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽与上层的高温布气风嘴之间均交错排列。

4.根据权利要求3所述的一种低阶粉煤干燥装置，其特征在于，各层布气装置的高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽与上层布气装置的高温布气风嘴之间的竖直间距为0.3～2m；同排的高温布气风嘴之间、低温烟气收集风帽之间的水平间距为0.3～1.0m。

5.根据权利要求1所述的一种低阶粉煤干燥装置，其特征在于，所述热烟气分配室内、低温烟气集气室内分别设气流调节装置。

6.根据权利要求1所述的一种低阶粉煤干燥装置，其特征在于，所述高温布气风嘴的顶面与换热干燥段顶面的距离H1＞0.2m；所述低温烟气收集风帽的底面与换热干燥段底面的距离H2＞0.2m。

7.根据权利要求1所述的一种低阶粉煤干燥装置，其特征在于，所述进料段是由上至下逐渐扩大的锥台结构，所述排料段是由上至下逐渐缩小的锥台结构。

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