一种煤泥的机械打散流态化干燥方法及设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及煤泥的机械打散流态化干燥方法及设备。所涉及的方法是将待干燥煤泥打散成煤泥散粒的同时利用热烟气对煤泥散粒进行流态化干燥。该干燥方法热利用率高、产量高、适用范围广。所涉及的设备包括：干燥箱体，该干燥箱体上设有进料口、出料口、气体出口和烟气进口；用于打散待干燥煤泥的搅拌轴，其安装于干燥箱体底部且位于烟气进口上方；待干燥煤泥经进料口进入干燥箱体后被搅拌轴打散成煤泥散粒，同时热烟气以合适的流速从干燥箱体底部的烟气进口进入，对煤泥散粒进行流态化干燥后从气体出口排出，与此同时，干燥后的煤泥从出料口输出。该设备气体与固体干燥接触面积大，干燥时间长，热利用率高，产量大，占地面积小。
【专利说明】一种煤泥的机械打散流态化干燥方法及设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤泥干燥技术，具体涉及一种煤泥的机械打散流态化干燥方法及实现 所述方法的设备。
【背景技术】
[0002]目前国内干燥工艺及设备很多。在煤炭行业煤泥干燥领域，主要有:煤泥滚筒干燥 工艺、隧道式干燥工艺(包括翻板干燥机和网带干燥机)和气流干燥工艺三大类。
[0003](一)滚筒干燥工艺
[0004]滚筒干燥机是最早的干燥设备之一，它不仅用于煤炭的干燥，而且早已广泛应用 于冶金、建材、化工等领域。滚筒干燥机的主体是带倾斜(0?5° )并能回转的圆筒体，湿 物料从一侧上部加入，热的干燥介质(热空气、烟道气)并流通过，物料借助于圆筒的缓慢转 动，在重力的作用下从较高的一端向较低的一端移动，筒体内壁装有顺向抄板，不断把物料 抄起又落下，使物料的热接触面积增大，以提高干燥的热效率并促使物料向前移动。废气经 过除尘器处理后放空。
[0005]滚筒干燥机的特点是:生产能力大，能连续生产；结构简单，操作方便，故障率低； 适用范围广，操作弹性大。
[0006]滚筒干燥机烟气温度在500°C以上，容易高于煤的着火点，热效率低，粘性物料容 易粘结到滚筒内壁，干燥粘性物料时容易堵塞筒体，影响正常工作。
[0007](二)隧道式干燥工艺
[0008]隧道式干燥工艺适用于块状、条状物料的干燥。有翻板式干燥器和金属网带式干 燥器，煤泥挤压成条后，可以在金属网带烘干机上进行干燥。
[0009]工作过程为:湿物料从隧道窑的一端进入，在回转的输送带上铺成厚度均匀的料 层，随输送带一起移动(湿物料与输送带相对静止)，热烟气从隧道窑的顶部或底部进入，横 向穿过料层，传热给物料，热烟气和物料接触可以为一次通过或多次通过，提高热效率，物 料在随输送带的移动中完成干燥脱水的过程。
[0010]在煤泥干燥时，入料方有一个挤压给料装置，主要作用是把不成型的煤泥挤压成 规则的条状、棒状，然后用布料器均匀地铺在链条翻板输送带(是一种由一块块翻板构成 的、断续的，翻板上有网孔的输送带)，通过调整输送带的输送速度，并向烘干机内通入烟道 气热风，热风穿流干燥，烘干机底部有一刮板排料装置，从而实现对煤泥的干燥。
[0011 ] 由于干燥煤泥只是为了除去水分，故热烟气温度高，翻板运转速度快(否则，热效 率低)，则引起设备故障率高。设备处理量偏小(一般为10t/h左右)；其有效穿流干燥行程 较短，并有短路风，干燥效率较低。
[0012]这类干燥工艺的热气温度也在600°C以上，而且设备处理量太小，造价高。
[0013](三)气流干燥工艺
[0014]气流干燥工艺是利用加热介质(热空气、烟道气等)和湿物料颗粒直接接触，并使 固体颗粒悬浮于加热介质流体中，强化了传质传热过程，属于“瞬间干燥”，一般应用于散状物料的干燥，如粒料或者粉料。
[0015]但对于粘性物料，气流干燥不能直接使用。
[0016]综上，现有的煤泥干燥技术存在热利用率低、设备造价高和适用性弱的缺点。
【发明内容】
[0017]针对现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的之一在于提供一种煤泥的机械打 散流态化干燥方法。
[0018]为此，本发明提供的煤泥的机械打散流态化干燥方法包括:
[0019]将待干燥煤泥打散成煤泥散粒的同时利用热烟气对煤泥散粒进行流态化干燥。
[0020]优选的，所述煤泥散粒的粒度不大于10毫米。
[0021]优选的,所述热烟气的流量与待干燥煤泥质量比为:50-200标立方/吨。
[0022]本发明的干燥方法热值利用率高、产量高、适用范围广，可以应用于煤矿、冶金、建 材、化工等领域。
[0023]针对现有技术的缺陷不足，本发明的另一目的在于提供一种煤泥的机械打散流态 化干燥设备。
[0024]为此，本发明提供的设备包括:
[0025]干燥箱体，该干燥箱体上设有进料口、出料口、气体出口和烟气进口 ；
[0026]搅拌轴，安装于干燥箱体底部且位于烟气进口上方，用于打散待干燥煤泥；
[0027]待干燥煤泥经进料口进入干燥箱体后被搅拌轴打散成煤泥散粒，同时热烟气以合 适的流速从干燥箱体底部的烟气进口进入，对煤泥散粒进行流态化干燥后从气体出口排 出，与此同时，干燥后的煤泥从出料口输出。
[0028]优选的，所述干燥箱体底部沿走料方向依次安装有至少一个隔板将干燥箱体内分 隔成多个干燥区，每个干燥区底部设有搅拌轴和烟气进口，所述至少一个隔板的高度沿走 料方向逐渐减小。
[0029]优选的，所述干燥箱体底部沿走料方向依次安装有至少两个隔板将干燥箱体内分 隔成多个干燥区，每个干燥区底部设有搅拌轴和烟气进口，所述至少两个隔板的高度沿走 料方向逐渐减小。
[0030]优选的，所述干燥箱体底部内沿走料方向依次安装有第一隔板、第二隔板和第三 隔板，该三个隔板将干燥箱体内分割成第一干燥区、第二干燥区和第三干燥区，所述待干燥 煤泥经进料口首先进入该第一干燥区后被第一干燥区的搅拌轴打散成煤泥散粒，同时热烟 气以合适的流速从第一干燥区底部的烟气进口进入对煤泥散粒进行流态化干燥，之后煤泥 散粒依次被气流输送入第二干燥区和第三干燥区进行干燥。
[0031]优选的，所述第一个隔板较第一干燥区的搅拌轴高出0.5-1.0m，所述第二个隔 板较第二干燥区的搅拌轴高出0.3-0.Sm，所述第三个隔板较第三干燥区的搅拌轴高出
0.2-0.6mo
[0032]利用上述的煤泥的机械打散流态化干燥设备进行煤泥干燥的工艺包括:所述待干 燥煤泥在干燥箱体内停留15-40分钟。
[0033]利用上述的煤泥的机械打散流态化干燥设备进行煤泥干燥的工艺包括:所述第一 干燥区的温度为:350-450度，所述第二干燥区的温度为:250-350度，所述第三干燥区的温度为:120-250度，第一干燥区底部断面的热烟气流速为:2-5米/秒，所述第一干燥区搅拌 轴的转速为:200-400转/分钟。
[0034]与现有技术相比，
[0035]本发明的设备气体与物料干燥接触面积大、干燥时间长、热值利用率高、产量高， 且设备运行稳定、连续化操作程度高。由于物料在机腔反复抛起，气流充分和物料接触，因 此气固间的接触面积大，接触时间长，热量传递速率快，可得到干燥均匀产品。
[0036]本发明的设备采用机械强制打散，不限物料粒度。不存在物料结块、沟流、短路等 现象，既适用于比重较轻，颗粒均匀的物料，又适用于比重较重，颗粒不均的混合物料，更适 用于产量大，允许有一定的残余水分的物料干燥。
[0037]本发明的设备卧式结构，占地面积小，单位容积处理量大，干燥强度大，具有较 高的热量传递速率和较高的热效率，容积传热系数在各种干燥器中最高，可达5000? IOOOOW/ (M3.0C )，热效率大于 50%。
[0038]本发明的设备中多个隔板的高度沿走料方向依次减小，可有效避免物料堵塞，保 证干燥箱体内走料顺畅。
[0039]本发明的设备中各隔板的高度相当于干燥过程中各干燥区的物料层厚度，采取合 适的隔板高度，可同时保证设备热值利用率高和走料顺畅。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]以下结合附图与【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步说明。
[0041]图1为实施例的煤泥的机械打散流态化干燥设备的结构参考示意图；
[0042]图2为实施例的装置整体结构参考示意图。
【具体实施方式】
[0043]适用于本发明方法和装置的热烟气的温度为400-500°C。
[0044]以下是发明人提供的实施例以对本发明的技术方案作进一步解释说明。
[0045]实施例:
[0046]该实施例提供的是一套利用本发明的煤泥的机械打散流态化干燥设备的整体煤 泥干燥装置。
[0047]参考图2，该实施例的干燥装置包括煤泥上料刮板19、煤泥料仓18、煤泥的机械打 散流态化干燥设备14、热风炉22、成品库21、旋风除尘器17、袋式除尘器16、尾气烟囱15、 干燥成品输送机20。
[0048]含水量为15%_30%的待干燥煤泥23经煤泥上料刮板19、煤泥料仓18输送入煤泥 的机械打散流态化干燥设备14，经干燥后产品经煤泥的机械打散流态化干燥设备14的出 料口 6直接输送入成品库21，部分小颗粒煤泥从气体出口 5依次经旋风除尘器17和袋式除 尘器16后经干燥成品输送机20输送入成品库20 ;过程中热风炉22通过烟气进口(41、42、 43)向煤泥的机械打散流态化干燥设备14输送热烟气。
[0049]如图1所示，该是实施例的煤泥的机械打散流态化干燥设备14包括干燥箱体I和 安装于干燥箱体I底部的搅拌轴2，干燥箱体I上设有进料口 3、出料口 6、气体出口 5、烟气 进口(41、42、43)、防爆口 13和人孔门11 ;其中进料口 3安装有煤泥进料铰刀12，出料口 6安装有干燥粒料出料锁风器8 ;
[0050]干燥箱体I底部内沿走料方向依次安装有第一隔板7、第二隔板8和第三隔板9， 该三个隔板将干燥箱体I内分割成第一干燥区、第二干燥区和第三干燥区，待干燥煤泥从 进料口 3首先进入该第一干燥区后被第一干燥区的搅拌轴2打散成煤泥散粒，同时热烟气 以合适的流速从第一干燥区底部的烟气进口进入对煤泥散粒进行流态化干燥，之后煤泥散 粒依次被气流输送入第二干燥区和第三干燥区进行干燥，从而对煤泥散粒进行流态化干燥 后从气体出口排出，与此同时，干燥后的煤泥从出料口输出。其中:第一个隔板较第一干燥 区的搅拌轴高出0.7m，第二个隔板较第二干燥区的搅拌轴高出0.5m，第三个隔板较第三干 燥区的搅拌轴高出0.4m。
[0051]湿物料从干燥机一端通过螺旋进料铰刀，物料进入干燥箱体内后，经过搅拌轴上 的扬料齿把物料抛起打散，引风机把热烟从干燥箱体底部吸入干燥机，对打散的煤泥颗粒 进行流态化干燥，干燥好的煤泥颗粒被引风机输送到干燥粒料出料锁风器8把物料排出， 小部分细颗粒物料随气流进入除尘器，除尘器分离出的物料作为产品回收，废气经排风机 排出.机械打散流态化干燥工艺可以处理由不同粒度物料混合的粉粒状或块状的湿物料。
[0052]过程中，控制热烟气的流量与待干燥煤泥质量比为:50-200标立方/吨，第一干燥 区底部断面的热烟气流速为:2-5米/秒，第一干燥区搅拌轴的转速为:200-400转/分钟， 第一干燥区的温度为:350-450度，所述第二干燥区的温度为:250-350度，所述第三干燥区 的温度为:120-250度。
[0053]装置配套旋风除尘器和布袋除尘器，废气排放粉尘浓度低，满足大气污染物排放 标准。
[0054]在干燥机的顶部设防爆门，其它各层的人孔门均设计成为具有防爆门作用的人孔 门。
【权利要求】
1.一种煤泥的机械打散流态化干燥方法，其特征在于，该方法包括:将待干燥煤泥打散成煤泥散粒的同时利用热烟气对煤泥散粒进行流态化干燥。
2.如权利要求1所述的煤泥的机械打散流态化干燥方法，其特征在于，所述煤泥散粒的粒度不大于10毫米。
3.如权利要求1所述的煤泥的机械打散流态化干燥方法，其特征在于，所述热烟气的流量与待干燥煤泥质量比为:50-200标立方/吨。
4.一种煤泥的机械打散流态化干燥设备，其特征在于，该设备包括:干燥箱体，该干燥箱体上设有进料口、出料口、气体出口和烟气进口 ；搅拌轴，安装于干燥箱体底部且位于烟气进口上方，用于打散待干燥煤泥；待干燥煤泥经进料口进入干燥箱体后被搅拌轴打散成煤泥散粒，同时热烟气以合适的流速从干燥箱体底部的烟气进口进入，对煤泥散粒进行流态化干燥后从气体出口排出，与此同时，干燥后的煤泥从出料口输出。
5.如权利要求4所述的煤泥的机械打散流态化干燥设备，其特征在于，所述干燥箱体底部沿走料方向依次安装有至少一个隔板将干燥箱体内分隔成多个干燥区，每个干燥区底部设有搅拌轴和烟气进口，所述至少一个隔板的高度沿走料方向逐渐减小。
6.如权利要求4所述的煤泥的机械打散流态化干燥设备，其特征在于，所述干燥箱体底部沿走料方向依次安装有至少两个隔板将干燥箱体内分隔成多个干燥区，每个干燥区底部设有搅拌轴和烟气进口，所述至少两个隔板的高度沿走料方向逐渐减小。
7.如权利要求6所述的煤泥的机械打散流态化干燥设备，其特征在于，所述干燥箱体底部内沿走料方向依次安装有第一隔板、第二隔板和第三隔板，该三个隔板将干燥箱体内分割成第一干燥区、第二干燥区和第三干燥区，所述待干燥煤泥经进料口首先进入该第一干燥区后被第一干燥区的搅拌轴打散成煤泥散粒，同时热烟气以合适的流速从第一干燥区底部的烟气进口进入对煤泥散粒进行流态化干燥，之后煤泥散粒依次 被气流输送入第二干燥区和第三干燥区进行干燥。
8.如权利要求7所述的煤泥的机械打散流态化干燥设备，其特征在于，所述第一个隔板较第一干燥区的搅拌轴高出0.5-1.0m，所述第二个隔板较第二干燥区的搅拌轴高出0.3-0.8m，所述第三个隔板较第三干燥区的搅拌轴高出0.2-0.6m。
9.利用权利要求4所述的煤泥的机械打散流态化干燥设备进行煤泥干燥的工艺，其特征在于，包括:所述待干燥煤泥在干燥箱体内停留15-40分钟。
10.利用权利要求7或8所述的煤泥的机械打散流态化干燥设备进行煤泥干燥的工艺，其特征在于，包括:所述第一干燥区的温度为:350-450度，所述第二干燥区的温度为: 250-350度，所述第三干燥区的温度为:120-250度；第一干燥区底部断面的热烟气流速为: 2-5米/秒，所述第一干燥区搅拌轴的转速为:200-400转/分钟。
【文档编号】F26B1/00GK103604278SQ201310654837
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】赵鹏, 杨增雄, 赵树林 申请人:长安大学