專利名稱：一種褐煤預(yù)干燥工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種褐煤預(yù)處理工藝及裝置，具體的說(shuō)是一種褐煤預(yù)干燥工藝及裝置。
背景技術(shù)：
由于褐煤具有水分含量較高(一般30 Wt %以上，有的高達(dá)60 Wt %以上)，難以干燥；揮發(fā)分高，容易自燃；固定碳的含量低等特點(diǎn)，為滿足后續(xù)系統(tǒng)的要求，需對(duì)該煤種進(jìn)行預(yù)干燥以降低其水分，即含水量需降至10 Wt% 15 Wt%。對(duì)于煤炭行業(yè)，通過(guò)降低產(chǎn)品褐煤的水分可以提高煤的發(fā)熱量，降低運(yùn)輸成本，減少附加費(fèi)(如防凍液)，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；而在電力行業(yè)，通過(guò)降低褐煤中的水分，提高發(fā)熱量，可以減少后續(xù)系統(tǒng)設(shè)備(如制粉、鍋爐等)的投資，使褐煤在“降水”后成為一種新的高效動(dòng)力煤來(lái)源。但是，過(guò)分干燥后又可能會(huì)產(chǎn)生再吸濕現(xiàn)象，而且長(zhǎng)時(shí)間高溫干燥，其揮發(fā)份會(huì)發(fā)生流失，進(jìn)而降低有效成份，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生自燃和粉塵爆炸。影響其大規(guī)模工業(yè)化利用。因此，褐煤的“降水”問(wèn)題一直是困擾褐煤得以充分利用的瓶頸。特別是在煤化工行業(yè)，原料煤的預(yù)干燥成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，該問(wèn)題解決的好壞，將直接成為以褐煤為原料的煤氣化項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵。針對(duì)褐煤的“降水”問(wèn)題，國(guó)內(nèi)曾采用回轉(zhuǎn)滾筒干燥機(jī)來(lái)干燥褐煤，直接將煙氣通入回轉(zhuǎn)滾筒干燥機(jī)與干燥機(jī)內(nèi)的原煤進(jìn)行熱交換以實(shí)現(xiàn)干燥的目的，這種方法屬于直接接觸低溫干燥方式，由于工藝上的種種限制，因此產(chǎn)量較低，且干燥熱介質(zhì)與原煤直接接觸，干燥溫度不宜控制，對(duì)于褐煤這一類的低燃點(diǎn)煤來(lái)講，存在較大的安全隱患，目前為止，針對(duì)褐煤的“降水”問(wèn)題尚未有一種好的工藝方法能滿足上述所有要求。并且對(duì)干燥系統(tǒng)的尾氣除塵方面，有的采用靜電除塵器，由于其阻力低而不設(shè)引風(fēng)機(jī)，僅利用煙囪效應(yīng)操作運(yùn)行，此工藝方法干燥系統(tǒng)能力無(wú)法控制調(diào)節(jié)，干燥水分很難控制，易導(dǎo)致下游工藝系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題；同時(shí)其除塵后排放氣含塵量達(dá)不到環(huán)保要求；且因?yàn)楹置旱囊妆?，如僅采用泄爆措施，工藝系統(tǒng)內(nèi)易發(fā)生閃爆現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種工藝簡(jiǎn)單、降水效果好、安全可靠、尾氣排放達(dá)標(biāo)，適于大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的褐煤預(yù)干燥工藝。本發(fā)明還提供用于上述工藝的裝置。本發(fā)明褐煤預(yù)干燥裝置，包括干燥機(jī)，所述干燥機(jī)為管式干燥機(jī)，碎煤倉(cāng)經(jīng)給煤機(jī)與管式干燥機(jī)的煤入口連接，所述管式干燥機(jī)的尾氣出口與袋式過(guò)濾器連接，所述袋式過(guò)濾器的尾氣出口與引風(fēng)機(jī)連接。所述袋式過(guò)濾器的粉塵出口及管式干燥機(jī)的煤出口與合格煤去下游裝置連接。本發(fā)明褐煤預(yù)干燥工藝，將粒度小于13mm的褐煤經(jīng)管式干燥機(jī)的煤入口給料至管式干燥機(jī)的干燥管內(nèi)，同時(shí)向管式干燥機(jī)的干燥管外通入作為干燥介質(zhì)的熱源，使干燥管內(nèi)的煤與干燥管外的熱源進(jìn)行間接熱交換，干燥后的褐煤經(jīng)煤出口送出；干燥管內(nèi)褐煤給料產(chǎn)生的帶有粉塵的排氣以及褐煤干燥后產(chǎn)生的蒸汽混合后形成尾氣，由尾氣出口進(jìn)入袋式過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾分離，分離后收集的煤粉經(jīng)袋式過(guò)濾器的粉塵出口送出，尾氣經(jīng)袋式過(guò)濾器的尾氣出口由引風(fēng)機(jī)排出。褐煤的干燥過(guò)程中，其氧含量控制在體積百分比12 Vol%以下，引風(fēng)機(jī)排放氣體的露點(diǎn)溫度控制在60 80°C。所述干燥介質(zhì)為150 180°C的低壓過(guò)熱蒸汽。通過(guò)在線露點(diǎn)及氧分析儀監(jiān)測(cè)露點(diǎn)溫度及氧含量，當(dāng)露點(diǎn)超標(biāo)時(shí)，通過(guò)控制引風(fēng)機(jī)排氣量以改變管式干燥機(jī)的干燥管內(nèi)空氣進(jìn)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)；通過(guò)對(duì)經(jīng)煤出口送出的褐煤進(jìn)行在線水分分析，以調(diào)節(jié)管式干燥機(jī)的進(jìn)料量及蒸汽的流量，從而達(dá)到控制干燥效果的目的。本發(fā)明摒棄了傳統(tǒng)煤干燥處理中直接接觸低溫干燥的方式，采用非接觸式低溫方式利用管式干燥機(jī)對(duì)含水量高的褐煤進(jìn)行干燥，在干燥機(jī)內(nèi)，干燥介質(zhì)不與褐煤直接接觸，褐煤送入干燥管內(nèi)，干燥介質(zhì)通入干燥管外，兩者通過(guò)管壁進(jìn)行熱交換，不產(chǎn)生直接接觸，使得褐煤表面吸附的水分受熱蒸發(fā)，從而降低其含水量，由于褐煤在管內(nèi)始終處于熱交換狀態(tài)，因此效率高，干燥效果好，且整個(gè)干燥過(guò)程十分安全、可靠。煤給料產(chǎn)生的排氣以及干燥褐煤產(chǎn)生的蒸汽(即濕氣)作為尾氣通過(guò)袋式過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾分離，袋式過(guò)濾器收集下來(lái)的煤粉通過(guò)給料設(shè)備排出留用，經(jīng)除塵后的氣體通過(guò)袋式過(guò)濾器出口設(shè)置的引風(fēng)機(jī)排出，從而滿足達(dá)標(biāo)排放的要求。由于褐煤燃點(diǎn)低，為防止褐煤自燃和控制排出氣體的露點(diǎn)，在系統(tǒng)中設(shè)有CO和H2O在線分析儀。所述的袋式除塵器優(yōu)選為長(zhǎng)袋低壓大型噴吹袋式過(guò)濾器，為一級(jí)分離收塵的方式。袋式過(guò)濾器濾料采用PPS防靜電針刺氈為材料，孔隙率高，過(guò)濾效果好，透氣性好，可滿足國(guó)內(nèi)排放標(biāo)準(zhǔn)，且耐水解、耐高溫，采用氮?dú)鈬姶登寤?，防爆安全可靠。為防止褐煤吸濕，將排放氣體的露點(diǎn)控制在60 80°C，當(dāng)露點(diǎn)過(guò)高時(shí)，可通過(guò)加大袋式過(guò)濾器出口處的引風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，使得干燥管內(nèi)的負(fù)壓增大，同褐煤一起進(jìn)入干燥管的空氣量加大，以達(dá)到控制水含量的目的。此外，通過(guò)補(bǔ)充氮?dú)馐瓜到y(tǒng)中氧含量控制在12Vol%以下防止褐煤自燃。針對(duì)下游工藝裝置對(duì)煤的水分要求，通過(guò)調(diào)節(jié)給料量及通入的熱源量控制系統(tǒng)出口煤的水分。所述干燥介質(zhì)的熱源優(yōu)選化工行業(yè)最易富余的低壓過(guò)熱蒸汽，而不使用煙氣，減少了環(huán)境污染及產(chǎn)生煙氣所需的燃料，其熱交換過(guò)的冷凝液可全部回收，循環(huán)利用，節(jié)約成本。本發(fā)明的褐煤干燥工藝采用非接觸式低溫方式，解決了現(xiàn)有的低燃點(diǎn)的褐煤采用“直接式”干燥帶來(lái)的安全問(wèn)題，使褐煤與干燥介質(zhì)不直接接觸，有效防止褐煤自燃；并且因?yàn)橛斜姸嗟母稍锕?，煤的熱交換面積大、干燥效果好，使得干燥后褐煤的水份含量能完全達(dá)到要求。采用本工藝方法，褐煤干燥的處理量可高達(dá)每小時(shí)50噸，同直接接觸低溫干燥方式相比，大大的提高了產(chǎn)量，通過(guò)有效的降低水含量也使得褐煤作為原料煤熱效率高，在提高煤的發(fā)熱量、降低運(yùn)輸成本、減少附加費(fèi)等諸多方面具有強(qiáng)有力的優(yōu)勢(shì)，有利于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)圖暨工藝流程框圖。其中，1-碎煤倉(cāng)、2-給煤機(jī)、3-管式干燥機(jī)、3.1-煤入口、3. 2_煤出口、3. 3_尾氣出口、4-袋式過(guò)濾器、4.1-尾氣入口、4. 2-尾氣出口、4. 3-粉塵出口、5-合格煤去下游裝置、6-引風(fēng)機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明裝置作進(jìn)一步解釋說(shuō)明褐煤預(yù)干燥裝置，包括依次連接的碎煤倉(cāng)1、給煤機(jī)2和管式干燥機(jī)3，所述管式干燥機(jī)3的煤入口與給煤機(jī)2連接、尾氣出口 2. 3與袋式過(guò)濾器連接4的尾氣入口 4.1連接，所述袋式過(guò)濾器4的尾氣出口 4. 2與引風(fēng)機(jī)6連接，粉塵出口 4. 3及管式干燥機(jī)3的煤出口 3. 2與合格煤去下游裝置5連接。所述袋式除塵器4優(yōu)選為長(zhǎng)袋低壓大型噴吹袋式過(guò)濾器。工藝實(shí)施例將含水量為32 41Wt%，粒度為8mm以下的經(jīng)碎煤倉(cāng)I緩存、通過(guò)給煤機(jī)2由煤入3.1給料至管式干燥機(jī)3的干燥管內(nèi)，同時(shí)向管式干燥機(jī)3的干燥管外送入O. 5MPag、150 180°C的低壓過(guò)熱蒸汽作為干燥介質(zhì)，使干燥管內(nèi)的褐煤與干燥管外的低壓過(guò)熱蒸汽進(jìn)行熱交換，管式干燥機(jī)3內(nèi)設(shè)有多根干燥管，管內(nèi)通入空氣，褐煤通過(guò)重力和氣流的導(dǎo)流作用在干燥管內(nèi)運(yùn)動(dòng)，干燥后的褐煤通過(guò)由煤出口 3. 2送至合格煤送入下游裝置5，帶有粉塵的排氣以及褐煤干燥后產(chǎn)生的蒸汽混合后作為尾氣由尾氣出口 3. 3排出，經(jīng)尾氣入口 4.1進(jìn)入袋式過(guò)濾器4進(jìn)行過(guò)濾分離，分離后收集的煤粉經(jīng)粉塵出口 4. 3也送入合格煤去下游裝置5，除塵后的其余氣體通過(guò)袋式過(guò)濾器4的尾氣出口 4. 2經(jīng)引風(fēng)機(jī)6排出。排放氣體的露點(diǎn)控制在60 80°C，氧含量控制在體積百分?jǐn)?shù)12 Vo 1%以下。向系統(tǒng)補(bǔ)充適量的氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)惰性化抑爆。進(jìn)行露點(diǎn)溫度及氧含量在線分析監(jiān)測(cè)，，當(dāng)露點(diǎn)超標(biāo)時(shí)，通過(guò)控制引風(fēng)機(jī)6的排氣量改變管式干燥機(jī)3干燥管入口的空氣進(jìn)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)；通過(guò)對(duì)由煤出口 3. 2排出的褐煤進(jìn)行在線水分分析，以調(diào)節(jié)管式干燥機(jī)3的進(jìn)料量及作為干燥介質(zhì)的低壓蒸汽的流量，從而達(dá)到控制干燥效果的目的。具體調(diào)節(jié)方式如下當(dāng)在線分析儀顯示排放氣露點(diǎn)過(guò)高時(shí)，通過(guò)引風(fēng)機(jī)提高排風(fēng)量；露點(diǎn)過(guò)低時(shí)，減少排風(fēng)量，增加補(bǔ)充的氮?dú)饬?；?dāng)在線分析儀顯示水含量(原煤或干燥后煤)超標(biāo)，則增加(或減少)蒸汽用量或降低(增大)干燥機(jī)轉(zhuǎn)速，以滿足下游裝置對(duì)煤的要求。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速并同時(shí)調(diào)節(jié)蒸汽用量可以調(diào)節(jié)干燥系統(tǒng)能力。干燥管外的低壓過(guò)熱蒸汽經(jīng)熱交換后變成的冷凝水全部回收，可循環(huán)使用。經(jīng)檢驗(yàn)，預(yù)干燥后的褐煤水分小于12%質(zhì)量百分比，并可通過(guò)調(diào)節(jié)管式干燥機(jī)的進(jìn)料量及蒸汽的流量，控制干燥后褐煤的水分，完全達(dá)到下游裝置對(duì)褐煤預(yù)干燥水含量的要求。
權(quán)利要求
1.一種褐煤預(yù)干燥裝置，包括干燥機(jī)，其特征在于，所述干燥機(jī)為管式干燥機(jī)，碎煤倉(cāng)經(jīng)給煤機(jī)與管式干燥機(jī)的煤入口連接，所述管式干燥機(jī)的尾氣出口與袋式過(guò)濾器連接，所述袋式過(guò)濾器的尾氣出口與引風(fēng)機(jī)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的褐煤預(yù)干燥裝置，其特征在于，所述袋式過(guò)濾器的粉塵出口及管式干燥機(jī)的煤出口與合格煤去下游裝置連接。
3.一種褐煤預(yù)干燥工藝，其特征在于，將粒度小于13_的褐煤經(jīng)管式干燥機(jī)的煤入口給料至管式干燥機(jī)的干燥管內(nèi)，同時(shí)向管式干燥機(jī)的干燥管外通入作為干燥介質(zhì)的熱源，使干燥管內(nèi)的煤與干燥管外的熱源進(jìn)行間接熱交換，干燥后的褐煤經(jīng)煤出口送出；干燥管內(nèi)褐煤給料產(chǎn)生的帶有粉塵的排氣以及褐煤干燥后產(chǎn)生的蒸汽混合后形成尾氣，由尾氣出口進(jìn)入袋式過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾分離，分離后收集的煤粉經(jīng)袋式過(guò)濾器的粉塵出口送出，尾氣經(jīng)袋式過(guò)濾器的尾氣出口由引風(fēng)機(jī)排出。
4.如權(quán)利要求3所述的褐煤預(yù)干燥工藝，其特征在于，褐煤的干燥過(guò)程中，其氧含量控制在體積百分比12v%以下，引風(fēng)機(jī)排放氣體的露點(diǎn)溫度控制在60 80°C。
5.如權(quán)利要求1所述的的褐煤預(yù)干燥工藝，其特征在于，所述干燥介質(zhì)為150 180°C的低壓過(guò)熱蒸汽。
6.如權(quán)利要求1或4所述的褐煤預(yù)干燥工藝，其特征在于，通過(guò)在線露點(diǎn)及氧分析儀監(jiān)測(cè)露點(diǎn)溫度及氧含量，當(dāng)露點(diǎn)超標(biāo)時(shí)，通過(guò)控制引風(fēng)機(jī)排氣量以改變管式干燥機(jī)的干燥管內(nèi)空氣進(jìn)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)；通過(guò)對(duì)經(jīng)煤出口送出的褐煤進(jìn)行在線水分分析，以調(diào)節(jié)管式干燥機(jī)的進(jìn)料量及蒸汽的流量，從而達(dá)到控制干燥效果的目的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種褐煤預(yù)干燥工藝及裝置，解決了現(xiàn)有工藝采用直接接觸換熱，“降水”及除塵效果較差、不利用大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的缺點(diǎn)。技術(shù)方案包括將粒度小于13mm的褐煤經(jīng)管式干燥機(jī)的煤入口給料至管式干燥機(jī)的干燥管內(nèi)，同時(shí)向管式干燥機(jī)的干燥管外通入作為干燥介質(zhì)的熱源，使干燥管內(nèi)的煤與干燥管外的熱源進(jìn)行間接熱交換，干燥后的褐煤經(jīng)煤出口送出；干燥管內(nèi)褐煤給料產(chǎn)生的帶有粉塵的排氣以及褐煤干燥后產(chǎn)生的蒸汽混合后形成尾氣，由尾也出口進(jìn)入袋式過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾分離，分離后收集的煤粉經(jīng)袋式過(guò)濾器的粉塵出口送出，尾氣經(jīng)袋式過(guò)濾器的尾氣出口由引風(fēng)機(jī)排出。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、降水效果好、安全可靠、尾氣排放達(dá)標(biāo)，適于大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。
文檔編號(hào)F26B25/00GK103047836SQ20121056381
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者陳鋼, 黃學(xué)群, 曾鎮(zhèn), 任敬, 李清 申請(qǐng)人:中國(guó)五環(huán)工程有限公司