用于褐煤的回转干燥脱水设备及褐煤回转干燥脱水方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涉及一种蒸汽回转管式干燥褐煤的设备，以及利用该设备实现的褐煤回转干燥脱水方法。
【背景技术】
[0002]由于褐煤是一种高挥发分、高水分、高灰分、低热值、易风化和自燃的低阶煤种，直接使用时单位能量运输成本高，不利于长距离输送和贮运，而且褐煤直接燃烧时的热效率低，且温室气体排放量大，难以大规模开发利用。因此褐煤在使用前需要进行干燥脱水提质降低其含水量，提高含碳量，从而提高发热量，以达到高效经济地利用褐煤资源。褐煤干燥脱水技术的基本原理是将褐煤加热或与高温物质(如热烟气、过热蒸汽等)进行直接或间接的接触换热，脱除其中的水分和部分挥发分，提质过程中煤体不发生焦化和热分解等化学变化。褐煤干燥脱水技术一般可分为机械干燥脱水、非蒸发干燥脱水和蒸发干燥脱水三种类型，其中机械干燥脱水技术在选煤厂已广泛应用，但其处理能力和脱水效率沿难以完全满足褐煤干燥脱水的要求。褐煤非蒸发干燥脱水技术是在一定的温度和压力下，以及隔绝空气的条件下，将褐煤与高温高压的水蒸汽或溶剂直接接触，褐煤中水分呈液态脱出，不需要蒸发潜热。褐煤蒸发干燥脱水技术是指在较低温度下，通过使用过热蒸汽、烟道气或热油为干燥介质进行脱水的一种干燥方法。
[0003]自上世纪40年代以来，德国、日本、澳大利亚和美国开发了多种不同的褐煤干燥脱水技术。如德国ZEMAC公司于上世纪六七十年代发明的以蒸汽为热源的回转管式干燥机技术，日本电源开发公司和川崎重工于1976年成功开发的D-K非蒸发干燥脱水技术，澳大利亚怀特公司开发了以热烟气(500 oC~600 oC)为热源的提升管干燥脱水技术，美国长青源公司于上世纪80年代中期开发了 K-Fuel技术。这些技术在国外已经发展的较为成熟，并均建立了工业示范装置或进入了工业应用阶段。
[0004]我国在吸收引进国外技术的基础上，也开发了一些褐煤干燥脱水技术，如神华集团与中国矿业大学于2006年联合开发了 HPU-06干燥脱水技术，唐山神州机械公司开发的SZ振动混流干燥技术，中国化学工程工集团公司与德国ZEMAC公司合作开发的间接干燥型煤技术等。
[0005]目前，国内外存在十多种褐煤干燥技术，各种技术各有优缺点，现有干燥设备及工艺大都存在安全性差、热效率低、水分回收困难、单套设备产量小、能源水资源浪费、生产成本过高等技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的第一目的是提供一种用于褐煤的回转干燥脱水设备，以解决现有干燥设备及工艺大都存在安全性差、热效率低、水分回收困难、单套设备产量小、能源水资源浪费、生产成本过高等技术问题。
[0007]为了实现上述第一目的，本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种用于褐煤的回转干燥脱水设备，其包括:
回转干燥主机，所述回转干燥主机包括进料端和出料端；回转干燥主机配置为当发生热膨胀时所述回转干燥主机沿轴向进行移动；
驱动装置，所述驱动装置用于带动所述回转干燥主机绕轴转动；
夹套式物料螺旋喂料机，所述夹套式物料螺旋喂料机与回转干燥主机的进料端连接；夹套式物料螺旋喂料机配置为当发生热膨胀时所述夹套式物料螺旋喂料机沿回转干燥主机轴向进行移动；
气固产物分离箱，所述气固产物分离箱的一端与所述回转干燥主机的出料端连接；
旋转接头，所述旋转接头与所述气固产物分离箱的另一端连接。
[0008]本发明如上所述的用于褐煤的回转干燥脱水设备，进一步，
所述回转干燥主机沿轴向依次包括进料端组件、管式干燥滚筒、出料端组件；
进料端组件主包括进料端中空外筒、进料仓；进料仓的一端为进料仓内端板，进料仓的另一端为进料仓外端板，进料仓外端板朝向进料仓内端板的一面连接有进料仓扬料板，进料仓外端板朝外的一面连接进料端中空外筒，进料仓外端板通过进料仓端板法兰与外筒体相连接；
出料端组件包括出料仓、出料端中空外筒、出料端夹套式中空轴；出料仓的一端为出料仓内端板，出料仓的另一端为出料仓外端板，出料仓外端板朝向出料仓内端板的一面连接有出料仓扬料板，出料仓外端板朝外的一面连接出料端中空外筒，出料仓外端板通过出料仓端板法兰与外筒体相连接；
管式干燥滚筒沿径向从里到外依次包括中心管、内筒体、干燥管和外筒体；干燥管沿轴向平行地分布于外筒体和内筒体之间的壳层中；干燥管内壁分布有驱动褐煤物料的干燥管内螺旋；进料仓内端板和出料仓内端板均为蜂窝状板，干燥管两端分别与进料仓内端板和出料仓内端板上的蜂窝孔连接。
[0009]本发明如上所述的用于褐煤的回转干燥脱水设备，进一步，
所述夹套式物料螺旋喂料机内部有喂料段夹套式中空轴，包括内管和套在内管外部的外管；喂料段夹套式中空轴内管的一端为敞开状态，喂料段夹套式中空轴内管的另一端与管式干燥滚筒的中心管相连接并连通；喂料段夹套式中空轴外管的一端为封闭状态，喂料段夹套式中空轴外管的另一端与管式干燥滚筒的内筒体相连接并连通；
喂料段夹套式中空轴的外管上安装有喂料螺旋叶片，喂料螺旋叶片末端插入回转干燥主机的进料仓腔体内；喂料段夹套式中空轴的外部罩有喂料段固定筒，喂料段固定筒的一端用法兰密封，喂料段固定筒的中部由喂料段密封件与回转干燥主机的进料端中空外筒相连接，喂料段固定筒的另一端插入回转干燥主机的进料端中空外筒并一直延伸到进料仓腔体内；喂料段固定筒顶面在与喂料螺旋叶片前部对应位置处开有入料口，物料进管与入料口连接，携湿气体进管与物料进管连接；喂料段固定筒的下部固定在喂料段移动底座上，喂料段移动底座下有喂料段导轨。
[0010]本发明如上所述的用于褐煤的回转干燥脱水设备，进一步，还包括:
内筒导料锥，所述内筒导料锥与管式干燥滚筒内筒体的一端连接，且位于所述回转干燥主机出料仓内部；
环形封堵板，密封设置在内筒导料锥与中心管之间，位于内筒导料锥的大头端； U型冷凝水导流管，U型冷凝水导流管的一端与内筒导料锥连通，另一端与集水弧段连通；所述集水弧段设置在管式干燥滚筒的外筒体并且与管式干燥滚筒的外筒体相连通；出料端夹套式中空轴包括内管和套在内管外部的外管；出料端夹套式中空轴的一端插入出料端中空外筒，出料端夹套式中空轴的外管与内筒导料锥相连接并连通，出料端夹套式中空轴的内管与管式干燥滚筒的中心管相连接并连通；出料端中空外筒内壁朝向出料端夹套式中空轴的一面设置有出料端中空外筒内螺旋。
[0011]本发明如上所述的用于褐煤的回转干燥脱水设备，进一步，
所述气固产物分离箱包括携湿气体出口和干燥物料出口，气固产物分离箱的一端由出料端前密封件与回转干燥主机的出料端中空外筒相连接，气固产物分离箱的另一端由出料端后密封件与出料端夹套式中空轴相连接；
出料端夹套式中空轴的后端连接有旋转接头，旋转接头为夹套式结构；旋转接头内管的前端与出料端夹套式中空轴的内管相连接并连通，旋转接头内管的后端为加热蒸汽进口 ；旋转接头外管的前端与出料端夹套式中空轴的外管相连接并连通，旋转接头的底部开有冷凝水出口。
[0012]本发明如上所述的用于褐煤的回转干燥脱水设备，进一步，所述驱动装置包括电机、减速机、第一齿轮和第二齿轮；第二齿轮连接在管式干燥滚筒的外筒体；
回转干燥主机前端的进料端中空外筒由进料端活动轴承、活动轴承底座和活动轴承导轨支撑回转，回转干燥主机后端的出料端中空外筒由出料端固定轴承支撑回转。
[0013]本发明如上所述的用于褐煤的回转干燥脱水设备，进一步，所述电机为变频电机。
[0014]本发明的第二目的是提供一种采用权利要求所述用于褐煤的回转干燥脱水设备的回转干燥方法，该方法包括:
褐煤物料与携湿气体过热蒸汽通过喂料段固定筒上的入料口进入，褐煤物料通过喂料螺旋叶片