专利名称：一种褐煤梯级分段干燥系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种褐煤的脱水干燥系统，尤其是一种褐煤梯级分段干燥系统。
背景技术：
我国是以煤炭作为主要能源的国家，煤炭在能源结构中占有70%左右的份额，并且在今后较长的时期内，这种能源结构形式不会有很大变化。随着世界能源的使用规模不断扩大和能源资源的日渐短缺，大力开发低品位能源资源的应用技术，被提到重要位置。褐煤是一种煤化度较低的煤种，已探明的储量约占我国已探明煤炭储量的13%左右，由于煤化度低，褐煤存在着水分大、挥发分高、热值低、易氧化、储存运输难度大等特点，为广泛开采利用带来困难。其中褐煤含水量可达30% 50%是影响使用的重要原因，只有将水分脱除，方可达到高效洁净利用褐煤的目的。褐煤中水分通常以三种存在方式，外在水、内在水和结晶水。其中外在水分外在水分附着于煤粒表面以及存在于直径大于O. Ium的毛细孔中，实验证明，将煤样置在周围环境温度在40 50°C的环境中，这种“外在水分”便可自然脱除。内在水分与结晶水内在水分和结晶水吸附或凝聚在煤粒内部直径小于O. Ium的毛细孔中，由于毛细孔的吸附作用，这部分水的蒸汽压低于纯水的蒸汽压，其干燥温度升至105 110°C的条件下，I I. 5小时，便可脱除煤中的内在水分。目前褐煤提质技术一般采用带式、振动混流式、流化床以及回转筒等干燥设备，干燥介质大都是热烟气或过热蒸汽。现有的褐煤干燥技术在工艺设备上还存在一些缺陷，采用热烟气作为载热载湿以及流化介质，对干燥系统的调节性能较差，防褐煤挥发分析出的安全性、干燥深度不够、能耗大以及运行费用高等问题。虽然采用了换热效率很高的内加热流化床干燥技术，但热能的消耗量较大。
实用新型内容本实用新型为了解决目前干燥系统的调节性能较差，防褐煤挥发分析出的安全性、干燥深度不够、能耗大以及运行费用高等问题，提供了一种褐煤梯级分段干燥系统。为了达到上述目的本实用新型解决的其技术方案是一种褐煤梯级分段干燥系统，包括湿气除尘净化装置、低温干燥装置、高温干燥装置、过热蒸汽除尘装置和冷却装置；所述低温干燥装置设有进煤口，低温干燥装置的出煤口与高温干燥装置的进煤口相通连接，高温干燥装置的出煤口与冷却装置的进煤口相通连接；所述低温干燥装置内设有第一换热器，所述高温干燥装置内设有第二换热器，所述冷却装置内设有第三换热器；所述过热 蒸汽除尘装置包括除尘装置和加热风机，除尘装置的入口与高温干燥装置的蒸汽出口相通连接，出口通过过热风机与第一换热装置的入口相通连接；所述低温干燥装置的蒸汽出口和第一换热装置的出口均与湿气除尘净化装置相通连接。根据本实用新型的技术方案所述，湿气除尘净化装置包括洗涤塔、水处理、第一除尘器和疏水器，所述低温干燥装置的蒸汽出口与疏水器的进水口相通连接，疏水器的第一出水口端与水处理进水口端相通连接，所述低温干燥装置的空气出口端与第一除尘器的空气进口端相通连接，第一除尘器的空气出口端与疏水器的出水口端通过弓I风机与洗涤塔的进水口端相通连接，洗涤塔的出水口端与水处理的进水口端相通连接。根据本实用新型的技术方案所述，除尘装置包括第二除尘器和电除尘器，第二除尘器的除尘出口端与电除尘器的进口端相通连接。根据本实用新型的技术方案 所述，除尘装置的蒸汽出口与高温干燥装置的蒸汽入口端通过第二流化风机与高温干燥装置的入口相通连接；根据本实用新型的技术方案所述，洗涤塔的水入口端通过喷淋装置与循环泵相通连接。根据本实用新型的技术方案所述，低温干燥装置的空气入口端与第一流化风机相通连接。根据本实用新型的技术方案所述，冷却装置的冷却水入口端与水泵相通连接。根据本实用新型的技术方案所述，冷却装置的氮气入口端与第三流化风机相通连接。根据本实用新型的技术方案所述，低温干燥装置和高温干燥装置的出口安置煤料出口 J型溢流堰阀。有益效果是干燥系统的调节性能好，干燥深度好、能耗小，运行费用低，热能的消耗量小。
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中图I是本实用新型的系统示意图；图2是本实用新型的结构原理示意图。附图标记为1为低温干燥装置,2为高温干燥装置,3为冷却装置,4为洗漆塔,5为水处理，6为引风机，7为第一除尘器，8为疏水器，9为第一流化风机，10为第二除尘器，11为电除尘器，12为加热风机，13为第二流化风机，14为水泵，15为第三流化风机，16为进煤口，17为第一换热器，18为J型溢流堰阀，19为第二换热器，20为第三换热器，21为喷淋装置。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。由图I和图2所示一种褐煤梯级分段干燥系统，包括湿气除尘净化装置、低温干燥装置I、高温干燥装置2、过热蒸汽除尘装置和冷却装置3 ;所述低温干燥装置I设有进煤口 16，低温干燥装置I的出煤口与高温干燥装置2的进煤口相通连接，高温干燥装置2的出煤口与冷却装置3的进煤口 16相通连接；所述低温干燥装置I内设有第一换热器17，所述高温干燥装置内设有第二换热器19，所述冷却装置内设有第三换热器20 ;所述过热蒸汽除尘装置包括除尘装置和加热风机12，除尘装置的入口与高温干燥装置2的蒸汽出口相通连接，出口通过过热风机12与第一换热器17的入口相通连接；所述低温干燥装置I的蒸汽出口和第一换热器17的出口均与湿气除尘净化装置相通连接。湿气除尘净化装置包括洗涤塔4、水处理5、第一除尘器7和疏水器8，所述低温干燥装置I的蒸汽出口与疏水器8的进水口相通连接，疏水器8的第一出水口端与水处理5进水口端相通连接，所述低温干燥装置I的空气出口端与第一除尘器7的空气进口端相通连接，第一除尘器7的空气出口端与疏水器8的出水口端通过弓I风机6与洗涤塔4的进水口端相通连接，洗涤塔4的出水口端与水处理5的进水口端相通连接。除尘装置包括第一除尘器10和电除尘器11，第一除尘器 10的除尘出口端与电除尘器11的进口端相通连接。除尘装置的蒸汽出口与高温干燥装置2的蒸汽入口端通过第二流化风机13与高温干燥装置2的入口相通连接；洗涤塔4的水入口端通过喷淋装置21与循环泵相通连接。低温干燥装置I的空气入口端与第一流化风机9相通连接。第三换热器20的冷却水入口端与水泵14相通连接。冷却装置3的氮气入口端17与第三流化风机15相通连接。低温干燥装置I和高温干燥装置2的出口安置煤料出口 J型溢流堰阀18。使用时湿煤由原煤加料装置送入低温干燥段I，在流化风机9输送来的流化介质一空气的鼓动下，在低温干燥段I内的煤料呈现低速流化状态，使得湿煤粒与干燥器内的换热器18管壁形成流化状态下强化换热，使得煤的温度快速升高，煤的外水分被蒸发并被流化介质带走。低温干燥段I内的换热器由蛇形管束按一定的横向和纵向节距排列组 成，管内工质由加热风机12输送来的温度为110°C的过热蒸汽，其来自于高温干燥段2中从煤里脱出的内水吸收了内置式换热器热量蒸发成蒸汽，与高温干燥段2流化介质合并成为110°C过热蒸汽作为低温干燥段的换热器的载热工质，经过第二除尘器10和电除尘器11除尘净化，然后进入低温干燥段I内换热器里。110°C过热蒸汽进入低温干燥段后与湿煤凝结换热的过程中，释放出蒸汽潜热，凝结成温度为80°C水经过疏水器8—部分进入水处理器5循环使用，另一部分进入洗涤塔4作为含湿气体洗涤净化之用。在褐煤梯级分段干燥装置的热能循环系统中，低温干燥段内的换热器既是低温干燥段I的换热装置，又是高温干燥段2流化介质的冷凝器，提高了能量综合利用率。低温干燥段I的流化介质采用空气，气体即要起到流化介质作用，又要作为载湿介质，其携带走大量的湿煤中被蒸发出来的水蒸气。这部分高含湿气体进入第一除尘器7由引风机6抽出，然后再进入洗涤塔4，将含湿气体携带的大部分煤尘除掉，而后进入水处理器5，经由循环水泵送来的循环水喷淋冲洗，洁净后排出。循环水泵送来的循环水是水处理后的冷凝水，都是湿煤蒸发干燥出来的水，不需要补充新水。低温干燥段I的流化介质若为空气，则直接排入大气；若为氮气，则排出氮气进入循环系统，由流化风机9加压后送回低温干燥段I，作为流化介质循环使用。褐煤在经过低温干燥段加热脱湿处理后，部分水分被脱出，变成温度为80°C半干煤进入高温干燥段2。高温干燥段的结构尺寸与低温干燥段基本相同，干燥段内换热器管束内的工质进口温度为190°C过热蒸汽，出口温度为170°C饱和水。高温干燥段的流化介质为110°C的过热蒸汽，都是由湿煤中水分蒸发出来后，经过第二除尘器10和电除尘器11净化之后，再由第二流化风机13输送过来。从低温干燥段输送过来的半干煤进入高温干燥段后，在流化过热蒸汽的鼓动下，煤粒与换热器管束进行流化热交换，使煤粒的温度进一步升高，煤中剩余水分进一步被脱除，脱湿率达到用煤工艺的要求后从干燥器内排出，成为温度为80°C的干煤。由高温干燥段来的温度为80°C干煤，进入低温冷却段3，使得煤冷却到常温，防止煤再次吸收空气中的水分。低温冷却段3内布置一定的蛇形管束，冷却介质为20°C常温水，由水泵14输入。流化介质采用氮气，由第三流化风机15鼓入。梯级分段褐煤干燥技术可根据褐煤提质之后应用目的不同，对褐煤干燥的含湿率会有不同的要求，只要对高温干燥段载热介质温度及流量进行调节，以满足干燥要求。本实用新型的工作原理为，将高温干燥段从煤中蒸发出水蒸气，经过内置换热器的加热成为过热蒸汽，与流化介质通过二级除尘净化后，一部分作为低温干燥段的加热热源使用，其余再作为高温干燥段流化介质之用。从低温干燥段换热器出来的凝结水一部分作为排除含湿气体洗涤之用，另一部分进入水处理器循环使用。使得高温干燥段输入的热能分级使用，提高了热能综合利用的效率。在低温干燥段采用载湿能力较强的空气作为流化介质，减少因载湿能力较低的流化介质因出口温度降低，气体中水分被冷凝出来，降低了脱水效率。安置了低温冷却段使得干煤冷却到常温状态下，防止空气中水分回吸。这样可以实现干燥系统的调节性能好，干燥深度好、能耗小，运行费用低，热能的消耗量小。本实用新型并不局限于前述的具体实施方式
。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。权利要求1.一种褐煤梯级分段干燥系统，其特征是，包括湿气除尘净化装置、低温干燥装置(I)、高温干燥装置(2)、过热蒸汽除尘装置和冷却装置(3);所述低温干燥装置⑴设有进煤口(16)，低温干燥装置⑴的出煤口与高温干燥装置⑵的进煤口相通连接，高温干燥装置(2)的出煤口与冷却装置(3)的进煤口(16)相通连接；所述低温干燥装置(I)内设有第一换热器(17)，所述高温干燥装置内设有第二换热器(19)，所述冷却装置内设有第三换热器(20);所述过热蒸汽除尘装置包括除尘装置和加热风机(12)，除尘装置的入口与高温干燥装置(2)的蒸汽出口相通连接，出口通过过热风机(12)与第一换热器(17)的入口相通连接；所述低温干燥装置(I)的蒸汽出口和第一换热器(17)的出口均与湿气除尘净化装置相通连接。
2.根据权利要求I所述的一种褐煤梯级分段干燥系统，其特征是，湿气除尘净化装置包括洗涤塔(4)、水处理(5)、第一除尘器(7)和疏水器(8)，所述低温干燥装置(I)的蒸汽出口与疏水器(8)的进水口相通连接，疏水器(8)的第一出水口端与水处理(5)进水口端相通连接，所述低温干燥装置(I)的空气出口端与第一除尘器(7)的空气进口端相通连接，第一除尘器⑵的空气出口端与疏水器⑶的出水口端通过引风机(6)与洗涤塔⑷的进水口端相通连接，洗涤塔(4)的出水口端与水处理(5)的进水口端相通连接。
3.根据权利要求I所述的一种褐煤梯级分段干燥系统，其特征是，除尘装置包括第二除尘器(10)和电除尘器(11)，第二除尘器(10)的除尘出口端与电除尘器(11)的进口端相通连接。
4.根据权利要求I所述的一种褐煤梯级分段干燥系统，其特征是，除尘装置的蒸汽出口与高温干燥装置(2)的蒸汽入口端通过第二流化风机(13)与高温干燥装置(2)的入口相通连接； 根据权利要求2所述的一种褐煤梯级分段干燥系统，其特征是，洗涤塔(4)的水入口端通过喷淋装置(21)与循环泵相通连接。
5.根据权利要求I所述的一种褐煤梯级分段干燥系统，其特征是，低温干燥装置(I)的空气入口端与第一流化风机(9)相通连接。
6.根据权利要求I所述的一种褐煤梯级分段干燥系统，其特征是，第三换热器(20)的冷却水入口端与水泵(14)相通连接。
7.根据权利要求I所述的一种褐煤梯级分段干燥系统，其特征是，冷却装置(3)的氮气入口端(17 )与第三流化风机(15 )相通连接。
8.根据权利要求I所述的一种褐煤梯级分段干燥系统，其特征是，低温干燥装置(I)和高温干燥装置(2)的出口安置煤料出口 J型溢流堰阀(18)。
专利摘要本实用新型公开了一种褐煤梯级分段干燥系统，包括湿气除尘净化装置、低温干燥装置、高温干燥装置、过热蒸汽除尘装置和冷却装置，所述湿气除尘净化装置包括洗涤塔(4)、水处理(5)、第一除尘器(7)和疏水器(8)，过热蒸汽净化除尘装置包括第二除尘器(10)和电除尘器(11)。本实用新型的一种褐煤梯级分段干燥系统的调节性能好，干燥深度好、能耗小，运行费用低，热能的消耗量小。
文档编号B01D50/00GK202442569SQ20112052928
公开日2012年9月19日 申请日期2011年12月17日 优先权日2011年12月17日
发明者惠建明, 惠文博, 郁鸿凌 申请人:无锡亿恩科技股份有限公司