專利名稱：廢熱蒸汽熱量可回收利用的過(guò)熱蒸汽褐煤干燥系統(tǒng)及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種褐煤干燥系統(tǒng)及工藝，尤其是一種廢熱蒸汽熱量可回收利用的過(guò)熱蒸汽褐煤干燥系統(tǒng)及工藝。
背景技術(shù)：
常規(guī)的褐煤干燥工藝是采用熱煙氣直接加熱轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)和采用蒸汽作熱源的間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)。前者由于褐煤揮發(fā)份高，受進(jìn)風(fēng)溫度的影響，容易起火燃燒，干燥效率低而且設(shè)備投資巨大。采用間接加熱的轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)由于需要載濕氣體，干燥耗能高，約1350kg蒸汽/噸水，而且單機(jī)產(chǎn)量小，300MW機(jī)組的褐煤預(yù)脫水量約60噸/小時(shí)，需要多臺(tái)并聯(lián)。考慮安全原因，要增加氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)，以防止干燥過(guò)程中褐煤燃燒，設(shè)備投資大。目前國(guó)內(nèi)褐煤干燥的工業(yè)應(yīng)用還沒(méi)有實(shí)際展開，而針對(duì)已有的使用煤粉鍋爐的褐煤電廠，國(guó)內(nèi)目前工業(yè)規(guī)模褐煤預(yù)脫水裝置為空白。過(guò)熱蒸汽褐煤預(yù)干燥系統(tǒng)工藝解決了上述褐煤干燥中存在的問(wèn)題，但是蒸汽的消耗是該工藝的前提。因此，如何降低單位產(chǎn)品的蒸汽消耗量成為過(guò)熱蒸汽褐煤干燥工藝的重點(diǎn)。申請(qǐng)?zhí)枮?01010252163. O的“用廢熱蒸汽制備過(guò)熱蒸汽的褐煤干燥提質(zhì)工藝”，以高溫過(guò)熱蒸汽穿透筒式干燥提質(zhì)裝置形成的料幕來(lái)干燥濕基褐煤，產(chǎn)出的廢熱蒸汽經(jīng)凈化、提純、氣液分離后進(jìn)入用廢熱蒸汽制備過(guò)熱蒸汽的熱能裝置，再通過(guò)熱風(fēng)爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉃樵摕崮苎b置提供熱源制備出高濕過(guò)熱蒸汽，最后再循環(huán)進(jìn)入筒式干燥提質(zhì)裝置，多余的高濕汽體排出機(jī)外。該工藝用廢熱蒸汽制備過(guò)熱蒸汽，實(shí)現(xiàn)了部分廢熱蒸汽的循環(huán)利用，但其干燥裝置占地面積較大，附屬設(shè)備多，且設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，產(chǎn)出的廢熱蒸汽需要先經(jīng)過(guò)凈化、提純、氣液分離后才能循環(huán)利用，干燥物料脫出的水以高濕汽體的形式排出機(jī)外而無(wú)法回收利用，并散失了部分熱量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種廢熱蒸汽熱量可回收利用的過(guò)熱蒸汽褐煤干燥系統(tǒng)及工藝，它將蒸發(fā)器和蒸汽壓縮機(jī)用于過(guò)熱蒸汽干燥系統(tǒng)中，將含水30% - 50%的褐煤干燥至含水12% (或更低)，干燥過(guò)程中產(chǎn)出廢熱蒸汽，其攜帶的熱量被高效回收并再利用于干燥，干燥脫出的水分全部回收利用，不但降低了單位產(chǎn)品的蒸汽消耗量，而且設(shè)備少、投資低，過(guò)程節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保、高效。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種廢熱蒸汽熱量可回收利用的過(guò)熱蒸汽褐煤干燥工藝，步驟如下
1)將含水30%- 50%的褐煤原煤破碎、篩分后，褐煤煤粉由輸送機(jī)構(gòu)送入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)；
2)來(lái)自廠區(qū)背壓機(jī)組的飽和蒸汽作為熱源進(jìn)入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)中的內(nèi)置換熱器，褐煤煤粉在內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)中通過(guò)間接換熱，水分被脫除，干燥至合格水分的煤粉由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)底端卸料閥排出；
3)步驟2)中內(nèi)加熱流化床內(nèi)置換熱器中的飽和蒸汽經(jīng)間接換熱后生成冷凝水，部分去鍋爐給水系統(tǒng)，其余部分冷凝水送到蒸發(fā)器；褐煤煤粉脫除水分生成的水蒸氣和床內(nèi)原有維持物料流態(tài)化的蒸汽混合形成廢熱蒸汽，呈過(guò)熱蒸汽狀態(tài)一起由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)頂部排出，該廢熱蒸汽經(jīng)過(guò)多級(jí)除塵后，一部分經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)重新返至內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)，作為流化介質(zhì)來(lái)流化物料，剩余部分回收利用其熱量。所述褐煤煤粉的粒徑<6_，褐煤煤粉由輸送機(jī)構(gòu)送入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)進(jìn)料口，落入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)內(nèi)，經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)輸送的循環(huán)廢熱蒸汽由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī) 底部風(fēng)室進(jìn)入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)，經(jīng)過(guò)布風(fēng)裝置均風(fēng)后進(jìn)入床層，循環(huán)廢熱蒸汽除提供少量熱量外，主要作為流化介質(zhì)起到流化物料的作用，在此過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)機(jī)的變頻器頻率(當(dāng)循環(huán)風(fēng)機(jī)不配帶變頻器時(shí)，可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出風(fēng)管路上的閥門)，來(lái)控制進(jìn)入床層的廢熱蒸汽量，使該廢熱蒸汽量始終保持在流化床操作范圍內(nèi)，從而保證床內(nèi)物料維持穩(wěn)定的流態(tài)化。所述步驟3)中的剩余部分廢熱蒸汽回收利用，具體為部分廢熱蒸汽被鼓風(fēng)機(jī)送到蒸發(fā)器后，蒸發(fā)器中的冷凝水被加熱為清潔水蒸氣，進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)，被升壓至O. 3-0. 5MPa微過(guò)熱蒸汽，滿足內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)熱源條件要求，該部分微過(guò)熱蒸汽與新補(bǔ)充的來(lái)自廠區(qū)背壓機(jī)組的O. 6-1. OMPa飽和蒸汽熱源一同進(jìn)入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)中內(nèi)置換熱器，通過(guò)間接換熱來(lái)脫除濕褐煤煤粉中水分，干燥至合格水分的產(chǎn)品由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)底部卸料裝置排出，內(nèi)置換熱器中飽和蒸汽再次生成的冷凝水除部分去鍋爐給水系統(tǒng)外，其余重新返至蒸發(fā)器循環(huán)使用，循環(huán)泵使冷凝水不斷循環(huán)進(jìn)入蒸發(fā)器，完成與廢熱蒸汽的連續(xù)換熱。一種廢熱蒸汽熱量可回收利用的過(guò)熱蒸汽褐煤干燥系統(tǒng)，包括干燥裝置，所述干燥裝置的出氣口經(jīng)除塵系統(tǒng)分別與循環(huán)風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)相連，循環(huán)風(fēng)機(jī)與干燥裝置底部風(fēng)室相連通，鼓風(fēng)機(jī)與蒸發(fā)器相連，蒸發(fā)器經(jīng)蒸汽壓縮機(jī)與干燥裝置的內(nèi)置換熱器相連通，廠區(qū)背壓機(jī)組也與干燥裝置的內(nèi)置換熱器相連通。所述干燥裝置的內(nèi)置換熱器分別與鍋爐給水系統(tǒng)和蒸發(fā)器相連通。所述蒸發(fā)器的上下口經(jīng)循環(huán)泵相連。所述干燥裝置為內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)。所述除塵系統(tǒng)包括至少一級(jí)除塵器，所述除塵器為旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器和濕式除塵器中的一種或多種串聯(lián)組合。所述蒸發(fā)器為單效蒸發(fā)器或多效蒸發(fā)器。本發(fā)明的有益效果是節(jié)能效果顯著，全部蒸發(fā)水分回用，而且整個(gè)過(guò)熱干燥過(guò)程為無(wú)氧環(huán)境，安全可靠，連續(xù)操作，與原有電廠的配套工藝可無(wú)縫連接。在提高火電行業(yè)節(jié)能降耗方面，由于多效過(guò)熱蒸汽褐煤預(yù)干燥工藝技術(shù)與常規(guī)熱風(fēng)和蒸汽間接干燥工藝相比有著明顯的優(yōu)勢(shì)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)大為提高，因此在國(guó)內(nèi)外有著極大的推廣前景。在我國(guó)以煤炭為主要能源的戰(zhàn)略背景下，針對(duì)褐煤發(fā)電比例的快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，大力開發(fā)推廣過(guò)熱蒸汽褐煤預(yù)干燥技術(shù)，對(duì)我國(guó)電力能源行業(yè)的技術(shù)升級(jí)革新及節(jié)能減排工作，將起到十分重要的推動(dòng)作用，是環(huán)境友好型、水資源節(jié)約型清潔煤技術(shù)項(xiàng)目。


圖I是本發(fā)明系統(tǒng)流程 其中I.內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)，2.旋風(fēng)除塵器，3.循環(huán)風(fēng)機(jī)，4.鼓風(fēng)機(jī)，5.蒸發(fā)器(單效或多效)，6.循環(huán)泵，7.蒸汽壓縮機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖I中，廢熱蒸汽熱量可回收利用的過(guò)熱蒸汽褐煤干燥系統(tǒng)，它包括內(nèi)加熱流化 床干燥機(jī)I、蒸發(fā)器(單效或多效)5、循環(huán)泵6、蒸汽壓縮機(jī)7、旋風(fēng)除塵器2、循環(huán)風(fēng)機(jī)3、鼓風(fēng)機(jī)4，其中內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)I與第一級(jí)除塵設(shè)備相連，最后一級(jí)除塵設(shè)備與鼓風(fēng)機(jī)4相連，鼓風(fēng)機(jī)4與蒸發(fā)器5相連，循環(huán)風(fēng)機(jī)3與內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)I相連，蒸發(fā)器5與蒸汽壓縮機(jī)7相連，蒸汽壓縮機(jī)7與內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)I相連，循環(huán)泵6與蒸發(fā)器5相連。本發(fā)明的干燥工藝為
含水30% - 50%的褐煤原煤經(jīng)破碎后，褐煤顆粒(< 6mm)由輸送機(jī)構(gòu)送入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)I進(jìn)料口，落入床內(nèi)，廢熱蒸汽由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)I底部風(fēng)室進(jìn)入流化床，經(jīng)過(guò)布風(fēng)裝置均風(fēng)后進(jìn)入床層，廢熱蒸汽除提供少量熱量外，主要作為流化介質(zhì)起到流化物料的作用，在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)控制進(jìn)入床層的廢熱蒸汽量，使床內(nèi)物料維持穩(wěn)定的流態(tài)化，符合熱源條件的飽和蒸汽進(jìn)入內(nèi)加熱流化床I中的內(nèi)置換熱器，以間接換熱的方式脫除進(jìn)入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)I中的濕褐煤顆粒水分，通過(guò)控制褐煤顆粒在床內(nèi)的停留時(shí)間，干燥脫除一定量的水分，干燥至要求水分的褐煤顆粒由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)I底部的卸料裝置排出。飽和蒸汽經(jīng)間接換熱后生成冷凝水，部分冷凝水去鍋爐給水系統(tǒng)，其余部分冷凝水送到蒸發(fā)器5 (可以為單效或多效)，褐煤顆粒干燥過(guò)程中脫出的水分以廢熱蒸汽形式和流化載氣一起(呈過(guò)熱狀態(tài))由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)I頂部排出，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器2多級(jí)除塵后，部分廢熱蒸汽通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)3返回內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)I底部作為流化介質(zhì)，剩余部分廢熱蒸汽被鼓風(fēng)機(jī)4送到蒸發(fā)器5，其攜帶的熱量在蒸發(fā)器5中被高效回收利用。廢熱蒸汽被鼓風(fēng)機(jī)4送到蒸發(fā)器5后，在蒸發(fā)器5內(nèi)以間接換熱方式加熱來(lái)自內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)I中內(nèi)置換熱器的部分冷凝水，廢熱蒸汽變?yōu)槔淠龔U水去廢水處理，蒸發(fā)器5中的冷凝水被加熱為清潔水蒸氣，進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)7升溫提壓，提壓后得到的微過(guò)熱蒸汽，滿足內(nèi)加熱流化床I熱源條件要求，該部分微過(guò)熱蒸汽作為部分熱源與新補(bǔ)充的飽和蒸汽熱源一同進(jìn)入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)I中內(nèi)置換熱器，與濕褐煤顆粒間接換熱來(lái)脫除褐煤顆粒中水分，直至干燥至合格產(chǎn)品后由內(nèi)加熱流化床I底部卸料裝置排出，內(nèi)置換熱器中飽和蒸汽再次生成的冷凝水除部分去鍋爐給水系統(tǒng)外，其余重新返至蒸發(fā)器5循環(huán)使用，循環(huán)泵6使冷凝水不斷循環(huán)進(jìn)入蒸發(fā)器5，完成與廢熱蒸汽的連續(xù)換熱，該過(guò)程不但實(shí)現(xiàn)了部分過(guò)熱蒸汽在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)轉(zhuǎn)化利用，同時(shí)使得廢熱蒸汽熱量得到高效回收，并循環(huán)再利用于干燥。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍 以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.廢熱蒸汽熱量可回收利用的過(guò)熱蒸汽褐煤干燥工藝，其特征是，I)將含水30%- 50%的褐煤原煤破碎、篩分后，褐煤煤粉由輸送機(jī)構(gòu)送入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)； 2)來(lái)自廠區(qū)背壓機(jī)組的飽和蒸汽作為熱源進(jìn)入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)中的內(nèi)置換熱器，褐煤煤粉在內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)中通過(guò)間接換熱，水分被脫除，干燥至合格水分的煤粉由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)底端卸料閥排出； 3)步驟2)中內(nèi)加熱流化床內(nèi)置換熱器中的飽和蒸汽經(jīng)間接換熱后生成冷凝水，部分去鍋爐給水系統(tǒng)，其余部分冷凝水送到蒸發(fā)器；褐煤煤粉脫除水分生成的水蒸氣和床內(nèi)原有維持物料流態(tài)化的蒸汽混合形成廢熱蒸汽，呈過(guò)熱蒸汽狀態(tài)一起由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)頂部排出，該廢熱蒸汽經(jīng)過(guò)多級(jí)除塵后，一部分經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)重新返至內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)，作為流化載氣來(lái)流化物料，剩余部分回收利用其熱量。
2.如權(quán)利要求I所述的工藝，其特征是，所所述褐煤煤粉的粒徑<6mm，褐煤煤粉由輸送機(jī)構(gòu)送入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)進(jìn)料口，落入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)內(nèi)，經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)輸送的循環(huán)廢熱蒸汽由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)底部風(fēng)室進(jìn)入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)，經(jīng)過(guò)布風(fēng)裝置均風(fēng)后進(jìn)入床層，循環(huán)廢熱蒸汽除提供少量熱量外，主要作為流化介質(zhì)起到流化物料的作用，在此過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)機(jī)的變頻器頻率，當(dāng)循環(huán)風(fēng)機(jī)不配帶變頻器時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出風(fēng)管路上的閥門，來(lái)控制進(jìn)入床層的廢熱蒸汽量，使該廢熱蒸汽量始終保持在流化床操作范圍內(nèi)，從而使床內(nèi)物料維持穩(wěn)定的流態(tài)化。
3.如權(quán)利要求I所述的工藝，其特征是，所述步驟3)中的剩余部分廢熱蒸汽回收利用，具體為部分廢熱蒸汽被鼓風(fēng)機(jī)送到蒸發(fā)器后，蒸發(fā)器中的冷凝水被加熱為清潔水蒸氣，進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)，被升壓至O. 3-0. 5MPa微過(guò)熱蒸汽，滿足內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)熱源條件要求，該部分微過(guò)熱蒸汽與新補(bǔ)充的來(lái)自廠區(qū)背壓機(jī)組的O. 6-1. OMPa飽和蒸汽熱源一同進(jìn)入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)中內(nèi)置換熱器，通過(guò)間接換熱來(lái)脫除濕褐煤煤粉中水分，干燥至合格水分的產(chǎn)品由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)底部卸料裝置排出，內(nèi)置換熱器中飽和蒸汽再次生成的冷凝水除部分去鍋爐給水系統(tǒng)外，其余重新返至蒸發(fā)器循環(huán)使用，循環(huán)泵使冷凝水不斷循環(huán)進(jìn)入蒸發(fā)器，完成與廢熱蒸汽的連續(xù)換熱。
4.廢熱蒸汽熱量可回收利用的過(guò)熱蒸汽褐煤干燥系統(tǒng)，其特征是，包括干燥裝置，所述干燥裝置的出氣口經(jīng)除塵系統(tǒng)分別與循環(huán)風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)相連，循環(huán)風(fēng)機(jī)與干燥裝置底部風(fēng)室相連通，鼓風(fēng)機(jī)與蒸發(fā)器相連，蒸發(fā)器經(jīng)蒸汽壓縮機(jī)與干燥裝置的內(nèi)置換熱器相連通，廠區(qū)背壓機(jī)組也與干燥裝置的內(nèi)置換熱器相連通。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征是，所述干燥裝置的內(nèi)置換熱器分別與鍋爐給水系統(tǒng)和蒸發(fā)器相連通。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征是，所述蒸發(fā)器的上下口經(jīng)循環(huán)泵相連。
7.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征是，所述干燥裝置為內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)。
8.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征是，所述除塵系統(tǒng)包括至少一級(jí)除塵器，所述除塵器為旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器和濕式除塵器中的一種或多種串聯(lián)組合。
9.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征是所述蒸發(fā)器為單效蒸發(fā)器或多效蒸發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢熱蒸汽熱量可回收利用的過(guò)熱蒸汽褐煤干燥工藝，1)將褐煤原煤破碎、篩分后，送入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)；2)來(lái)自廠區(qū)背壓機(jī)組的飽和蒸汽進(jìn)入內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)中的內(nèi)置換熱器，褐煤煤粉通過(guò)間接換熱，水分被脫除，干燥至合格水分的煤粉由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)底端排出；3)飽和蒸汽經(jīng)間接換熱后生成冷凝水，部分去鍋爐給水系統(tǒng)，其余部分冷凝水送到蒸發(fā)器；褐煤煤粉脫除水分生成的水蒸氣和流化載氣呈過(guò)熱蒸汽狀態(tài)一起由內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)頂部排出，經(jīng)多級(jí)除塵后，一部分重新返至內(nèi)加熱流化床干燥機(jī)，剩余部分回收利用。本發(fā)明同時(shí)公開了該實(shí)施工藝的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F26B21/04GK102967121SQ201210501348
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者孟輝, 李勝, 蔣斌, 賈世洋, 竇剛, 劉濤, 梁國(guó)林 申請(qǐng)人:山東科院天力節(jié)能工程有限公司