專利名稱：利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤調(diào)濕干燥技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑的 煉焦煤實(shí)現(xiàn)均勻干燥的調(diào)濕裝置。
背景技術(shù)：
目前焦化廠在煉焦時(shí)所用焦煤都是未經(jīng)過調(diào)濕干燥的，煤料濕度都在10%左右， 濕度較大，焦?fàn)t在煉焦過程中需要利用煤氣加熱這部分多余水分，這樣既浪費(fèi)了能源，又因 為由液態(tài)水轉(zhuǎn)化為水蒸氣過程中體積膨脹，造成產(chǎn)生的水蒸氣一起進(jìn)入焦?fàn)t煙氣中。而與 此同時(shí)煉焦過程中產(chǎn)生的大量200攝氏度左右煙道氣直接排放到大氣中，排放的焦?fàn)t煙道 氣不僅污染了環(huán)境而且浪費(fèi)了能源，非常不符合國家節(jié)能減排、低碳生活的要求。根據(jù)工信部文件(工信部節(jié)201024號文)，文件里講到，2010-2014年，在條件 成熟的大、中型鋼鐵企業(yè)中推行煉焦煤調(diào)濕技術(shù)，預(yù)期采用煤調(diào)濕焦炭產(chǎn)量要達(dá)到8300萬 噸。目前全國焦炭產(chǎn)量是4億左右，煤調(diào)濕焦炭占20%以上。文件里講到今后國內(nèi)應(yīng)大力 推廣利用煙道氣余熱作為干燥媒介的煤調(diào)濕技術(shù)，因此，采用焦?fàn)t煙道氣進(jìn)行焦煤的調(diào)濕 干燥，設(shè)計(jì)合理可行的調(diào)濕干燥裝置，是目前急需解決的技術(shù)問題。雖然目前已有關(guān)于采 用流化床用焦?fàn)t熱煙道氣進(jìn)行煤調(diào)濕干燥的報(bào)道，但是因調(diào)濕換熱效率不高沒有被廣泛應(yīng) 用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、焦?fàn)t煙道氣與濕煤換熱效率高的利用焦 爐熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝置，達(dá)到國家提倡的節(jié)能減排、低碳生活 的要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝置，包括干燥器殼體、焦 爐熱煙道氣入口、煙道氣出口、未調(diào)濕焦煤入口、干燥后煤出口，其特征在于，在干燥器殼體 內(nèi)設(shè)有物料分散裝置，在干燥器殼體內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)向下傾斜交錯(cuò)布置的擋板一。所述的物料分散裝置由可將煤料攪動拋散的齒條及轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。所述的干燥器殼體內(nèi)壁上還設(shè)有擋板二，擋板二與干燥器殼體之間為夾層結(jié)構(gòu)。所述的擋板二與干燥器殼體構(gòu)成的夾層結(jié)構(gòu)上部設(shè)有擋板三，擋板三為多個(gè)，各 個(gè)擋板三之間設(shè)有空隙。所述干燥器殼體的下部殼體截面小于上部殼體截面，且中下部殼體由多個(gè)結(jié)構(gòu)相 同的帶有擋板一的干燥節(jié)組成。所述的干燥器殼體外壁設(shè)有振動器。所述擋板一的下料端可為方形端頭、半圓形端頭、橢圓形端頭、齒形端頭、火多個(gè) 圓頭花瓣端頭的形狀。所述擋板一為多孔結(jié)構(gòu)。
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所述干燥器殼體下部設(shè)有料位計(jì)，料位計(jì)與干燥后煤出口處的密閉格式拋料器連 鎖。所述的未調(diào)濕焦煤入口處設(shè)有密閉格式拋料閥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明最大限度地利用了不飽和焦?fàn)t煙道氣的余熱，針對粉碎后煤料的自身性 質(zhì)，對各個(gè)粒級的煤料進(jìn)行了最大限度的調(diào)濕干燥，降低了能耗，降低了煉焦煤的濕度，從 而提高焦炭質(zhì)量，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益，更符合國家對節(jié)能減排的要求。


圖1是利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是本發(fā)明裝置擋板一在圖1中的A向零件圖；圖3是本發(fā)明裝置焦?fàn)t熱煙道氣入口側(cè)的立面圖。圖中1_密閉格式拋料閥2-物料分散裝置 3-擋板一 4-擋板二 5-擋板 三 6-料位計(jì) 7-檢修門8-干燥器殼體 9-未調(diào)濕焦煤入口 10-密閉格式拋料器 11-干燥后煤出口 12-焦?fàn)t熱煙道氣入口 13-煙道氣出口 14-干燥節(jié)15-夾層結(jié)構(gòu) 16-轉(zhuǎn)軸17-齒條
具體實(shí)施例方式見圖1、圖3，利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝置，包括干 燥器殼體8、焦?fàn)t熱煙道氣入口 12、煙道氣出口 13、未調(diào)濕焦煤入口 9、干燥后煤出口 11，在 干燥器殼體8內(nèi)設(shè)有物料分散裝置2，物料分散裝置由齒條17及轉(zhuǎn)軸16構(gòu)成，轉(zhuǎn)軸16兩端 設(shè)置在干燥器殼體8上，可將細(xì)濕顆粒煤攪動拋散，同時(shí)可延長煤料在氣流中的滯留時(shí)間， 使?jié)衩毫细稍锔浞?。在干燥器殼體8內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)向下傾斜交錯(cuò)有序布置的擋板一 3， 具體結(jié)構(gòu)見附圖，由于擋板一 3的阻擋可改變細(xì)顆粒及煙道氣的流速，延長煤料與熱煙道 氣氣流的熱交換時(shí)間。干燥器殼體8內(nèi)壁上還設(shè)有擋板二 4，擋板二 4與干燥器殼體8之間為夾層結(jié)構(gòu) 15 ；夾層結(jié)構(gòu)15可沿干燥器殼體內(nèi)兩相對內(nèi)壁之間貫穿形式設(shè)置，具體見圖1。擋板二 4與 干燥器殼體8構(gòu)成的夾層結(jié)構(gòu)上部設(shè)有擋板三5，擋板三5為多個(gè)，各個(gè)擋板三5之間設(shè)有 空隙，進(jìn)入干燥器殼體上部的中細(xì)顆粒煤料可由擋板三5之間的空隙進(jìn)入夾層結(jié)構(gòu)15，由 夾層結(jié)構(gòu)15落入干燥器殼體8下部的料斗中。干燥器殼體8的下部殼體截面小于上部殼體截面，且中下部殼體由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同 的帶有擋板一 3的干燥節(jié)14組成。該種下大上小的結(jié)構(gòu)可在煙道氣送煙氣量一定的情況 下控制截面流速，具體尺寸可根據(jù)要分離煤料的粒徑分級確定，同時(shí)該干燥器殼體8中下 部是由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的帶有擋板3的干燥節(jié)組成，干燥節(jié)節(jié)數(shù)η可根據(jù)干燥要求設(shè)定，本實(shí) 施例η = 3。同時(shí)干燥器殼體8外壁安裝振動器，振動器設(shè)置合理的振動頻率，當(dāng)擋板一 3 上的煤粒堆積量大的時(shí)候可開啟振動器使其下落。所述擋板一 3的下料端可為方形端頭、半圓形端頭、橢圓形端頭、齒形端頭、火多 個(gè)圓頭花瓣端頭的形狀(圖2)，該形狀可改變下料接觸面積，以達(dá)到下料更均勻的目的，同 時(shí)擋板上可開多個(gè)數(shù)量的小孔以利于煙氣通過，以利于煤料的干燥。
在干燥器殼體8下部設(shè)有料位計(jì)6，料位計(jì)6與干燥后煤出口 11處的密閉格式拋 料器10連鎖。當(dāng)料位高于擋板二 4最下端500mm的時(shí)候，料位計(jì)6連鎖啟動，密閉格式拋 料器10開啟，可下料；當(dāng)料位距離擋板二 4最下端小于IOOmm時(shí)則關(guān)閉密閉格式拋料器10， 通過這種連鎖達(dá)到封料的作用，防止氣流從擋板二 4與干燥器殼體8內(nèi)壁之間的通道流通， 干擾中細(xì)顆粒的下料。本裝置的工作過程是未調(diào)濕粉碎后焦煤由干燥器未調(diào)濕焦煤入口 9進(jìn)入密閉格 式拋料閥1，隨著密閉格式拋料閥1葉片的旋轉(zhuǎn)，粉碎后焦煤沿著下料管的方向被拋入干燥 器內(nèi)，與此同時(shí)焦?fàn)t熱煙道氣由熱煙道氣入口 12進(jìn)入干燥器內(nèi)部。進(jìn)入干燥器的煤料大部 分落在物料分散裝置2上，對于較大顆粒的煤料(直徑d > 5mm)，由于殼體下部的截面煙 氣流速小于該大顆粒的懸浮速度，因此大顆粒會與物料分散裝置2碰撞、反彈、阻擋，最后 落入料斗中由密閉格式拋料器10排出；對于中、細(xì)顆粒(直徑5mm>d>0. 5mm)會在物料 分散裝置2的作用下進(jìn)一步被攪動拋散，并在干燥器殼體8中下部的較大截面煙氣流速作 用下(大于其懸浮速度)將原料煤中的中、細(xì)、微顆粒攜帶到干燥器殼體8上部，其中中細(xì) 顆粒會由于上部截面流速變小(由于干燥器殼體截面上大下小)以至小于其懸浮速度而下 落，同時(shí)擋板一 3的阻擋作用也會使其改變流動方向，在這雙重作用下使其最終由夾層結(jié) 構(gòu)15落到料斗，而微顆粒則隨氣流離開干燥器由煙道氣出口 13進(jìn)入下一級布袋除塵器凈 化分離。其中在這一過程中物料分散裝置2不僅起到了對細(xì)濕顆粒的攪動拋散作用同時(shí)還 延長了煤料在干燥器中滯留時(shí)間，延長了熱濕交換時(shí)間，達(dá)到更好的干燥效果。而料位計(jì)6 與干燥后煤出口處的密閉格式拋料器10連鎖，起到封料及隔絕氣流通過的作用，防止氣流 從擋板二 4與干燥器殼體8內(nèi)夾層結(jié)構(gòu)15通道流通干擾中細(xì)顆粒的下料。經(jīng)過本發(fā)明裝置，不僅實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t熱煙道氣與濕焦煤的熱濕交換，而且也可將中 細(xì)顆粒、微顆粒、粗顆粒煤料的不同粒度等級進(jìn)行分離。這是普通的采用流化床用焦?fàn)t熱煙 道氣進(jìn)行煤調(diào)濕達(dá)不到的效果。下面敘述一下目前國內(nèi)外粉碎后焦煤的粒級組成和濕度，更進(jìn)一步闡明本發(fā)明的 工作原理及有益效果。目前國內(nèi)外焦化廠粉碎后煤的粒級組成如下原料煤中煤料粒徑d > 5mm的約占 7 11 % ；煤料粒徑5mm > = d > Imm的約占25 30% ；煤料粒徑Imm > = d > 0. 5mm的 約占14 17 % ；煤料粒徑d < = 0. 5mm的約占40 49 % ；煤料水分在9 % 13 %之間。 因此從數(shù)據(jù)上來看小于5mm的約占到90%左右，小于0. 5mm的都最大可達(dá)到49%，粉碎后 原料煤粒徑較小，濕度較大，極易形成細(xì)濕團(tuán)粒。而且煤粒的含水量與煤粒的粒徑有著直接 的關(guān)系，粒徑越小，比表面積越大，含水率越大，因此必然要求在干燥器中滯留時(shí)間相對長 一些才能達(dá)到更好的干燥效果。所以粉碎后煤料不易干燥，需要的加熱干燥時(shí)間也要求較 長，常規(guī)流化床由于床段長度有限，往往達(dá)不到理想的干燥效果。而本發(fā)明的煤調(diào)濕干燥裝 置可以使各種粒徑的煤料得以最大限度的干燥調(diào)濕(濕度降低4%以上)，使含水較低的大 顆粒滯留很短時(shí)間由格式閥排出，而中、細(xì)顆粒在干燥器內(nèi)滯留時(shí)間較長，使其流動路徑更 長以達(dá)到好的干燥，微顆粒則被氣流帶出一直到布袋除塵器，干燥時(shí)間是最長的，通過這種 方式該裝置大大達(dá)到了節(jié)能減排的效果，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
權(quán)利要求
利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝置，包括干燥器殼體、焦?fàn)t熱煙道氣入口、煙道氣出口、未調(diào)濕焦煤入口、干燥后煤出口，其特征在于，在干燥器殼體內(nèi)設(shè)有物料分散裝置，在干燥器殼體內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)向下傾斜交錯(cuò)布置的擋板一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝置， 其特征在于，所述的物料分散裝置由可將煤料攪動拋散的齒條及轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝 置，其特征在于，所述的干燥器殼體內(nèi)壁上還設(shè)有擋板二，擋板二與干燥器殼體之間為夾層 結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝置， 其特征在于，所述的擋板二與干燥器殼體構(gòu)成的夾層結(jié)構(gòu)上部設(shè)有擋板三，擋板三為多個(gè)， 各個(gè)擋板三之間設(shè)有空隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝 置，其特征在于，所述干燥器殼體的下部殼體截面小于上部殼體截面，且中下部殼體由多個(gè) 結(jié)構(gòu)相同的帶有擋板一的干燥節(jié)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝 置，其特征在于，所述的干燥器殼體外壁設(shè)有振動器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝 置，其特征在于，所述擋板一的下料端可為方形端頭、半圓形端頭、橢圓形端頭、齒形端頭、 火多個(gè)圓頭花瓣端頭的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝 置，其特征在于，所述擋板一為多孔結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝 置，其特征在于，所述干燥器殼體下部設(shè)有料位計(jì)，料位計(jì)與干燥后煤出口處的密閉格式拋 料器連鎖。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕 裝置，其特征在于，所述的未調(diào)濕焦煤入口處設(shè)有密閉格式拋料閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及煤調(diào)濕干燥技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用焦?fàn)t熱煙道氣對不同粒徑煉焦煤均勻干燥的調(diào)濕裝置，包括干燥器殼體、焦?fàn)t熱煙道氣入口、煙道氣出口、未調(diào)濕焦煤入口、干燥后煤出口，在干燥器殼體內(nèi)設(shè)有物料分散裝置，在干燥器殼體內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)向下傾斜的擋板一，干燥器殼體內(nèi)壁上還設(shè)有擋板二，擋板二與干燥器殼體之間為夾層結(jié)構(gòu)；擋板二與干燥器殼體構(gòu)成的夾層結(jié)構(gòu)上部設(shè)有擋板三，擋板三為多個(gè)，各個(gè)擋板三之間設(shè)有空隙。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、焦?fàn)t煙道氣與濕煤換熱效率高，可達(dá)到國家提倡的節(jié)能減排、低碳生活的要求。
文檔編號F26B17/14GK101936648SQ20101029161
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者尹華, 王充, 王滿, 霍延中, 高飛 申請人:中冶焦耐(大連)工程技術(shù)有限公司;中冶焦耐工程技術(shù)有限公司