专利名称：一种水平移动床式褐煤干燥方法
技术领域：
本发明涉及一种褐煤干燥工艺，特别涉及一种水平移动床式褐煤干燥技术，属于煤 化工领域。
背景技术：
褐煤是泥炭成岩作用的产物，即植物残骸在物理、生物、化学作用下变成的岩石。 褐煤是煤炭资源中煤化程度较小的煤，属于软质煤。与其它煤种相比，褐煤含氧量高， 灰分大，密度小，易于自燃，煤粉容易爆炸。根据预测，全球褐煤地质储量约为4万亿 吨，占煤炭储量的40%弱。褐煤储量占我国煤炭总探明储量的13%左右，是我国的主 要煤炭资源的一种，主要用于燃烧、热解、炼焦、气化、提取褐煤蜡及褐煤微生物的转 化与利用，在我国动力与化工用煤中起到重要的作用。我国的褐煤是一种高挥发分(50 %左右)、高水分(30%左右)、高灰分(30%左右)、低热值(14MJ/kg左右)、低灰熔 点的劣质燃料。主要分布在东北、西北、西南和华北等地，集中在内蒙古、云南和黑龙 江等省。由于经济发展较慢，这些地区的用煤量与经济发达地区相比较少。因此，需要 将褐煤运输到距离比较远的利用场地。由于褐煤中高水分的存在，造成了铁路系统的运 力浪费。褐煤干燥技术就是将其就地干燥的过程，可获得高发热量的动力用煤。该过程 既减少了铁路系统为运输高水分褐煤所造成的浪费，对于褐煤的高效梯级利用具有重要 的实际意义。
褐煤干燥方式主要有流化床、回转窑等，干燥介质主要有烟气、水蒸汽等。从干燥 原理看，流化床干燥工艺存在大型化及流态控制问题，而回转窑干燥工艺其处理量受到 加热气体量的限制，很难大型化应用。从干燥介质看，由于褐煤是一种极易析出挥发分 的煤种，在采用含氧气体干燥过程时，如果出现局部氧化放热所导致的过热问题，容易 引起挥发分燃烧，从而造成干燥系统的燃烧问题，影响系统的正常稳定运行。现有褐煤 干燥工艺多处于规模示范阶段，稳定运行问题是困扰这些工艺规模应用的主要原因之 一。从褐煤干燥技术的应用情况看，目前尚缺少工程应用与经济性等方面均完善的工艺 与技术。因此，从目前褐煤干燥工艺发展情况看，可大型化的、现场操作简单、性能稳 定的高效褐煤干燥技术一直是研究与开发的主要方向。
发明内容
针对现有褐煤干燥技术在工程应用中存在的运行稳定性较差和难以大型化的问题， 本发明提出一种采用水平移动床的褐煤干燥方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种水平移动床式褐煤干燥方法，其特征在于该方法包括如下步骤
a. 将需进行干燥的褐煤物料由给料装置均匀布置在水平移动床上，料层的厚度在 500mm 1000mm范围内；所述的移动床由多块载料板组成，每块载料板上均开有一次热 气体布风口，载料板在驱动装置的驱动下作往复运动，通过此往复运动实现对物料的翻 滚和输送；褐煤物料停留时间在20 50min范围内调整，并在移动床上部和褐煤物料中 布置搅拌装置，加速对物料的翻滚；
b. —次热气体由鼓风机鼓入风室，通过载料板上的布风口后与褐煤接触， 一次热 气体速度方向与物料输运方向垂直；所述的一次热气体为氧气含量低于10%、温度在 120 240。C的热气体；
c. 热气体温度从入口的120 24(TC降到干燥气体出口的高于露点温度5 15'C之 间，完成干燥过程。
d. 从水平移动床漏入风室中的褐煤由回收装置定期收回。 为了给褐煤料层的中上部提供更多的高温气体，加强气固传热、传质，本发明可在移动 床上部布置二次热气体补给装置，所述的二次热气体为氧气含量低于10%、温度在120 240'C的热气体。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果本发明对褐煤物料形状、尺 寸具有广泛的适应性；同时由于移动床由多块载料板组成，通过增加载料板数量即可增 加移动床的尺寸，因此在工程实际中容易大型化，运行稳定性好，方便检修。
图1为本发明的水平移动床式褐煤干燥方法示意图。
图中l一褐煤入口； 2 —褐煤物料；3 —外加搅拌装置；4一干燥气体出口； 5 —热 气体二次补给装置；6 —装置主体外壳；7 —褐煤出口； 8 —载料板；9一热气体入口； 10 一热气体混合室；ll一水平移动床。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明工艺流程和工作原理作进一步的说明
本发明主要包括褐煤入口l，褐煤出口7，载料板8，水平移动床ll，热气体入
口9，干燥气体出口4，外加搅拌装置3，设置在载料板下部的热气体混合室10，热气 体二次补给装置5，装置主体外壳6。 本发明的工艺流程及工作原理是
褐煤物料2经初步预破碎后由褐煤入口1通过给料装置均匀布置在水平移动床11上， 水平移动床11由多块载料板8构成，载料板8上开有一次热气体布风口。褐煤物料2的厚 度保持在500mm 1000mm范围内，厚料层可以使褐煤在干燥过程中不会出现局部阻力过 小的情况。 一次热气体由鼓风机鼓入热气体混合室10，通过载料板8上的布风口向褐煤 物料强制提供热气体，热气体与褐煤物料在干燥装置内部形成两相湍流交换状态，发生混合、传热、传质的物理过程。载料板在液压驱动装置的带动下作往复运动，通过此运 动实现对褐煤物料的向前输运，物料输运方向与一次热气体速度方向垂直，载料板的往 复运动还可以起到对物料的翻滚作用，此翻滚作用有利于气体与褐煤颗粒的传热、传质 过程，加速褐煤的干燥。移动床ll上部、褐煤物料中布置褐煤搅拌装置3，加速褐煤物 料与高温气体的接触，同时移动床上部、褐煤物料中还可以布置二次热气体补给装置5， 为料层的中上部提供更多的高温气体，强化气固传热，实现快速干燥。 一次热气体与二 次热气体均采用氧气浓度低于10%，温度在120 240'C内的热气体。干燥过程中气体温 度从热气入口9的120 24(TC左右迅速降到干燥气体出口4的高于气体露点温度5 15X: 之间，完成干燥过程。移动床ll有效传热长度、宽度可以根据处理量设计，需要保证物 料所需的干燥时间即可。由于移动床11由多块载料板8组成，所以该方法保证了干燥装 置容易实现大型化。
由于褐煤是一种极易析出挥发分的煤种，采用含氧量较高的气体或空气干燥时，如 果出现局部氧化放热所导致的过热问题，很容易引起挥发分燃烧，从而造成干燥系统的 燃烧问题，影响系统的正常稳定运行，所以干燥褐煤的介质为氧气含量低于10%、温度 低于240'C的热气体。气体中含氧量较低，这样既能够防止褐煤在干燥过程中发生自燃， 也能够有效地利用了各种废热资源。同时为了进一步提高系统运行稳定性，在干燥系统 内需布置防燃、防爆装置。
褐煤物料2经过沿水平移动床11的输运后已基本被完全干燥而呈干态后由褐煤出 口 7排出。完成褐煤干燥过程的气体携带部分褐煤细小颗粒经过干燥气体出口 4进入外 部除尘器，气体中携带的绝大部分颗粒被分离出来。这些被分离下来的颗粒送入储煤仓 储存后被定期转运走。从外部除尘器出来的达标气体经引风机送入烟囱，排入大气。极 少的细粒煤粉从水平移动床11漏入风室中被收集到集料斗，当料斗中的褐煤达到一定 高度时，可以由回收装置定期收回细粒褐煤并将其输运走。
权利要求
1. 一种水平移动床式褐煤干燥方法，其特征在于该方法包括如下步骤a. 将需进行干燥的褐煤物料由给料装置均匀布置在水平移动床上，料层的厚度在500mm～1000mm范围内；所述的移动床由多块载料板组成，每块载料板上均开有一次热气体布风口，载料板在驱动装置的驱动下作往复运动，通过此往复运动实现对物料的翻滚和输送；褐煤物料停留时间在20～50min范围内调整，并在移动床上部和褐煤物料中布置搅拌装置，加速对物料的翻滚；b. 一次热气体由鼓风机鼓入风室，通过载料板上的布风口后与褐煤接触，一次热气体速度方向与物料输运方向垂直；所述的一次热气体为氧气含量低于10％、温度在120～240℃的热气体；c. 热气体温度从入口的120～240℃降到干燥气体出口的高于露点温度5～15℃之间，完成干燥过程。d. 从水平移动床漏入风室中的褐煤由回收装置定期收回。
2.按照权利要求1所述的水平移动床式褐煤干燥方法，其特征在于在移动床上部布置二次热气体补给装置，所述的二次热气体为氧气含量低于10%、温度在120 240°C的热气体。
全文摘要
一种水平移动床式褐煤干燥方法，该方法的特点是利用给料装置将褐煤物料均匀布置在水平移动床上，厚度在500mm～1000mm范围内，移动床由多块载料板组成，利用载料板布风，载料板在液压驱动装置的带动下往复运动，载料板输运物料的同时可以翻滚物料，物料输运方向与一次热气体速度方向垂直，褐煤物料中布置搅拌装置，加速褐煤与高温气体的接触；褐煤物料中还可以布置二次热气体补给装置，为褐煤物料的中上部提供高温气体，强化传热。采用该种方法可以直接干燥粒径范围很大的褐煤，有利于干燥装置的稳定性和大型化。
文档编号C10B57/00GK101445739SQ20081024089
公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者凯 张, 由长福 申请人:清华大学