专利名称：氮气循环煤粉气流内加热流化床干燥工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种干燥工艺，具体的说是一种煤粉专用的氮气循环煤粉气流内加热流化床干燥工艺。
背景技术：
我们知道，目前现有的煤粉一般使用热空气作为干燥介质，用普通的回转圆筒来干燥，回转圆筒是在自身的转动过程中，内部的抄板将物料扬起，干燥介质从筒内穿过与物料接触干燥的设备。回转圆筒用于煤粉干燥，煤粉在筒内停留时间短，湿含量大的煤粉干燥不彻底。由于筒体的转动，易产生机械故障，维护和维修费用高。同时大型回转圆筒筒体比较长，制造的过程繁琐，焊接非常麻烦，还需要考虑筒体的密封问题，设备结构复杂，金属耗量大，运输费用高，建设周期长，投资大，占地面积大，而且使用空气作为干燥介质，煤粉在干燥过程中易爆炸，有安全隐患。
发明内容
本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种干燥效果好、热效率高、投资少、安全性能高的氮气循环煤粉气流内加热流化床干燥工艺。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的一种氮气循环煤粉气流内加热流化床干燥工艺，包括烟气流程、煤粉流程和氮气充填，其采用两级干燥，热源采用热烟气，烟气经混风室分别进入气流干燥机和内加热流化床，再经布袋除尘器一部分排空，一部分回到混风室进行循环；湿煤粉先在气流干燥机内与热烟气进行一级干燥，再进入内加热流化床进行二级干燥；氮气充填是在开机之前由各补充口进入系统。
烟气流程一级干燥，由烟气炉出来的烟气经混风室I进入气流干燥机，从气流干燥机出来的气体进入旋风除尘器，再进入一级布袋除尘器，一级布袋除尘器的气体经一级引风机一部分排空，一部份回到混风室I进行循环；二级干燥，混风室II的气体经中继风机进入内加热流化床，再进入二级布袋除尘器，二级布袋除尘器出口气体经二级引风机一部分排空，一部分回到混风室II进行循环；煤粉流程一级干燥，湿煤粉由粉碎机送至气流干燥机，在气流干燥机内部，湿煤粉与热的烟气进行传质传热，湿煤粉被初步干燥；二级干燥，一级干燥完成后的煤粉经旋风除尘器和一级布袋除尘器收集后经关风器落入螺旋输送机，螺旋输送机把初步干燥的煤粉输送至内加热流化床内，在内加热流化床内，煤粉被进一步干燥，合格的产品由内加热流化床出料口出来，经冷却后储存。
氮气充填开机之前，氮气由各补充口进入系统，一级引风机和二级引风机出口后面各有一个排空阀门，一级引风机和二级引风机启动后，这两个阀门打开，当内部氧气含量＜5％时，关闭这两个阀门。
气流干燥机进风温度为160～180℃，气流干燥机排风温度为80～90℃；内加热流化床进风温度为90～100℃，内加热流化床排风温度为80～90℃。
本发明根据煤粉的干燥特性，一级采用气流干燥在极短的时间内脱掉煤粉表面大部分表面水，气流干燥由于气流速度高，粒子在气象中分散良好，可以把粒子的全部表面积作为干燥的有效面积，因此，干燥的有效面积大大增加。同时，由于干燥时的分散和搅动作用，使气化表面不断更新，因此，干燥的传热、传质过程强度较大。同时气固两相的接触时间极短，干燥时间一般在0.5～2秒，最长5秒。物料的热变性一般是温度和时间的函数，因此对于煤粉这种易燃易爆的物料不会造成过热造成危险。气流干燥机采用气固相并流操作，而且，在表面气化阶段，物料始终处于与其接触的气体的湿球温度，一般不超过60～65℃，在干燥末期物料温度上升的阶段，气体温度已大大降低，产品温度不会超过70～90℃，因此，可以使用高温气体。二级采用内加热流床进行深度脱水，通过控制床层高度最终控制物料的水分在3％以下，内加热流化床节能高效，由于大部分热量是由换热效率约在90％的内置式热交换器提供，热空气主要是作为保证正常流态化的动力媒体，比常规流化床干燥机所需热空气量大大降低。
内置式热交换器由导热油炉供热，不用蒸汽，使得没有蒸汽的地方也可以运行系统，同时导热油炉供热提高了内加热流化床床层温度，提高了系统的效率。使用氮气控制氧含量在5％以下，同时氮气部分循环利用，减少了氮气消耗量。采用旋风除尘器加布袋除尘器两级除尘，系统尾气排放达到环保要求。一级干燥完成后的煤粉经旋风除尘器和布袋除尘器收尘后经关风器由螺旋输送机加入二级干燥内加热流化床内，物料流程通畅可靠，系统布置紧凑，减少了人工操作，降低了系统运行成本。本发明的干燥设备没有运转部件，操作快速，设备使用和维修简便，系统故障率低。本发明的能耗大大降低，提高了能源利用率，同时，系统设备体积减小，占地面积小，操作方便，操作弹性大。
图1为本发明工艺流程图；图2为本发明的内加热流化床外形图；其中1、烟气炉，2、气流干燥机，3、旋风除尘器，4、关风器I，5、一级布袋除尘器，6、关风器II，7、一级引风机，8、混风室I，9、混风室II，10、内加热流化床，11、导热油炉，12、二级布袋除尘器，13、二级引风机，14、中继风机，15、关风器III，16、关风器IV，17、螺旋输送机，18、内置式换热器。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1如图1所示，烟气流程一级干燥，由烟气炉1出来的烟气经混风室I8进入气流干燥机2，从气流干燥机2出来的气体进入旋风除尘器3，再进入一级布袋除尘器5，一级布袋除尘器5的气体经一级引风机7一部分排空，一部份回到混风室I8进行循环；二级干燥，混风室II9的气体经中继风机14进入内加热流化床10，再进入二级布袋除尘器12，二级布袋除尘器12出口气体经二级引风机13一部分排空，一部分回到混风室II9进行循环。在旋风除尘器3、一级布袋除尘器5、内加热流化床10和二级布袋除尘器12的下端分别设有关风器I4、关风器II6、关风器IV16和关风器III15。
煤粉流程一级干燥，湿煤粉由粉碎机送至气流干燥机2，在气流干燥机2内部，湿煤粉与热的烟气进行传质传热，湿煤粉被初步干燥；二级干燥，一级干燥完成后的煤粉经旋风除尘器3和一级布袋除尘器5收集后经关风器II6落入螺旋输送机17，螺旋输送机17把初步干燥的煤粉输送至内加热流化床10内，在内加热流化床10内，煤粉被进一步干燥，合格的产品由内加热流化床出料口出来，经冷却后储存。
氮气充填开机之前，氮气由各补充口进入系统，一级引风机7和二级引风机13出口后面各有一个排空阀门，一级引风机7和二级引风机13启动后，这两个阀门打开，当内部氧气含量＜5％时，关闭这两个阀门。
气流干燥机2进风温度为160℃，气流干燥机2排风温度为80℃；内加热流化床10进风温度为90℃，内加热流化床10排风温度为80℃。
本发明根据煤粉的干燥特性，一级采用气流干燥在极短的时间内脱掉煤粉表面大部分表面水，气流干燥由于气流速度高，粒子在气象中分散良好，可以把粒子的全部表面积作为干燥的有效面积，因此，干燥的有效面积大大增加。同时，由于干燥时的分散和搅动作用，使气化表面不断更新，因此，干燥的传热、传质过程强度较大。同时气固两相的接触时间极短，干燥时间一般在0.5～2秒，最长5秒。物料的热变性一般是温度和时间的函数，因此对于煤粉这种易燃易爆的物料不会造成过热造成危险。气流干燥机2采用气固相并流操作，而且，在表面气化阶段，物料始终处于与其接触的气体的湿球温度，一般不超过60～65℃，在干燥末期物料温度上升的阶段，气体温度已大大降低，产品温度不会超过70～90℃，因此，可以使用高温气体。二级采用内加热流床10进行深度脱水，通过控制床层高度最终控制物料的水分在3％以下，内加热流化床10节能高效，由于大部分热量是由换热效率约在90％的内置式热交换器18提供，热空气主要是作为保证正常流态化的动力媒体，比常规流化床干燥机所需热空气量大大降低。
如图1、图2所示，内置式热交换器18由导热油炉11供热，不用蒸汽，使得没有蒸汽的地方也可以运行系统，同时导热油炉11供热提高了内加热流化床10床层温度，提高了系统的效率。使用氮气控制氧含量在5％以下，同时氮气部分循环利用，减少了氮气消耗量。采用旋风除尘器3加布袋除尘器两级除尘，系统尾气排放达到环保要求。一级干燥完成后的煤粉经旋风除尘器3和布袋除尘器收尘后经关风器由螺旋输送机17加入二级干燥内加热流化床10内，物料流程通畅可靠，系统布置紧凑，减少了人工操作，降低了系统运行成本。本发明的干燥设备没有运转部件，操作快速，设备使用和维修简便，系统故障率低。本发明的能耗大大降低，提高了能源利用率，同时，系统设备体积减小，占地面积小，操作方便，操作弹性大。
实施例2与实施例1不同的是气流干燥机2进风温度为170℃，气流干燥机2排风温度为85℃；内加热流化床10进风温度为95℃，内加热流化床10排风温度为85℃。
实施例3与实施例1不同的是气流干燥机2进风温度为180℃，气流干燥机2排风温度为90℃；内加热流化床10进风温度为100℃，内加热流化床10排风温度为90℃。
权利要求
1.一种氮气循环煤粉气流内加热流化床干燥工艺，其特征在于包括烟气流程、煤粉流程和氮气充填，其采用两级干燥，热源采用热烟气，烟气经混风室分别进入气流干燥机和内加热流化床，再经布袋除尘器一部分排空，一部分回到混风室进行循环；湿煤粉先在气流干燥机内与热烟气进行一级干燥，再进入内加热流化床进行二级干燥；氮气充填是在开机之前由各补充口进入系统。
2.根据权利要求1所述的氮气循环煤粉气流内加热流化床干燥工艺，其特征在于烟气流程一级干燥，由烟气炉出来的烟气经混风室I进入气流干燥机，从气流干燥机出来的气体进入旋风除尘器，再进入一级布袋除尘器，一级布袋除尘器的气体经一级引风机一部分排空，一部份回到混风室I进行循环；二级干燥，混风室II的气体经中继风机进入内加热流化床，再进入二级布袋除尘器，二级布袋除尘器出口气体经二级引风机一部分排空，一部分回到混风室II进行循环；
3.根据权利要求1所述的氮气循环煤粉气流内加热流化床干燥工艺，其特征在于煤粉流程一级干燥，湿煤粉由粉碎机送至气流干燥机，在气流干燥机内部，湿煤粉与热的烟气进行传质传热，湿煤粉被初步干燥；二级干燥，一级干燥完成后的煤粉经旋风除尘器和一级布袋除尘器收集后经关风器落入螺旋输送机，螺旋输送机把初步干燥的煤粉输送至内加热流化床内，在内加热流化床内，煤粉被进一步干燥，合格的产品由内加热流化床出料口出来，经冷却后储存。
4.根据权利要求1所述的氮气循环煤粉气流内加热流化床干燥工艺，其特征在于氮气充填开机之前，氮气由各补充口进入系统，一级引风机和二级引风机出口后面各有一个排空阀门，一级引风机和二级引风机启动后，这两个阀门打开，当内部氧气含量＜5％时，关闭这两个阀门。
5.根据权利要求1或2或3所述的氮气循环煤粉气流内加热流化床干燥工艺，其特征在于气流干燥机进风温度为160～180℃，气流干燥机排风温度为80～90℃；内加热流化床进风温度为90～100℃，内加热流化床排风温度为80～90℃。
全文摘要
本发明涉及一种煤粉专用的氮气循环煤粉气流内加热流化床干燥工艺，使用氮气部分循环，热烟气作为干燥介质，通过一级气流干燥加二级内加热流化床干燥，把湿含量大于40％的煤粉干燥为湿含量小于3％的干煤粉。使用氮气控制氧含量低于5％以下。气流干燥使用高温烟气进行表面水快速干燥，内加热流化床用高温烟气使物料流化，主要热量由内置式换热器提供进行深度干燥。本系统干燥设备没有运转部件，操作快速，设备使用和维修简便，系统故障率低，本系统安全可靠，系统设备体积小，投资少，占地面积小。操作方便，操作弹性大，采用旋风除尘器加布袋除尘器两级除尘，系统尾气排放达到环保要求。
文档编号F26B3/02GK1888799SQ20061004552
公开日2007年1月3日 申请日期2006年7月19日 优先权日2006年7月19日
发明者苗帅, 马训强, 邢召良, 倪春琳, 董宪华, 李佳磊, 田青, 窦刚 申请人:山东天力干燥设备有限公司