本發(fā)明涉及煤煉焦技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及煤調(diào)濕技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

煤調(diào)濕技術(shù)是指焦爐入爐煤水分控制(coalmoisturecontrol)技術(shù)(簡稱煤調(diào)濕或cmc)，是由煤干燥技術(shù)進化而來。它是將煉焦煤料在裝爐前除掉一部分水分，并保持裝爐煤水分穩(wěn)定的一種煤的預處理技術(shù)。在國內(nèi)外有應用實例的煤調(diào)濕工藝有三種，分別為導熱油調(diào)濕、蒸汽調(diào)濕、流化床調(diào)濕。

導熱油煤調(diào)濕技術(shù)即采用導熱油吸收焦爐煙道氣和上升管荒煤氣顯熱為熱源，在多管回轉(zhuǎn)式干燥機內(nèi)與濕煤進行間接熱交換，完成煤調(diào)濕工藝過程。

蒸汽調(diào)濕是由于干熄焦技術(shù)的推廣和普及，以干熄焦發(fā)電后的背壓蒸汽為熱源，在多管回轉(zhuǎn)干燥機內(nèi)與濕煤進行間接換熱，完成煤調(diào)濕的工藝過程。

流化床調(diào)濕即采用焦爐煙道氣為熱源對煤料在流化床內(nèi)進行換熱完成煤調(diào)濕的工藝過程。

上述三種煤調(diào)濕技術(shù)在應用中存在以下問題：1)導熱油煤調(diào)濕技術(shù)工藝復雜，流程長，占地面積大，操作環(huán)節(jié)多，投資較高；設(shè)備復雜；爐頂管道多，影響操作。2)蒸汽調(diào)濕技術(shù)所消耗的蒸汽屬優(yōu)質(zhì)能源，且設(shè)備腐蝕較重，換熱管易失效。3)流化床調(diào)濕技術(shù)煤料與煙道廢氣直接換熱，煙氣余熱利用率高；但是其操作過程中煤料在氣流作用下呈半流化狀態(tài)，不僅動力消耗大，而且煤塵污染嚴重；在全球呼吁低碳經(jīng)濟的今天，急需開發(fā)出一種不僅能夠提高焦炭質(zhì)量，而且有利于節(jié)能降耗和改善環(huán)境的新的煤調(diào)濕裝置及方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種煤調(diào)濕試驗裝置及方法，采用耙式翻料器翻動煤料，在實現(xiàn)煤料與煙道廢氣直接、快速、均勻換熱的同時，其煙塵量大大減少；另外其結(jié)構(gòu)簡單，僅采用單一的液壓驅(qū)動裝置即可實現(xiàn)，從而達到了節(jié)能降耗的目的。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種煤調(diào)濕試驗裝置，包括引風管道、耙式翻料器和排風管道；所述耙式翻料器由驅(qū)動裝置、翻料器箱體、主風管道、煙氣分布器和耙片組成；引風管道一端連通焦爐主煙道，另一端通過金屬軟管連通主風管道，引風管道上設(shè)引風機；主風管道的一端延伸到翻料器箱體內(nèi)部，另一端與驅(qū)動裝置相連，并能夠在驅(qū)動裝置驅(qū)動下沿翻料器箱體縱向往復移動；翻料器箱體內(nèi)的主風管道上設(shè)有多個煙氣分布器和多個耙片，且煙氣分布器的設(shè)置高度高于耙片工作面高度；遠離主風管道伸入端的翻料器箱體一端通過排風管道連接煙囪或除塵裝置，排風管道上設(shè)排煙風機；翻料器箱體上設(shè)有煤料裝入口和取樣口，翻料器箱體內(nèi)設(shè)溫度計和壓力表，靠近翻料箱體的排風管道上設(shè)溫度計、壓力表和粉塵檢測儀；引風機入口、出口分別設(shè)壓力表和溫度計，引風機出口還設(shè)有流量計；引風機與排煙風機均為變頻風機。

所述翻料器箱體為矩形箱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁沿縱向設(shè)有滑道，主風管道通過支架和滾輪與滑道配合滑動。

所述金屬軟管為多根，且為耐高溫金屬軟管。

所述驅(qū)動裝置為液壓缸。

所述煙氣分布器和耙片間隔布置。

所述煙氣分布器的每個出風口均設(shè)有熱風噴嘴。

基于所述裝置的一種煤調(diào)濕試驗方法，包括如下步驟：

1)煤調(diào)濕試驗裝置安裝好后，通過煤料裝入口向耙式翻煤器中裝入煤料試樣，煤料試樣裝入高度低于煙氣分布器；

2)啟動引風機，將焦爐主煙道中200～220℃的煙道廢氣依次通過引風管道、金屬軟管引入主風管道，煙道廢氣通過多個煙氣分布器均勻布散在翻料器箱體內(nèi)；

3)啟動驅(qū)動裝置，通過主風管道帶動耙片在翻料器箱體內(nèi)往復移動，耙片對煤料試樣進行翻動，使煤料試樣與煙道廢氣充分接觸換熱，煤料試樣中的部分水分快速汽化，從而達到降低煤料試樣含水量的目的；

4)啟動排煙風機，將翻料器箱體內(nèi)換熱后的廢氣通過排風管道排入煙囪或除塵裝置；

5)按設(shè)定時間間隔，分多次通過各取樣口對煤料試樣分別進行取樣，取樣時暫停驅(qū)動裝置；一次試驗過程可獲得多組試驗數(shù)據(jù)，用于分析煤料試樣含水量隨時間的變化規(guī)律；同時通過粉塵檢測儀檢測換熱后煙道廢氣內(nèi)的含塵量；

5)試驗結(jié)束后，關(guān)閉引風機和驅(qū)動裝置，然后關(guān)閉排煙風機。

所述主風管道上設(shè)煤層溫度檢測探頭，其檢測端伸入煤料試樣中。

取樣時的設(shè)定時間間隔為5～10分鐘。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)傳熱方式合理：翻料器箱體內(nèi)設(shè)置多個帶有熱氣噴嘴的煙氣分布器和耙片，使調(diào)濕過程中換熱面積加大，熱載體與料層表面顆粒對流傳熱，煤料料層內(nèi)傳導傳熱和對流傳熱并存；

2)控制靈活、精確：因為引風機和排煙風機為變頻風機，實現(xiàn)壓力可調(diào)、供入熱量可調(diào)、供入廢氣流速可調(diào)，使得試驗裝置的調(diào)節(jié)控制比較精確；

3)操作條件平和，排氣含粉塵低，環(huán)保效果好：煙道廢氣溫度只有200℃左右，煤表面風壓小，翻料器箱體內(nèi)壓力為微負壓；

4)在試驗過程中通過調(diào)整煙氣流量實現(xiàn)翻料器箱體內(nèi)壓力的調(diào)節(jié)，與流化床法相比不需要將煤粉整體吹掃起來，引風機出口壓力??；通過耙片翻動煤料進行換熱，相比流化床法煤粉流動性適中，對設(shè)備的磨損小于流化床法；生產(chǎn)中粉塵少，降低了配套除塵器的除塵面積，減少除塵器反吹次數(shù)進而節(jié)約反吹氣體用量，減少粉塵運輸過程中二次揚塵的問題，減少粉塵對管道及除塵器的磨損，操作環(huán)境良好；

5)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，對材質(zhì)及制作精度要求低；

6)占地面積小，投資低，能耗少、運行成本低；

7)在試驗過程中可隨時進行取樣，可供分析的試驗數(shù)據(jù)多，能夠直觀顯示煤調(diào)濕試驗效果，為實際應用提供可靠的試驗數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述煤調(diào)濕試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述耙式翻煤器的主視圖。

圖3是本發(fā)明所述耙式翻煤器的俯視圖。

圖中：1.焦爐主煙道2.引風管道3.引風機4.金屬軟管5.主風管道6.驅(qū)動裝置7.翻料器箱體8.滑道9.滾輪10.支架11.排風管道12.排煙風機13.煙氣分布器14.耙片15.煙囪或除塵裝置

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：

如圖1所示，一種煤調(diào)濕試驗裝置，包括引風管道2、耙式翻料器和排風管道11；所述耙式翻料器由驅(qū)動裝置6、翻料器箱體7、主風管道5、煙氣分布器13和耙片14組成；引風管道2一端連通焦爐主煙道1，另一端通過金屬軟管4連通主風管道5，引風管道2上設(shè)引風機3；主風管道5的一端延伸到翻料器箱體7內(nèi)部，另一端與驅(qū)動裝置6相連，并能夠在驅(qū)動裝置6驅(qū)動下沿翻料器箱體7縱向往復移動；翻料器箱體7內(nèi)的主風管道5上設(shè)有多個煙氣分布器13和多個耙片14(如圖2、圖3所示)，且煙氣分布器13的設(shè)置高度高于耙片14工作面高度；遠離主風管道5伸入端的翻料器箱體7一端通過排風管道11連接煙囪或除塵裝置15，排風管道11上設(shè)排煙風機12；翻料器箱體7上設(shè)有煤料裝入口和取樣口，翻料器箱體7內(nèi)設(shè)溫度計和壓力表，靠近翻料箱體7的排風管道11上設(shè)溫度計、壓力表和粉塵檢測儀；引風機3入口、出口分別設(shè)壓力表和溫度計，引風機3出口還設(shè)有流量計；引風機3與排煙風機12均為變頻風機。

所述翻料器箱體7為矩形箱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁沿縱向設(shè)有滑道8，主風管道5通過支架10和滾輪9與滑道8配合滑動。

所述金屬軟管4為多根，且為耐高溫金屬軟管。

所述驅(qū)動裝置6為液壓缸。

所述煙氣分布器13和耙片·4間隔布置。

所述煙氣分布器13的每個出風口均設(shè)有熱風噴嘴。

基于所述裝置的一種煤調(diào)濕試驗方法，包括如下步驟：

1)煤調(diào)濕試驗裝置安裝好后，通過煤料裝入口向耙式翻煤器中裝入煤料試樣，煤料試樣裝入高度低于煙氣分布器13；

2)啟動引風機3，將焦爐主煙道1中200～220℃的煙道廢氣依次通過引風管道2、金屬軟管4引入主風管道5，煙道廢氣通過多個煙氣分布器13均勻布散在翻料器箱體7內(nèi)；

3)啟動驅(qū)動裝置6，通過主風管道5帶動耙片14在翻料器箱體7內(nèi)往復移動，耙片14對煤料試樣進行翻動，使煤料試樣與煙道廢氣充分接觸換熱，煤料試樣中的部分水分快速汽化，從而達到降低煤料試樣含水量的目的；

4)啟動排煙風機12，將翻料器箱體7內(nèi)換熱后的廢氣通過排風管道11排入煙囪或除塵裝置15；

5)按設(shè)定時間間隔，分多次通過各取樣口對煤料試樣分別進行取樣，取樣時暫停驅(qū)動裝置6；一次試驗過程可獲得多組試驗數(shù)據(jù)，用于分析煤料試樣含水量隨時間的變化規(guī)律；同時通過粉塵檢測儀檢測換熱后煙道廢氣內(nèi)的含塵量；

6)試驗結(jié)束后，關(guān)閉引風機3和驅(qū)動裝置6，然后關(guān)閉排煙風機12。

所述主風管道5上設(shè)煤層溫度檢測探頭，其檢測端伸入煤料試樣中。

取樣時的設(shè)定時間間隔為5～10分鐘。

本發(fā)明所述的煤調(diào)濕試驗方法與現(xiàn)有煤調(diào)濕工藝相比，具有以下優(yōu)點：

1)所用熱源與流化床調(diào)濕方法相同，均采用焦爐煙道廢氣，可以有效利用現(xiàn)有資源；

2)與流化床調(diào)濕方法相比，對煤料的翻動方式不同；采用耙片直線運動對煤料進行翻動，既保證了煤料充分換熱達到調(diào)濕目的，又不會使換熱后的廢氣含塵量過高，還可達到降低粉塵污染的目的；

3)與流化床調(diào)濕方法相比，裝置結(jié)構(gòu)簡單，能耗低、設(shè)備成本低。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。