用于干燥潮湿污泥的循环物质干燥器和方法_2

文档序号:9382864阅读:来源:国知局
°C。在一个实施方式中,通过热交换器将气体供给至干燥器,用于调节温度至适合的水平。
[0022]在一个实施方式中,循环物质干燥器的热源为气体,该气体可包括不同类型的颗粒,例如,污垢颗粒或凝结蒸汽,甚至达到显著的程度。在一个实施方式中,烟道气被用作气体。
[0023]在循环物质干燥器中使用热气体作为放热材料存在许多显著的优点。起到热交换器作用的设备的平均温度,和由此还有热流的密度相对于如果放热材料为水或水蒸气将可能的平均温度和热流密度可以是多倍的。因为干燥器侧的热交换数与气体侧的热交换数为相同数量级,所以使用热气体的循环物质干燥器中热交换所需要的供热表面可以仅为使用水作为热源的等效干燥器的供热表面的20-30%。因为循环物质干燥器的气流以及由此其内部消耗与循环气流直接成比例,所以在使用气体的循环物质干燥器中的内部消耗通常仅为使用水或蒸汽作为热源的等效干燥器的内部消耗的20-30%。根据本发明的干燥器可被实施为非超压结构,以便比使用水或蒸汽作为热源的等效干燥器具有更低的制造成本。另夕卜,因为根据本发明的干燥器可被实施为非超压结构,所以其横截面表面可以为矩形,这在制造技术方面是有优势的。干燥器不需要被分类为压力容器,所以它的使用不受关于压力容器的规则限制。另外,为此所需的加压管系统或装备对干燥器不是必须的,这甚至进一步降低了根据本发明的干燥器设备的总成本。在许多情况下,还可能避免锅炉的昂贵的对流部分,因为其由循环物质干燥器的热交换器代替。包含污垢颗粒和蒸汽的气体的能源价格明显比热水或蒸汽的能源价格更低。
[0024]尽管具有上述列举的优点,但使用气体作为干燥器的热源在以前还没有可能,因为结构的过热或关于使用热气体的着火或爆炸风险从来没有以实用的方式解决。另外,以前从来没有为了可以利用包含大量颗粒和/或凝结蒸汽的气体的实用的结构方案。
[0025]涉及使用气体作为热源的潜在问题在根据本发明的循环物质干燥器中已经被解决,其通过在循环物质干燥器中放热流侧,在第二循环物质系统中循环粉状流化材料,流化材料最适合地具有0.1-0.5mm的颗粒大小,例如沙子。该布置提供许多优点。根据本发明在循环物质干燥器中运行作为热交换器的第二循环物质系统的底部的温度的最大温度可以通过第二循环物质系统的循环物质流被精确地限制至期望的值,无论供应的气体的温度如何,其通过迫使第二循环物质系统的循环物质流为干燥器中放热侧的循环物质系统的底部处的设定值。在根据发明的干燥器中,第二循环物质系统的受控循环材料流保持放热侧即气体侧的供热表面清洁,以便供热表面可以密集地组装并且热交换保持良好。与单独的气体相比,第二循环物质系统的循环物质流提高了热交换的传热系数。
[0026]在一个实施方式中,第一循环物质系统包括第一分离器部分,用于分离由干燥污泥和流化材料形成的混合物,该干燥污泥和流化材料来自在干燥中蒸发和气化的气体和成分的剩余悬浮物(suspens1n),诸如蒸发的水,气态化合物等。在一个实施方式中,第一分离器部分包括分离器装置,其包括基本上垂直的分离器入口通道、导流板、基本上水平的分离器室、基本上水平的中心管和分离器的锥形部分。在根据本发明的一种方法中,放热材料利用第二循环物质系统中第二分离器部分从流化材料中分离。在根据本发明的一种方法中,由干燥污泥和流化材料形成的混合物通过第一循环物质系统中的第一分离器部分从剩余悬浮液中分离。
[0027]在一个实施方式中,第一循环物质系统包括单独的排出装置,其用于排出在干燥中从污泥移除的成分,诸如来自第一循环物质系统的蒸发的和气化的成分。在一个实施方式中,在分离器部分之前提供这些排出装置。排出装置可包括例如排出管连接件和一组排出管。
[0028]在一个实施方式中,第二循环物质系统包括第二分离器部分,其用于将放热材料和流化材料相互分离。在一个实施方式中,第二分离器部分包括分离器装置,其包括基本上垂直的分离器入口通道、导流板、基本上水平的分离器室和基本上水平的中心管和分离器的锥形部分。在根据本发明的一种方法中,放热材料通过第二循环物质系统中的第二分离器部分从流化材料中分尚。
[0029]在一个实施方式中,第二循环物质系统包括由流化室、第二分离器部分和第二组返回通道形成的组件,其包括安装在返回通道中的调节设备,用于调节返回通道的流化材料流。在根据本发明的一种方法中,流化材料流在第二循环物质系统的返回通道中利用安装在返回通道内的调节设备调节,该第二循环物质系统包括由流化室、第二分离器部分和第二组返回通道形成的组件。
[0030]根据本发明的可用于第一和第二循环物质系统两者中的分离器装置具有许多优点。在垂直向下定向的分离器入口通道中,重力加速度提高了待分离的固体材料的速度,其可以比根据入口通道的自由横截面表面所计算的气体的速度大从2m/s至5m/s。根据本发明的分离器装置提供有效的预分离,凭借其,甚至对于具有高固体材料含量的悬浮物,单级分离器提供有效的分离。在循环物质干燥器中该事实的重要性被更多地增进,因为循环物质干燥器中的固体材料的体积分数在提升管中一一最合适地从I至10%—一必须明显大于例如设计用于燃烧的循环物质反应器中的固体材料的体积分数,在循环物质反应器的提升管中,固体材料的体积分数最适合地〈1%。总之,可以提出分离器系统的下述优点。凭借有效的预分离,甚至对于浓的悬浮物,单级分离器提供固体材料的有效分离。凭借有效的预分离,分离器的结构中磨损程度是小的。分离器不包括所谓的架型结构,该结构累积可以过热并甚至引起着火或爆炸的干燥材料。根据本发明的分离器装置提供紧凑的和廉价的结构。
[0031]在一个实施方式中,在第二循环物质系统的流化室(25)中,起到放热材料作用的气体的垂直自由表面速度被布置为在从0.5m/s至3m/s,更优选地从lm/s至2m/s的范围内。
[0032]在一个实施方式中,在入口通道中,供应至第一和/或第二分离器部分的气体的垂直自由表面速度被布置为在从5m/s至20m/s,更优选地从7m/s至15m/s的范围内。
[0033]在第一和第二循环物质系统中使用的流化材料可以为相同的流化材料。可选地,在第一和第二循环物质系统中可以使用不同的流化材料。使用的流化材料可以为本身已知并为了使用的目的可应用的任何流化材料,例如,沙子,粒状石灰或其它粒状材料,其中流化材料的颗粒大小在从0.1mm至Imm的范围内。
[0034]在一个实施方式中,布置第一和第二循环物质系统以形成管式热交换器,其中第一循环物质系统被设置在热交换器的管侧,并且第二循环物质系统被设置在热交换器的罩侦U。在一个可选的实施方式中,布置第一和第二循环物质系统以形成管式热交换器,其中第一循环物质系统被设置在热交换器的罩侧,并且第二循环物质系统被设置在热交换器的管侧。
[0035]优选地,根据本发明的循环物质干燥器被用作连续运行设备。
[0036]另外,发明还涉及循环物质干燥器,其包括用于干燥污泥的循环物质系统和在其中循环放热材料的放热侧,和其间的热交换表面,其用于从放热侧转移热以干燥污泥。根据本发明,使用的放热材料为热气体。优选地,热气体例如烟道气的温度可以在从300°C至1000°C的范围内。用于干燥污泥的循环物质系统可以类似于本文公开的第一循环物质系统。在一个实施方式中,放热侧布置为围绕循环物质系统,优选地在所谓的罩侧上。在
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