CN219037503U - 一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统，包括立式多段对流干燥装置、一段对流干燥循环管路、二段对流干燥循环管路、三段对流干燥循环管路、四段对流干燥循环管路，所述立式多段对流干燥装置从上至下依次包括进口料封段、一段进口布气段、一段对流干燥段、二段对流干燥段、二段进气布气段、三段进气布气段、三段对流干燥段、四段对流干燥段、四段进气布气段、出口料封段。干燥系统工艺简单，操作方便，工艺采用低压蒸汽为热源，实现煤低温干燥，干燥后煤温度及水分均匀稳定。另外，由于干燥后煤出口温度较高，可符合煤后续干馏处理要求。

Description

一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统

技术领域

本实用新型属于褐煤干燥领域，尤其涉及一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统。

背景技术

褐煤资源特点是储量大、埋藏浅、开采成本低。全世界的褐煤地质储量为4万亿吨，占全世界煤炭储量的40％。目前我国烟煤、无烟煤等优质煤资源已经被充分利用，对褐煤的大规模开发利用刚刚开始。

我国的褐煤资源比较集中，目前在褐煤利用上却有三个问题。一是因为褐煤所在生产地经济欠发达，褐煤就地消化数量有限；二是需要大量煤的经济比较发达地区距离褐煤产地比较远，而对长距离运输高水分、低热值的褐煤在经济上是不合算的，尤其产地在内蒙古东北部褐煤，在北方寒冷的冬季高水分褐煤容易冻结成块，冻结车皮等，给装卸、运输等带来一些麻烦，这就是向外运输存在经济性问题；三是褐煤的高水分、高挥发份、高灰分，也不利于长时间储存。褐煤的不易储存和运输的问题，导致褐煤资源主要被用于坑口发电。

所以合理拓展褐煤利用途径，提高煤炭开采加工的经济性，满足经济发达地区对煤炭资源的需求，有必要对褐煤原煤进行脱水处理。褐煤干燥后，可大大提高褐煤的发热量，实现经济运输，改善锅炉燃烧的燃尽率和锅炉热效率，提高整个能源利用率。另外干燥后的褐煤再进行干馏提质处理得到煤气、焦油和半焦等化产品，整个过程所需的高品位热量大幅度减少，并降低干馏馏分产品中的水油比，简化后续处理工艺。

专利CN102192638B公开的“一种实现褐煤低温干燥的方法”,该方法采用内热式滚筒干燥炉，干燥温度控制在180至250度。但其过程易引燃褐煤，存在燃爆的安全隐患，且滚筒式干燥结构易导致干燥器出口煤细度过低，粉尘问题严重。

专利CN113280617A公开了“一种低阶粉煤干燥装置及其工作方法”，该方法采用立式干燥结构，以烟气为热源。但高温烟气直接干燥可能导致褐煤过干燥甚至干馏分解，且干燥和的含湿烟气处理排放较为困难。

专利CN106382790B公开了“一种利用电厂烟气和蒸汽余热的褐煤干燥方法及干燥设备”，其中干燥方法包括两次干燥处理：首先利用电厂燃煤锅炉直接排出的高温烟气对潮湿物料进行一次干燥处理；然后再利用电厂燃煤锅炉直接排出的高温烟气和蒸汽同时对中间物料进行二次干燥处理。该实用新型的一次干燥设备能耗过高，抽取高温烟气对原锅炉的运行有影响，且没有解决水分回收的问题，不适用于大规模应用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统，该工艺过程采用立式干燥结构，以氮气为载气进行闭路循环，载气进入每段对流干燥装置后经过旋风除尘器除尘及载气加热器补热后再通过风机进入下一级对流干燥装置。载气在循环过程中设置蒸汽冷却装置冷却排除载气所携带水份。干燥系统工艺简单，操作方便，工艺采用低压蒸汽为热源，实现煤低温干燥，干燥后煤温度及水分均匀稳定。另外，由于干燥后煤出口温度较高，可符合煤后续干馏处理要求。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统，包括立式多段对流干燥装置、一段对流干燥循环管路、二段对流干燥循环管路、三段对流干燥循环管路、四段对流干燥循环管路，所述立式多段对流干燥装置从上至下依次包括进口料封段、一段进口布气段、一段对流干燥段、二段对流干燥段、二段进气布气段、三段进气布气段、三段对流干燥段、四段对流干燥段、四段进气布气段、出口料封段，所述一段进口布气段、二段进气布气段、三段进气布气段和四段进气布气段的侧壁上设有载气进气口，所述一段对流干燥段的外环设有一二段综合出气段，所述一二段综合出气段分别与一段对流干燥段的底部和二段对流干燥段的顶部连通，所述三段对流干燥段的外环设有三四段综合出气段，所述三四段综合出气段与三段对流干燥段的底部和四段对流干燥段的顶部连通，所述一二段综合出气段和三四段综合出气段的侧壁设载气排气口；所述一段进口布气段的载气进气口通过四段对流干燥循环管路连接三四段综合出气段的载气排气口，所述一二段综合出气段的载气排气口通过一段对流干燥循环管路连接二段进气布气段的载气进气口，所述一二段综合出气段的载气排气口通过二段对流干燥循环管路连接三段进气布气段，所述四段进气布气段的载气进气口通过三段对流干燥循环管路连接三四段综合出气段的载气排气口。

所述四段对流干燥循环管路从一段进口布气段的载气进气口到三四段综合出气段的载气排气口依次连接有四段风机、四段载气加热器、冷却装置、四段多管旋风除尘器。

所述一段对流干燥循环管路从一二段综合出气段的载气排气口到二段进气布气段的载气进气口依次连接有一段多管旋风除尘器、一段载气加热器、一段风机。

所述二段对流干燥循环管路从一二段综合出气段的载气排气口到三段进气布气段的载气进气口依次连接有二段多管旋风除尘器、二段载气加热器、二段风机。

所述三段对流干燥循环管路从三四段综合出气段的载气排气口到四段进气布气段的载气进气口依次连接有三段多管旋风除尘器、三段载气加热器、三段风机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统，该工艺过程采用立式干燥结构，以氮气为载气进行闭路循环，载气进入每段对流干燥装置后经过旋风除尘器除尘及载气加热器补热后再通过风机进入下一级对流干燥装置。载气在循环过程中设置蒸汽冷却装置冷却排除载气所携带水份。干燥系统工艺简单，操作方便，工艺采用低压蒸汽为热源，实现煤低温干燥，干燥后煤温度及水分均匀稳定。另外，由于干燥后煤出口温度较高，可符合煤后续干馏处理要求。

附图说明

图1是一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统工艺流程图。

图2是立式多段对流干燥装置详图。

图1中：1.进料带式输送机2.预存缓冲仓3.立式多段对流干燥装置4.一段多管旋风除尘器5.一段载气加热器6.一段风机7.二段多管旋风除尘器8.二段载气加热器9.三段风机10.三段多管旋风除尘器11.三段载气加热器12.三段风机13.四段多管旋风除尘器14.冷却装置15.四段载气加热器16.四段风机17.出口带式输送机；

图2中：301.进口闸门302.进口料封段303.一段进气布气段304.一段对流干燥段305.一二段综合出气段306.二段对流干燥段307.二段进气布气段308.三段进气布气段309.三段对流干燥段310.三四段综合出气段311.四段对流干燥段312.四段进气布气段313.出口料封段314.出口排料闸门。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型的内容作进一步的详细说明，但不应将此理解为本实用新型的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和常用技术手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。

一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统，包括立式多段对流干燥装置3、一段对流干燥循环管路、二段对流干燥循环管路、三段对流干燥循环管路、四段对流干燥循环管路，所述立式多段对流干燥装置3从上至下依次包括进口料封段302、一段进口布气段303、一段对流干燥段304、二段对流干燥段306、二段进气布气段307、三段进气布气段308、三段对流干燥段309、四段对流干燥段311、四段进气布气段312、出口料封段313，所述一段进口布气段303、二段进气布气段307、三段进气布气段308和四段进气布气段312的侧壁上设有载气进气口，所述一段对流干燥段304的外环设有一二段综合出气段305，所述一二段综合出气段305分别与一段对流干燥段304的底部和二段对流干燥段306的顶部连通，所述三段对流干燥段309的外环设有三四段综合出气段310，所述三四段综合出气段310与三段对流干燥段309的底部和四段对流干燥段311的顶部连通，所述一二段综合出气段305和三四段综合出气段310的侧壁设载气排气口；所述一段进口布气段303的载气进气口通过四段对流干燥循环管路连接三四段综合出气段310的载气排气口，所述一二段综合出气段305的载气排气口通过一段对流干燥循环管路连接二段进气布气段307的载气进气口，所述一二段综合出气段305的载气排气口通过二段对流干燥循环管路连接三段进气布气段308，所述四段进气布气段312的载气进气口通过三段对流干燥循环管路连接三四段综合出气段309的载气排气口。

所述四段对流干燥循环管路从一段进口布气段303的载气进气口到三四段综合出气段310的载气排气口依次连接有四段风机16、四段载气加热器15、冷却装置14、四段多管旋风除尘器13。

所述一段对流干燥循环管路从一二段综合出气段305的载气排气口到二段进气布气段307的载气进气口依次连接有一段多管旋风除尘器4、一段载气加热器5、一段风机6。

所述二段对流干燥循环管路从一二段综合出气段305的载气排气口到三段进气布气段308的载气进气口依次连接有二段多管旋风除尘器7、二段载气加热器8、二段风机9。

所述三段对流干燥循环管路从三四段综合出气段310的载气排气口到四段进气布气段312的载气进气口依次连接有三段多管旋风除尘器10、三段载气加热器11、三段风机12。

一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统的干燥方法，包括一段对流干燥循环、二段对流干燥循环、三段对流干燥循环、四段对流干燥循环，具体过程如下：

一段对流干燥循环中一段进口载气通过管道进入一段进气布气段303，载气在一段对流干燥段304实现对低阶煤的对流干燥预热，之后载气经除尘和加热器补热后，经一段风机6增压后进入二段对流干燥循环；

二段对流干燥循环中二段进口载气通过管道进入二段进气布气段307，载气在二段对流干燥段306实现对低阶煤的对流干燥预热，之后载气经除尘和加热器补热后，经二段风机9增压后进入三段对流干燥循环；

三段对流干燥循环中三段进口载气通过管道进入三段进气布气段308，载气在三段对流干燥段309实现对低阶煤的对流干燥预热，之后载气经除尘和加热器补热后，经三段风机12增压后进入四段对流干燥循环；

四段对流干燥循环中四段进口载气通过管道进入四段进气布气段312，载气在四段对流干燥段311实现对低阶煤的对流干燥预热，之后载气经除尘后，进入冷却装置14冷却至30～50℃，排除载气所携带水份；冷却后的载气再经加热器加热后，经四段风机16增压后重新进入一段对流干燥循环。

进口低阶煤的含水率为5％～25％；粒度＞5mm；温度为20～30℃，干燥后的煤含水率为2％～6％；温度为90～120℃。

所述的载气为氮气或空气。

所述冷却装置14进出口设有载气放散和载气补充。

一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统还包括进料带式输送机1、预存缓冲仓2、出口带式输送机17(可选)。低阶煤通过进料带式输送机1运输至预存缓冲仓2，预存缓冲仓2与立式多段对流干燥装置3本体的进口闸门301相连接；煤通过重力依次通过进口料封段302、一段对流干燥段304、二段对流干燥段306、三段对流干燥段309、四段对流干燥段311和出口料封段313；出口料封段313设置出口排料闸门314，干燥后的煤由出口带式输送机17外运或直接进入其他低阶煤处理工段。

一段载气加热器5、二段载气加热器8、三段载气加热器11和四段载气加热器15的热源为低压蒸汽。

一段进口载气、二段进口载气、三段进口载气和四段进口载气温度为130～160℃。一、二段出口载气温度为55℃～75℃；三、四段出口载气温度为75℃～120℃。

载气进入冷却装置后冷却温度为30～50℃，并排出冷凝水。

实施例：

实施例中进口低阶煤含水率为16％；粒度＞5mm；温度为20℃。干燥后的煤含水率为6％；温度为110℃。

采用氮气为载气。

一段进口载气、二段进口载气、三段进口载气和四段进口载气温度为150℃。

一、二段出口载气温度为60℃；三、四段出口载气温度为110℃。

本实施例的载气进入冷却装置14冷却后温度为50℃，并排出冷凝水。

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 (5)

1.一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统，其特征在于，包括立式多段对流干燥装置、一段对流干燥循环管路、二段对流干燥循环管路、三段对流干燥循环管路、四段对流干燥循环管路，所述立式多段对流干燥装置从上至下依次包括进口料封段、一段进口布气段、一段对流干燥段、二段对流干燥段、二段进气布气段、三段进气布气段、三段对流干燥段、四段对流干燥段、四段进气布气段、出口料封段，所述一段进口布气段、二段进气布气段、三段进气布气段和四段进气布气段的侧壁上设有载气进气口，所述一段对流干燥段的外环设有一二段综合出气段，所述一二段综合出气段分别与一段对流干燥段的底部和二段对流干燥段的顶部连通，所述三段对流干燥段的外环设有三四段综合出气段，所述三四段综合出气段与三段对流干燥段的底部和四段对流干燥段的顶部连通，所述一二段综合出气段和三四段综合出气段的侧壁设载气排气口；所述一段进口布气段的载气进气口通过四段对流干燥循环管路连接三四段综合出气段的载气排气口，所述一二段综合出气段的载气排气口通过一段对流干燥循环管路连接二段进气布气段的载气进气口，所述一二段综合出气段的载气排气口通过二段对流干燥循环管路连接三段进气布气段，所述四段进气布气段的载气进气口通过三段对流干燥循环管路连接三四段综合出气段的载气排气口。

2.根据权利要求1所述的一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统，其特征在于，所述四段对流干燥循环管路从一段进口布气段的载气进气口到三四段综合出气段的载气排气口依次连接有四段风机、四段载气加热器、冷却装置、四段多管旋风除尘器。

3.根据权利要求1所述的一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统，其特征在于，所述一段对流干燥循环管路从一二段综合出气段的载气排气口到二段进气布气段的载气进气口依次连接有一段多管旋风除尘器、一段载气加热器、一段风机。

4.根据权利要求1所述的一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统，其特征在于，所述二段对流干燥循环管路从一二段综合出气段的载气排气口到三段进气布气段的载气进气口依次连接有二段多管旋风除尘器、二段载气加热器、二段风机。

5.根据权利要求1所述的一种载气闭路循环褐煤直接干燥系统，其特征在于，所述三段对流干燥循环管路从三四段综合出气段的载气排气口到四段进气布气段的载气进气口依次连接有三段多管旋风除尘器、三段载气加热器、三段风机。

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