一种褐煤烘干提质系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种褐煤烘干提质系统，包括具有换热功能的四个料仓以及可向四个料仓提供换热介质以换热的换热装置；四个料仓分别具有介质入口与介质出口，四个料仓的介质入口与介质出口分别连接介质流向切换控制管路，通过控制介质流向切换控制管路上相应的切换阀的开或关可改变换热介质在四个料仓中的流向，从而可使四个料仓在预热仓、烘干仓、提质仓、卸料仓四种料仓功能中切换而分别执行其中一种料仓功能，且换热介质是在卸料仓隔离后按提质仓?烘干仓??预热仓的方法顺序流动并流回换热装置。本发明制造简单，要求低，干燥提质过程容易控制，能量循环，消耗能量大大减少，过程为密封结构，保证干燥过程中的安全运行，有利于环境保护。
【专利说明】
一种褐煤烘干提质系统
技术领域
[0001]本发明属于褐煤烘干提质技术领域，具体涉及一种褐煤烘干提质系统。
【背景技术】
[0002]褐煤是我国也是世界上含量较多的煤种，它的特点是形成时间较短，煤化程度低，含有较高的水分，挥发物含量高，易风化自燃，相对烟煤等热值较低，褐煤现阶段利用的特点如同鸡肋，利用程度很低。我国褐煤储量很大，约为2000亿吨以上。随着我国能源结构的变化，褐煤在未来的利用比例会越来越高。但是根据褐煤水分高的的特性，锅炉直接燃烧或搀烧都会浪费大量的能量，长时间堆放容易自燃，因此为了高效安全的利用褐煤，国内外很多机构对褐煤的烘干、提质做了很多研究，并且有很多项目进行了尝试，但是到目前为止，褐煤的烘干提质效率并不是太理想。
[0003]目前应用最多的是滚筒烘干方式，褐煤进入滚筒，在滚筒的滚动下，褐煤从进料端被推送到出料端，推送过程褐煤与滚筒进行热交换，最终实现褐煤烘干并提质的过程。这种方法的不利因素有:1、滚筒密封是不易解决的难点，滚筒在旋转时，动静结合处产生的密封不易处理，进出口的密封也需要处理;2、滚筒为动态结构，需要打的回转机构支撑，要求对滚筒的机械制造要求极高;3、滚筒为大结构，制造运输极不方便;4、因为密封原因造成滚筒内部易进入空气，与烘干的褐煤容易燃烧爆炸。5、旋转动态结构易造成大量的粉尘需要尾部处理，工作量大，消耗高。6、滚筒结构消耗热能大，蒸发的蒸汽造成浪费，等等缺陷。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种褐煤烘干提质系统。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种褐煤烘干提质系统，包括:
具有换热功能的第一料仓、第二料仓、第三料仓、第四料仓以及可向四个所述料仓提供换热介质以换热的换热装置；四个所述料仓的出料口设有成品输料机、进料口侧设有进料输送机；四个所述料仓分别具有介质入口与介质出口，四个所述料仓的介质入口与介质出口分别连接介质流向切换控制管路，通过控制所述介质流向切换控制管路上相应的切换阀的开或关可改变换热介质在四个所述料仓中的流向，从而可使四个所述料仓在预热仓、烘干仓、提质仓、卸料仓四种料仓功能中切换而分别执行其中一种料仓功能，且换热介质是在卸料仓隔离后按提质仓-烘干仓一预热仓的方法顺序流动并流回换热装置的。
[0006]所述介质流向切换控制管路包括第一环形管路与第二环形管路，所述第一料仓的介质入口通过第一管与第一环形管路、第二环形管路连通，所述第一管路与所述第二环形管路的连通处连接有第二管路，所述第二管路的另一端与第二环形管路相通后与低温介质排出管路相连通，所述第一料仓的介质出口通过第三管路与第一环形管路相通且有第四管路的一端与该第三通路与第一环形管路的连通处连通，该第四管路的另一端与连接第二料仓的介质入口的第五管路在与第一环形管路的连通处相连通，第二料仓的介质出口通过第六管路与第一环形管路、第二环形管路相连通;第三料仓的介质入口通过第七管路与第一环形管路相连通、介质出口通过第八管路与第一环形管路、第二环形管路相通，且该第八管路的与第二环形管路的连通处连通第九管路，该第九管路的另一端与第二环形管路相连通，第四料仓的介质入口通过第十管路连接第一环形管并通过第i^一管路与与第一环形管路、第二环形管路连通;高温介质输入管与第十二管路连通，该第十二管路分别第一环形管路、第二环形管路在四个位置处连接并相连通。
[0007]所述第二环形管路的直径小于第一环形管路的直径。
[0008]所述料仓内设有换热管。
[0009]所述料仓的仓体由换热装置制作而形成，与所述换热管相通。
[0010]本发明根据褐煤的物理特性和干燥提质特性，使用静态结构，梯级处理方式，解决了褐煤干燥过程的密封问题，系统设备制造简单，要求低，干燥提质过程容易控制，能量循环，消耗能量大大减少，过程为密封结构，保证干燥过程中的安全运行，因为基本为静态结构，干燥提质过程产生很少量的粉尘，有利于环境保护，褐煤中的水分经蒸发后冷却，水分得到利用，干燥过程温度容易控制，工作温度恒定，有利于褐煤的深度提质。
【附图说明】
[0011]图1出示了本发明的褐煤烘干提质的工艺路线示意图；
图2出示了本发明的褐煤烘干提质系统的示意图；
图3出示了本发明的褐煤烘干提质系统平面布置图；
图4出示了本发明在料仓I担当卸料仓时介质流通示意图；
图5出示了本发明在料仓2相当于卸料仓时介质流通示意图；
图6出示了本发明在料仓3相当于卸料仓时介质流通示意图；
图7出示了本发明在料仓4相当于卸料仓时介质流通示意图；
图8出示了本发明的热源介质循环示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。
[0013]参见图1-3所示，一种褐煤烘干提质系统，包括:
具有换热功能的四个料仓，即料仓1、料仓2、料仓3、料仓4以及可向四个所述料仓提供换热介质以换热的换热装置7;四个所述料仓的出料口设有成品输料机5用于将成品料输出到成品仓6、每个料分的进料口侧分别设有进料输送机12;四个所述料仓分别具有介质入口与介质出口，四个所述料仓的介质入口与介质出口分别连接介质流向切换控制管路13，通过控制所述介质流向切换控制管路上相应的切换阀15的开或关可改变换热介质在四个所述料仓中的流向，从而可使四个所述料仓在预热仓、烘干仓、提质仓、卸料仓四种料仓功能中切换而分别执行其中一种料仓功能，且换热介质是在卸料仓隔离后按提质仓17-烘干仓18—预热仓19的方法顺序流动并流回换热装置7的。
[0014]其中，所述的换热装置7可以采用换热塔，在塔顶具有泛汽口71，下部具有冷凝水回收部11，连接冷凝后水处理系统9，四个所述料仓还通过水蒸汽集管10与换热装置7相连接，将产生的水蒸汽送入换热装置变成凝结水回收。
[0015]进一步的，所述换热装置7的高温介质出口连接热源补充系统8，用于对补充热源对出来的介质进行加热形成高温介质输入相应的料仓中换热，且在该高温介质的输出管路上设有加压回流栗16。
[0016]工作时，褐煤由料场经输送机进入各个料仓，褐煤初步保温预热，再保温烘干，再深度保温提质，最后成为提质后的合格成品，冷却后经成品输送机进入成品料仓完成褐煤的提质过程。烘干提质过程中，会产生大量的蒸汽和少量粉尘，粉尘经过滤处理后剩余大量蒸汽，蒸汽进入蒸汽冷却换热塔变成凝结水回收，同时换热产生的大量热量回收，回收的热量经过能量补充后重新返回系统进行加热烘干提质，如此形成循环。工作介质在整个过程是循环的，褐煤中的蒸汽是单向利用的。工作介质可以是蒸汽，也可以是导热油或其它介质如水，具体不限。
[0017]需要说明的是，在处理褐煤时，褐煤的工作仓分为四种，分布是预热仓，烘干仓，提质仓，卸料仓，四个料仓里除卸料仓处于卸料状态外，其它三仓均处于满仓状态。
[0018]特别说明的是，本发明中，四个料仓在结构、功能上完全一样，不同的工作阶段，四个料仓变换各种不同的角色，相互进行转换，即上述的料仓1、料仓2、料仓3、料仓4的功能并不固定，而是可以变换，可以是在预热仓，烘干仓，提质仓，卸料仓中变换。
[0019]其中，四个料仓的里面合理布置大量的换热管道，仓体本身也由是换热管组成，换热管里面就是流通的换热介质，如水蒸气、水或导热油。换热介质在这四个料仓里面按一定顺序在控制阀门的切换下按一定顺序流通，分布在不同时期、不同阶段分别担当不同的功會K。
[0020]褐煤原料经过输送机到预热仓，被冷却的低温介质此时流通该仓，低温介质与换热管道和褐煤进行换热，褐煤被初步加热，并保温一定的时间，保温时间根据烘干量及总体设计确定，一般可控制为4-24小时，其它料仓的保温时间与该料仓的保温时间同步。
[0021]参见图4所示，所述介质流向切换控制管路13可以采用图4-7所示的管路结构，并在相应的管路管段上设有切换阀15，如可以是包括第一环形管路31与第二环形管路27，所述第一料仓I的介质入口通过第一管路20与第一环形管路、第二环形管路连通，所述第一管路与所述第二环形管路的连通处连接有第二管路29，所述第二管路的另一端与第二环形管路相通后与低温介质排出管路25相连通，该低温介质排出管路25还与第二环形管路相连通，所述第一料仓的介质出口通过第三管路21与第一环形管路相通且有第四管路35的一端与该第三通路与第一环形管路的连通处连通，该第四管路35的另一端与连接第二料仓2的介质入口的第五管路33在与第一环形管路的连通处相连通，第二料仓的介质出口通过第六管路32与第一环形管路、第二环形管路相连通;第三料仓的介质入口通过第七管路30与第一环形管路相连通、介质出口通过第八管路28与第一环形管路、第二环形管路相通，且该第八管路28的与第二环形管路的连通处连通第九管路22，该第九管路22的另一端与第二环形管路在相对的位置处相连通，第四料仓4的介质入口通过第十管路24连接第一环形管并通过第十一管路23与与第一环形管路、第二环形管路连通;高温介质输入管34与第十二管路26连通，该第十二管路26分别第一环形管路、第二环形管路在四个位置处连接并相连通，并在相应的每个管路上设有相应切换阀15，共22个切换阀15。
[0022]其中，所述第二环形管路的直径小于第一环形管路的直径。
[0023]如图4所示，按该图4阀门的切换状态，图4-7中，“N”表示对应的切换阀15打开，“O”表示对应的阀门关闭，“N OR O”表示可开或可关，此时料仓I相当于卸料仓，料仓2相当于高温提质仓，料仓3相当于中温烘干仓，料仓4相当于预热仓的功能，蒸汽流通四个仓的顺序是:料仓I隔离，料仓2—料仓3—料仓4—换热塔。
[0024]以高温蒸汽为例，高温蒸汽管道从外部接入系统，阀门及管道经过合理布置，形成一定的逻辑控制关系，便通过合理切换使蒸汽按顺序流通，达到符合要求的工作流程，四个料仓之间通过管道与阀门纵横连接，最终使用阀门控制，使高温蒸汽从高温提质仓流入，从低温预热仓以低温凝结水的状态流出。
[0025]当料仓I卸料仓完成卸料时，阀门系统进行切换，原执行卸料功能的料仓I变成预热仓，此时对应的褐煤输送机工作，将褐煤输送至卸完料的料仓1(这时已成为预热仓)，满仓后进行保温放置。阀门切换后，同时料仓2变成了卸料仓，料仓3变成了高温提质仓，料仓4成为中温烘干仓。如图5所示阀门的逻辑开通状态:这时高温蒸汽流通四个仓的状态路线为:料仓2隔离，料仓3—料仓4—料仓I—换热塔。
[0026]同样的原理与顺序，当料仓2完成卸料时，通过蒸汽流通阀门的逻辑切换，这时四个仓的功能身份又发生了变化，如图6所示，这时料仓2完成卸料，褐煤输送机将原煤输送给料仓2并满仓，料仓2的内部管道的低温介质从料仓I流过来，料仓2变成了预热仓，料仓3成了卸料仓，料仓4成了高温提质仓，料仓I成了中温烘干仓，这时的四个仓内的蒸汽流通状态路线为:料仓3隔离，料仓4—料仓I—料仓2—换热塔。
[0027]参见图7所示，料仓3完成卸料，经过阀门切换，料仓3仓原煤输送机启动，将褐煤输送给料仓3，料仓3成了预热仓，料仓4保温提质完成，该轮到料仓4隔离了，料仓4成了卸料仓，料仓I成了高温提质仓，料仓2成了中温烘干仓，料仓3位低温预热仓。这时高温蒸汽流通的路线为:料仓4隔离，料仓I—料仓2—料仓3—换热塔。
[0028]可以看到，四个料仓的功能的循环变化关系，其规律性为一个闭式环:料仓I—料仓2—料仓3—料仓4—料仓I循环。
[0029]以上图4-7仅是一种实现管路切换的方式，在本发明的介质流向切换控制管路13的原理的基础上，还可以设计其它种切换管路，本发明对此再详细说明了。
[0030]对于高温蒸汽的流通途径，如图8所示，来自换热塔7的高温蒸汽通过加压回流栗16，先流入提质仓17，对高温提质仓的褐煤进行加热后，蒸汽温度下降，降温的蒸汽流入烘干仓18，将中温烘干仓的褐煤的水分进行大量蒸发，这时蒸汽相当一部分变成凝结水，一部分蒸汽温度更低，这部分介质继续流动，进入预热仓19，蒸汽完全冷却成温度较低的水，并流入到换热塔中去，低温凝结水在换热塔中与褐煤蒸发出来的蒸汽换热，凝结水的水温提高，褐煤蒸汽被凝结成水，完成换热过程。换热器的具体规模由系统的处理量确定。
[0031]本发明实现后，与现有的滚筒式工艺路线，有许多无法比拟的优势:
1、系统工艺路线过程为静态，没有类似滚筒的大旋转部件，因此没有机械磨损，也就无运动检修部件。
[0032]2、滚筒为大口径旋转结构，进出口密封难以实现，对褐煤干燥这种高温条件下的易燃易爆品，本发明为静态工作结构，密封很容易可靠的实现。
[0033]3、烘干过程温度容易控制，因为工作原理为保温放置，不与外界接触，仓内容易实现恒温控制，这对烘干提质效果有很好的保证。
[0034]4、四仓顺序控制工作模式，褐煤从低温预热到中温烘干，最后到高温提质，工作过程循环，充分利用蒸汽或其它介质的温度区段，褐煤烘干的质量及效率更高。
[0035]5、四仓阀门切换的工作模式，有利于过程控制，使蒸汽的使用效率，温度控制更容易O
[0036]6、工作介质从高温到低温，再进入换热塔循环，热量利用后再回收，使能量循环利用，过程没有大风机，系统整体耗能大大降低。
[0037]7、因为是静止工作状态，没有像滚筒对褐煤进行翻动，故褐煤粉尘量很少，逸出绝大多数以蒸汽为主，粉尘处理更容易，对环保就约有利。
[0038]8、褐煤中的水分经蒸发后进入换热塔冷却，重新变成水，再经过简单净化处理，凝结水可以做为工业用水使用。
[0039]9、系统中的设备虽然为较大主体，但是可以在工厂分解制造，现场组装容易实现，滚筒式为一整体结构，体量大，运输及现场安装费用高。
[0040]10、很少使用动力，电耗低，整体建造价格低。
[0041]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种褐煤烘干提质系统，其特征在于，包括: 具有换热功能的第一料仓、第二料仓、第三料仓、第四料仓以及可向四个所述料仓提供换热介质以换热的换热装置；四个所述料仓的出料口设有成品输料机、进料口侧设有进料输送机；四个所述料仓分别具有介质入口与介质出口，四个所述料仓的介质入口与介质出口分别连接介质流向切换控制管路，通过控制所述介质流向切换控制管路上相应的切换阀的开或关可改变换热介质在四个所述料仓中的流向，从而可使四个所述料仓在预热仓、烘干仓、提质仓、卸料仓四种料仓功能中切换而分别执行其中一种料仓功能，且换热介质是在卸料仓隔离后按提质仓-烘干仓--预热仓的方法顺序流动并流回换热装置的。2.根据权利要求1所述褐煤烘干提质系统，其特征在于，所述介质流向切换控制管路包括第一环形管路与第二环形管路，所述第一料仓的介质入口通过第一管与第一环形管路、第二环形管路连通，所述第一管路与所述第二环形管路的连通处连接有第二管路，所述第二管路的另一端与第二环形管路相通后与低温介质排出管路相连通，所述第一料仓的介质出口通过第三管路与第一环形管路相通且有第四管路的一端与该第三通路与第一环形管路的连通处连通，该第四管路的另一端与连接第二料仓的介质入口的第五管路在与第一环形管路的连通处相连通，第二料仓的介质出口通过第六管路与第一环形管路、第二环形管路相连通;第三料仓的介质入口通过第七管路与第一环形管路相连通、介质出口通过第八管路与第一环形管路、第二环形管路相通，且该第八管路的与第二环形管路的连通处连通第九管路，该第九管路的另一端与第二环形管路相连通，第四料仓的介质入口通过第十管路连接第一环形管并通过第十一管路与与第一环形管路、第二环形管路连通;高温介质输入管与第十二管路连通，该第十二管路分别第一环形管路、第二环形管路在四个位置处连接并相连通。3.根据权利要求2所述褐煤烘干提质系统，其特征在于，所述第二环形管路的直径小于第一环形管路的直径。4.根据权利要求3所述褐煤烘干提质系统，其特征在于，所述料仓内设有换热管。5.根据权利要求4所述褐煤烘干提质系统，其特征在于，所述料仓的仓体由换热装置制作而形成，与所述换热管相通。
【文档编号】C10L9/08GK106047441SQ201610546443
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月13日
【发明人】巩克忠, 蒋咏晖, 郝艳华
【申请人】青岛松灵电力环保设备有限公司