CN217330465U - 利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，属于炭材烘干技术领域，包括：给炭单元，给热单元，立式烘干机，尾气处理单元和排料单元；给热单元包括石灰窑尾气风机、沸腾炉和混风器，石灰窑尾气风机的进气口通过管道与石灰窑连接，用于输送石灰窑尾气，石灰窑尾气风机的出气口与混风器的第一进风口密封连接，沸腾炉的出气口与混风器的第二进风口密封连接，混风器的热介质出口与立式烘干机的热介质进口管道密封连接。本实用新型的系统能解决现有石灰窑尾气直接排放造成能源浪费和污染环境、烘干炭材时破损率高、沸腾炉的热量过高导致炭材存在着火过烧引发爆裂等安全隐患的问题。

Description

利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统

技术领域

本实用新型涉及炭材烘干技术领域，尤其涉及一种利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统。

背景技术

尾气回收利用是提高经济性、节约燃料的一条重要途径，节能降耗是化工企业长期的战略任务，充分回收和利用这些能量，是企业现代化程度的标志之一。生产电石需要以石灰和炭材为原料，目前石灰是通过在石灰窑中高温煅烧石灰石而生成，炭材作为原料在进入电石炉之前还需要进行烘干，以使其含水量达到工艺要求。但是生产石灰和烘干炭材时，存在以下问题：①在石灰窑中生成石灰的同时，也产生了尾气，所产生的尾气中携带有大量的余热和颗粒粉尘等，将上述尾气直接通过烟囱外排到空气中，会造成热量能源的浪费，同时也会污染空气，对人体造成损害。②目前采用回转式烘干机对炭材进行烘干，炭材在回转式烘干机内被高温空气干燥，对炭材干燥后的含尘气体经净化后排空。但回转式烘干机的局限性明显：炭材在旋转式烘干过程中，摩擦较为严重，造成烘干后炭材的粉化率和破损率太高，利用率大大下降，原料成本高，增加了电石生产成本；回转式烘干机辅助设备均为动态设备，设备损耗大，维修率高，增加成本；回转式烘干机设计产能小，且在冬季炭材原水分含量高的情况下，烘干能力低，影响正常电石炉生产使用。

在目前技术中，电石系统运行中，电石炉尾气系统将一部分电石炉净化尾气送入石灰窑用于煅烧石灰石，石灰窑出来的尾气未作利用；另一部分电石炉净化尾气(或煤粉)送到沸腾炉，与空气同时鼓入沸腾炉中燃烧，燃烧的热量作为原料炭材烘干的热源。电石系统现有7台回转式干燥窑用于烘干炭材，其中5台为单筒窑，但在实际生产时，设备运转导致成品炭材破损率高，炭材粉化率达到18％；沸腾炉直接送入烘干机内的热量过高，经常出现烘干机内局部温度过高，存在炭材着火过烧引发爆裂等安全隐患；连续运行多年的单筒窑的筒体磨损穿孔多次补漏，存在安全隐患。可见，现有的炭材烘干系统无法有效降低焦炭、炭材烘干破损率，生产成本较高。因此，急需一种利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，以解决现有技术中烘干炭材时破损率高、沸腾炉的热量过高导致炭材存在着火过烧引发爆裂等安全隐患、石灰窑尾气直接排放造成能源浪费和污染的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，用以解决现有石灰窑尾气直接排放造成能源浪费和污染环境、烘干炭材时破损率高、沸腾炉的热量过高导致炭材存在着火过烧引发爆裂等安全隐患的问题。

为了达到上述的技术目的，本实用新型提供一种利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，包括：给炭单元，给热单元，立式烘干机，尾气处理单元和排料单元；给炭单元的出料口与立式烘干机连接，给热单元的热介质出口与立式烘干机的热介质进口管道连接，尾气处理单元的进气口与立式烘干机的出气口连接，排料单元的进料口与立式烘干机的出料口连接。

上述给热单元包括石灰窑尾气风机、沸腾炉和混风器，石灰窑尾气风机的进气口通过管道与石灰窑连接，用于输送石灰窑尾气；石灰窑尾气风机的出气口与混风器的第一进风口密封连接，沸腾炉的出气口与混风器的第二进风口密封连接，混风器的热介质出口与立式烘干机的热介质进口管道密封连接。

本实用新型的系统结构简单，操作方便，充分利用了石灰窑尾气的余热和来自沸腾炉的燃烧热量，其中以石灰窑尾气的余热为主，沸腾炉的燃烧热量为辅，采用立式烘干机实现了炭材的烘干，将其他工段生产中的余热进行了充分的回收利用，提高了热量利用率，降低了沸腾炉的热量需求，减少了燃煤量，进而实现了节能降耗、环保减排、降低生产成本的目的，石灰窑尾气经过烘干机和尾气处理单元后，最终被烟囱排出，避免了石灰窑尾气中的粉尘、废气等污染环境。

在一些实施方案中，给炭单元包括沿炭材输送方向依次串联的湿料仓、上料机、振动筛和大倾角上料皮带；湿料仓的出料口与上料机的进料口连接，上料机的出料口与振动筛的进料口连接，振动筛的出料口与大倾角上料皮带的进料口连接，大倾角上料皮带的出料口与立式烘干机的顶部的接料板连接；振动筛用于筛分出粒径为5-40mm的炭材，并将上述粒径为5-40mm的炭材输送至大倾角上料皮带。

在一些实施方案中，大倾角上料皮带的出料口与立式烘干机的顶部的接料板的高度落差小于10cm。

在一些实施方案中，尾气处理单元包括袋式除尘器、引风机、烟囱和斗提机；立式烘干机的出气口与袋式除尘器的进气口连接，袋式除尘器的出气口与引风机的进气口连接，引风机的出气口与烟囱的进气口连接；斗提机的进料口与袋式除尘器的出灰口连接，斗提机用于将袋式除尘器收取的灰尘输送至灰仓储存。

在一些实施方案中，排料单元包括沿炭材输送方向依次串联的给料机、三通分料机、烘干皮带、烘干上料机和干料仓；立式烘干机的出料口与给料机的进料口连接，给料机的出料口与三通分料机的进料口连接；三通分料机的出料口与烘干皮带的进料口连接；烘干皮带的出料口与烘干上料机的进料口连接；烘干上料机的出料口与干料仓的进料口连接。

在一些实施方案中，排料单元还包括外排皮带和外排仓，外排皮带的进料口与三通分料机的排废口连接，外排皮带的出料口外排仓的进料口连接；外排仓的出料口与给炭单元的振动筛的进料口连接；三通分料机用于将水分含量大于1％的炭材通过排废口输送至外排皮带，将水分含量小于1％的炭材通过出料口输送至烘干皮带。

在一些实施方案中，立式烘干机包括烘干机筒体，设置在烘干机筒体的顶部的接料板，以及，设置在烘干机筒体的底部的出料仓；烘干机筒体内部设置有多个分料筛，多个分料筛将烘干机筒体内部由上至下分隔为预热区、低温烘干区、高温烘干区和降温烘干区。

上述低温烘干区、高温烘干区和降温烘干区的底部均设置有一个热风进口，在低温烘干区、高温烘干区和降温烘干区的顶部均设置有一个热风出口，热风进口与立式烘干机的热介质进口管道密封连接，热风出口与热介质出口管道密封连接。

上述预热区的外部设有环形风室，预热区的筒壁上设置有多条通风缝隙，多条通风缝隙将环形风室和烘干机筒体的内部连通；环形风室的底部设置有进气口，预热区的顶部设置有出气口，出气口贯穿环形风室的顶部，且设置在远离进气口的一侧；进气口与热介质出口管道密封连接，出气口用于与尾气处理单元连接。

在一些实施方案中，低温烘干区、高温烘干区和降温烘干区底部的热风进口分别一一对应地与设置在烘干机筒体的内壁上的多根散风管连接，多根散风管沿烘干机筒体周向固定连接，且散风管上开设有多个散气孔；多个散气孔的孔径小于进入立式烘干机的炭材粒径。

在一些实施方案中，出料仓的形状为上宽下窄的倒锥体结构，且出料仓的底部的出料口与排料单元的进料口连接。

在一些实施方案中，低温烘干区、高温烘干区和降温烘干区都设置有温度测量计和湿度传感器，温度测量计和湿度传感器与控制器电连接，控制器与尾气处理单元的引风机电连接。

本实用新型提供的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，通过以石灰窑尾气的余热为主，沸腾炉的燃烧热量为辅，进行炭材烘干的手段，与现有技术相比：

(1)本实用新型的系统结构简单，操作方便，充分利用了石灰窑的尾气余热，降低了热量的浪费和损耗，实现了尾气余热的回收再利用，提高了能源使用率，同时降低了沸腾炉热量需求，进而降低了沸腾炉的负荷，减少了燃煤量，降低了生产成本，节能减排效益显著。

(2)石灰窑尾气和沸腾炉燃烧的高温热风经混风器混合后，所得混合热风的氧气含量低，有效避免炭材局部高温发生着火过烧现象，混合热风完成烘干后，经过除尘处理后再被烟囱排出，避免了粉尘污染环境，废热排放也大大降低，具有安全、省力、简便和高效的特点。

(3)本实用新型的系统中，将回转式烘干机换成立式烘干机，立式烘干机结构简单，使用方便，能提高烘干效率和烘干均匀度，炭材在烘干机内部滑落、蠕动，这种运动方式能大大降低炭材破损率，且混风器提供的混合热风温度适宜，能防止湿料炭材温度突变引起材料破坏、爆裂，自燃可能性显著降低，炭材由动态变为静态烘干，能增大炭材在立式烘干机内的存留时间，提高混合热风的利用率和降低能耗，烘干机的占地面积小，维修费用低。

(4)本实用新型的系统烘干效果良好，炭材破损率低，烘干效率高，生产中能控制炭材破损率在2.5％左右，资源能源消耗显著降低，实现了工业余热的回收利用、节能降耗、环保减排、提质增效的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统的结构框图；

图2为本实用新型一实施例提供的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的立式烘干机的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的散气管与烘干机筒体的连接示意图；

图5为本实用新型一实施例提供的立式烘干机的预热区的剖视图；

图6为本实用新型一实施例提供的立式烘干机与引风机的控制关系图。

附图标记说明：

1、给炭单元，2、给热单元，3、立式烘干机，4、尾气处理单元，5、排料单元；

11、湿料仓，12、上料机，13、振动筛，14、大倾角上料皮带，21、石灰窑尾气风机，22、沸腾炉，23、混风器，31、接料板，33、烘干机筒体，34、出料仓，35、分料筛，36、预热区，37、低温烘干区，38、高温烘干区，39、降温烘干区，41、袋式除尘器，42、引风机，43、烟囱，44、斗提机，51、给料机，52、三通分料机，53、烘干皮带，54、烘干上料机，55、干料仓，56、外排皮带，57、外排仓；

321、热介质进口管道，322、热介质出口管道，361、进气口，362、出气口，363、环形风室，364、通风缝隙，371、热风进口，372、热风出口，373、散风管，375、温度测量计，376、湿度传感器，377、控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，包括：给炭单元1，给热单元2，立式烘干机3，尾气处理单元4和排料单元5；给炭单元1的出料口与立式烘干机3连接，给热单元2的热介质出口与立式烘干机3的热介质进口管道321连接，尾气处理单元4的进气口与立式烘干机3的出气口连接，排料单元5的进料口与立式烘干机3的出料口连接。

上述给热单元2包括石灰窑尾气风机21、沸腾炉22和混风器23，石灰窑尾气风机21的进气口通过管道与石灰窑连接，用于输送石灰窑尾气；石灰窑尾气风机21的出气口与混风器23的第一进风口密封连接，沸腾炉22的出气口与混风器23的第二进风口密封连接，混风器23的热介质出口与立式烘干机3的热介质进口管道321密封连接。

本实用新型的系统将石灰窑尾气(温度为110-140℃)和沸腾炉燃烧所得高温热风(温度为350-650℃)送入混风器内混合，保持立式烘干机的热介质进口处的温度不变(恒温在220-280℃)，然后将得到的混合热风送入立式烘干机中进行炭材烘干，立式烘干机内的炭材中的水分蒸发，通过调节尾气处理单元中引风机的频率，控制立式烘干机内部的温度，保证热量传递效率，实现炭材的烘干，有效避免只采用沸腾炉燃烧热量时，经常出现温度过高引发炭材着火过烧的隐患，自燃可能性显著降低，使炭材烘干后水分达到工艺要求，供电石炉正常使用。

石灰窑中包括石灰石受热分解产生二氧化碳、氧气和一氧化碳反应产生二氧化碳等一系列反应过程，因此石灰窑尾气中富含二氧化碳，通过采用石灰窑尾气对立式烘干机中的炭材进行烘干，不但充分利用石灰窑尾气的热量，还利用石灰窑尾气中的二氧化碳，使得立式烘干机内部形成缺氧环境，从而对炭材起到阻燃防爆的作用，有效防止了立式烘干机内部热量过高导致炭材着火过烧进而引发爆裂等安全问题的发生，显著降低炭材的自燃可能性，进一步避免安全隐患。

本实用新型的系统结构简单，操作方便，充分利用了石灰窑尾气的余热和来自沸腾炉的燃烧热量，其中以石灰窑尾气的余热为主，沸腾炉的燃烧热量为辅，采用立式烘干机实现了炭材的烘干，将其他工段生产中的余热进行了充分的回收利用，提高了热量利用率，降低了沸腾炉的热量需求，减少了燃煤量，进而实现了节能降耗、环保减排、降低生产成本的目的，石灰窑尾气经过烘干机和尾气处理单元后，最终被烟囱排出，避免了石灰窑尾气中的粉尘、废气等污染环境。

如图2所示，在一些实施方案中，给炭单元1包括沿炭材输送方向依次串联的湿料仓11、上料机12、振动筛13和大倾角上料皮带14；湿料仓11的出料口与上料机12的进料口连接，上料机12的出料口与振动筛13的进料口连接，振动筛13的出料口与大倾角上料皮带14的进料口连接，大倾角上料皮带14的出料口与立式烘干机3的顶部的接料板31连接；振动筛13用于筛分出粒径为5-40mm的炭材，并将上述粒径为5-40mm的炭材输送至大倾角上料皮带14。

本实用新型中，湿料仓的炭材通过上料机先输送到振动筛上，通过振动筛将粒径为5-40mm的炭材筛分出来，并输送至大倾角上料皮带上，最后通过大倾角上料皮带将炭材均匀撒到立式烘干机内。湿料仓炭材的输送线路简单，运输落差小，物料不用在上升、下降过程中反复磨损，有利于减少炭材在立式烘干机内的堆积，降低破损率，提高炭材烘干效率。

在一些实施方案中，大倾角上料皮带14的出料口与立式烘干机3的顶部的接料板31的高度落差小于10cm。

本实用新型中，湿料仓中的炭材通过大倾角上料皮带输送至立式烘干机的顶部，将大倾角上料皮带的出料口与立式烘干机顶部的接料板的高度落差限定在小于10cm的范围内，能有效避免炭材从高空坠落而引起的二次破碎，有利于降低炭材的破损率。

在一些实施方案中，尾气处理单元4包括袋式除尘器41、引风机42、烟囱43和斗提机44；立式烘干机3的出气口与袋式除尘器41的进气口连接，袋式除尘器41的出气口与引风机42的进气口连接，引风机42的出气口与烟囱43的进气口连接；斗提机44的进料口与袋式除尘器41的出灰口连接，斗提机44用于将袋式除尘器41收取的灰尘输送至灰仓储存。

本实用新型中，混风器排出的混合热风在引风机牵引下进入立式烘干机中，立式烘干机采用三进三出结构，通过调整引风机的工作频率，调整立式烘干机内的烘干温度，从而供炭材等物料烘干使用，炭材受热更均匀，烘干效率提高，避免了炭材局部受热温度过高引发着火的可能，实现了工业废气的回收再利用，提高了能源使用率。

在一些实施方案中，排料单元5包括沿炭材输送方向依次串联的给料机51、三通分料机52、烘干皮带53、烘干上料机54和干料仓55；立式烘干机3的出料口与给料机51的进料口连接，给料机51的出料口与三通分料机52的进料口连接；三通分料机52的出料口与烘干皮带53的进料口连接；烘干皮带53的出料口与烘干上料机54的进料口连接；烘干上料机54的出料口与干料仓55的进料口连接。

在一些实施方案中，排料单元5还包括外排皮带56和外排仓57，外排皮带56的进料口与三通分料机52的排废口连接，外排皮带56的出料口外排仓57的进料口连接；外排仓57的出料口与给炭单元1的振动筛13的进料口连接；三通分料机52用于将水分含量大于1％的炭材通过排废口输送至外排皮带56，将水分含量小于1％的炭材通过出料口输送至烘干皮带53。

如图3和图5所示，在一些实施方案中，立式烘干机3包括烘干机筒体33，设置在烘干机筒体33的顶部的接料板31，以及，设置在烘干机筒体33的底部的出料仓34；烘干机筒体33内部设置有多个分料筛35，多个分料筛35将烘干机筒体33内部由上至下分隔为预热区36、低温烘干区37、高温烘干区38和降温烘干区39。

上述低温烘干区37、高温烘干区38和降温烘干区39的底部均设置有一个热风进口371，在低温烘干区37、高温烘干区38和降温烘干区39的顶部均设置有一个热风出口372，热风进口371与立式烘干机3的热介质进口管道321密封连接，热风出口372与热介质出口管道322密封连接。

上述预热区36的外部设有环形风室363，预热区36的筒壁上设置有多条通风缝隙364，多条通风缝隙364将环形风室363和烘干机筒体33的内部连通；环形风室363的底部设置有进气口361，预热区36的顶部设置有出气口362，出气口362贯穿环形风室363的顶部，且设置在远离进气口361的一侧；进气口361与热介质出口管道322密封连接，出气口362用于与尾气处理单元4连接。

为了防止炭材从常温状态突然受到高温热风而产生过热爆裂、破损等现象，本实用新型的立式烘干机采用预热区和三个不同的烘干区域对炭材进行烘干，炭材首先进入由三个烘干区排出的温度较低的余热尾气提供热量的预热区进行余热回收和炭材预热，使炭材在温度较低的余热尾气中慢慢的升高温度，能进一步地充分利用余热，待炭材到达温度较高的烘干区时，炭材已经具有一定温度，能防止炭材骤热引发爆裂现象，能有效地防止二次破损。

本实用新型的立式烘干机主要利用工业外排的废气，减少了能源消耗，降低了生产成本并且有利于环保，混风器排出的混合热风从烘干区的底部进入，炭材在立式烘干机内自上而下运动，两种形态的物质在逆流而行时，炭材与石灰窑尾气和沸腾炉燃烧得热风进行热交换而被干燥，破损率大大降低，同时解决了因初始水分不稳定而影响烘干质量的问题，不管炭材的初始水分是多少，烘干后的含水量都能随时调整并加以控制，而且显著提高了立式烘干机对各种不同含水量炭材的适应性，使得烘干效果更好，也使得炭材温度和湿度符合后续生产需求。

如图3和图4所示，在一些实施方案中，低温烘干区37、高温烘干区38和降温烘干区39底部的热风进口371分别一一对应地与设置在烘干机筒体33的内壁上的多根散风管373连接，多根散风管373沿烘干机筒体33周向固定连接，且散风管373上开设有多个散气孔374；多个散气孔374的孔径小于进入立式烘干机3的炭材粒径。

本实用新型中，通过热介质进口管道将混风器排出的混合热风送入三个烘干区的热风进口，然后进入沿烘干机筒体周向固定的散风管中，并通过散风管和散气孔使得混合热风的散发更加均匀，表现出热分流烘干作用，使得混合热风与烘干区内部的炭材充分接触，有效地消除了单一热风进口在烘干区形成的热风盲区，保证了烘干区内部的炭材得到充分的干燥，从而提高了立式烘干机的烘干效率，同时也减少了湿的炭材在立式烘干机内的停留时间，从而降低了能源消耗，节省了生产成本。

在一些实施方案中，出料仓34的形状为上宽下窄的倒锥体结构，且出料仓34的底部的出料口与排料单元5的进料口连接。

如图6所示，在一些实施方案中，低温烘干区37、高温烘干区38和降温烘干区39都设置有温度测量计375和湿度传感器376，温度测量计375和湿度传感器376与控制器377电连接，控制器377与尾气处理单元4的引风机42电连接。

本实用新型的温度测量计和湿度传感器将采集的温度及湿度信号送至控制器，这些测量数据决定了尾气处理单元的引风机的运行状态，当湿度大于1％，炭材出口温度较低时，将自动调节引风机的变频器，实现对炭材温度、湿度和产量的控制。

以下结合具体的实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例

本实施例提供的一种利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，具体工作时的工作流程如下：

炭材从给炭单元1的湿料仓11经过上料机12先输送到振动筛13上，通过振动筛13将粒径为5-40mm的炭材筛分出来，并输送至大倾角上料皮带14上，最后通过大倾角上料皮带14将炭材均匀撒到立式烘干机3的顶部的接料板31上。

来自石灰窑的110-140℃的石灰窑尾气经过石灰窑尾气风机21进入给热单元2，与沸腾炉22燃烧所得的温度为350-650℃的高温热风，同时被送入混风器23内混合，得到的恒温在220-280℃的混合热风由尾气处理单元4的引风机42牵引进入立式烘干机3的热介质进口管道321，然后分别通过三个热风进口371，输送至立式烘干机3的低温烘干区37、高温烘干区38和降温烘干区39。

炭材和混合热风在立式烘干机3中进行换热，炭材先进入立式烘干机3的预热区36，然后由上至下依次进入低温烘干区37、高温烘干区38和降温烘干区39，经过三个烘干区的烘干后，炭材从立式烘干机3的出料仓34的底部的出料口排往排料单元5的给料机51。混合热风分别通过三个烘干区的三个热风进口371进入沿烘干机筒体周向固定的三根散风管373中，并通过散风管373和其上开设的多个散气孔374使得混合热风的散发更加均匀，消除了烘干区的热风盲区，与炭材充分接触和换热降温后，集中至热介质出口管道322中。然后降温的混合热风由热介质出口管道322通过进气口361进入环形风室363，再通过预热区36的筒壁上设置的多条通风缝隙364进入预热区36的内部，用三个烘干区排出的温度较低的余热尾气对炭材预热后，由贯穿环形风室363的顶部的出气口362排入尾气处理单元4。

由出气口362排出的温度＜100℃的尾气，经引风机42牵引进入袋式除尘器41除尘后，进入烟囱排空。袋式除尘器41收取的灰尘经斗提机44输送至灰仓储存。其中，通过设置在立式烘干机3的三个烘干区的温度测量计375和湿度传感器376能检测到烘干区的温度和湿度，采集的温度及湿度信号送至控制器377后，当湿度＞1％、炭材出口温度较低时，控制器377将自动调节引风机42的变频器，进而调整混风器23的送风量，使得立式烘干机3内的温度提升，从而进一步提升炭材的烘干效果。

从立式烘干机3排出的被干燥的炭材经过给料机51后进入三通分料机52，三通分料机52将水分含量大于1％的炭材通过排废口输送至外排皮带56，然后送至外排仓57，最后经外排仓57送至给炭单元1的振动筛13，使其再次进入立式烘干机3中进行重新干燥。三通分料机52将水分含量小于1％的炭材通过出料口输送至烘干皮带53，再经过烘干上料机54送至干料仓55暂存，最后送往电石炉进行电石生产。

本实施例中，系统的设计值：湿炭材初水分≤22％，炭材终水分≤1％，破损率(使用5mm孔径筛筛余)≤1％。系统正常运行时，炭材终水分为0.32％，破损率(使用5mm孔径筛筛余)≤0.24％，除尘粉生成量降低5％。统计后发现，系统可节约炭材约1.6万吨/年，项目案例节能量4069.40吨标煤，项目碳减排量3696.25吨二氧化碳。可见，本实用新型的系统充分利用石灰窑尾气进行炭材烘干，能确保炭材破损率降低，原材料消耗降低，既能减少尾气排放，从源头上控制了污染物的排放，又充分回收利用余热，实现了资源的回收利用，大大提高节能环保的效率，具有明显的环境效益、经济效益和社会效益。

需要说明的是，本领域技术人员在本实用新型的指导下，还能对上述系统做出部分修改设计。例如，系统内部的输送管道上在不同单元或装置、设备间设置有泵、压力传感器、流量计或温度传感器等，同时也设置有不同阀门，如泄压阀、调压阀、安全阀等用于调节和稳定整个系统压力的阀门，也可调节阀门的开度以调节管道内物料流量等。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，其特征在于，包括：给炭单元，给热单元，立式烘干机，尾气处理单元和排料单元；

所述给炭单元的出料口与所述立式烘干机连接，所述给热单元的热介质出口与所述立式烘干机的热介质进口管道连接，所述尾气处理单元的进气口与所述立式烘干机的出气口连接，所述排料单元的进料口与所述立式烘干机的出料口连接；

所述给热单元包括石灰窑尾气风机、沸腾炉和混风器，所述石灰窑尾气风机的进气口通过管道与石灰窑连接，用于输送石灰窑尾气；所述石灰窑尾气风机的出气口与所述混风器的第一进风口密封连接，所述沸腾炉的出气口与所述混风器的第二进风口密封连接，所述混风器的热介质出口与所述立式烘干机的热介质进口管道密封连接。

2.根据权利要求1所述的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，其特征在于：所述给炭单元包括沿炭材输送方向依次串联的湿料仓、上料机、振动筛和大倾角上料皮带；

所述湿料仓的出料口与所述上料机的进料口连接，所述上料机的出料口与所述振动筛的进料口连接，所述振动筛的出料口与所述大倾角上料皮带的进料口连接，所述大倾角上料皮带的出料口与所述立式烘干机的顶部的接料板连接；

所述振动筛用于筛分出粒径为5-40mm的炭材，并将上述粒径为5-40mm的炭材输送至所述大倾角上料皮带。

3.根据权利要求2所述的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，其特征在于：所述大倾角上料皮带的出料口与所述立式烘干机的顶部的接料板的高度落差小于10cm。

4.根据权利要求1所述的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，其特征在于：所述尾气处理单元包括袋式除尘器、引风机、烟囱和斗提机；

所述立式烘干机的出气口与所述袋式除尘器的进气口连接，所述袋式除尘器的出气口与所述引风机的进气口连接，所述引风机的出气口与所述烟囱的进气口连接；所述斗提机的进料口与所述袋式除尘器的出灰口连接，所述斗提机用于将所述袋式除尘器收取的灰尘输送至灰仓储存。

5.根据权利要求1所述的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，其特征在于：所述排料单元包括沿炭材输送方向依次串联的给料机、三通分料机、烘干皮带、烘干上料机和干料仓；

所述立式烘干机的出料口与所述给料机的进料口连接，所述给料机的出料口与所述三通分料机的进料口连接；所述三通分料机的出料口与所述烘干皮带的进料口连接；所述烘干皮带的出料口与所述烘干上料机的进料口连接；所述烘干上料机的出料口与所述干料仓的进料口连接。

6.根据权利要求5所述的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，其特征在于：所述排料单元还包括外排皮带和外排仓，所述外排皮带的进料口与所述三通分料机的排废口连接，所述外排皮带的出料口所述外排仓的进料口连接；所述外排仓的出料口与所述给炭单元的振动筛的进料口连接；

所述三通分料机用于将水分含量大于1％的炭材通过排废口输送至所述外排皮带，将水分含量小于1％的炭材通过出料口输送至所述烘干皮带。

7.根据权利要求1-6任一项所述的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，其特征在于：所述立式烘干机包括烘干机筒体，设置在烘干机筒体的顶部的接料板，以及，设置在烘干机筒体的底部的出料仓；

烘干机筒体内部设置有多个分料筛，多个所述分料筛将烘干机筒体内部由上至下分隔为预热区、低温烘干区、高温烘干区和降温烘干区；

所述低温烘干区、高温烘干区和降温烘干区的底部均设置有一个热风进口，在所述低温烘干区、高温烘干区和降温烘干区的顶部均设置有一个热风出口，所述热风进口与立式烘干机的热介质进口管道密封连接，所述热风出口与热介质出口管道密封连接；

所述预热区的外部设有环形风室，所述预热区的筒壁上设置有多条通风缝隙，多条所述通风缝隙将所述环形风室和所述烘干机筒体的内部连通；

所述环形风室的底部设置有进气口，所述预热区的顶部设置有出气口，所述出气口贯穿所述环形风室的顶部，且设置在远离所述进气口的一侧；所述进气口与所述热介质出口管道密封连接，所述出气口用于与所述尾气处理单元连接。

8.根据权利要求7所述的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，其特征在于：所述低温烘干区、高温烘干区和降温烘干区底部的热风进口分别一一对应地与设置在所述烘干机筒体的内壁上的多根散风管连接，多根所述散风管沿烘干机筒体周向固定连接，且散风管上开设有多个散气孔；多个所述散气孔的孔径小于进入所述立式烘干机的炭材粒径。

9.根据权利要求7所述的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，其特征在于：所述出料仓的形状为上宽下窄的倒锥体结构，且出料仓的底部的出料口与所述排料单元的进料口连接。

10.根据权利要求7所述的利用沸腾炉和石灰窑尾气进行炭材烘干的系统，其特征在于：所述低温烘干区、高温烘干区和降温烘干区都设置有温度测量计和湿度传感器，所述温度测量计和湿度传感器与控制器电连接，所述控制器与所述尾气处理单元的引风机电连接。

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