两段连续式褐煤提质系统技术方案

本发明专利技术公开了一种两段连续式褐煤提质系统，包括空气流化床预干燥系统和微波强化提质系统，空气流化床预干燥系统处理后的褐煤通过输送带送入微波强化提质系统中进行微波辐照处理；空气流化床预干燥系统包括空气流化床，空气流化床的循环风道上设有加热器，还包括依次连接的空气压缩机、定压风包、阀门、流量计，流量计的出口通过所述加热器与空气流化床的循环风道连接；微波强化提质系统包括隧道式微波提质器，隧道式微波提质器的箱体进口和出口处设置能量抑制器。采用一段空气流化床预干燥+二段微波强化提质的联合作用实现对褐煤的干燥提质，具有成本低、耗能少、干燥褐煤效率高和生产连续等优点。

【技术实现步骤摘要】
两段连续式褐煤提质系统
本专利技术涉及一种褐煤提质系统，尤其涉及一种两段连续式褐煤提质系统。
技术介绍
褐煤为广泛应用的固体原燃料，在供热、发电和化工等行业被大量应用。但是，由于其水和灰含量高，致使收到基低位发热量较低，而且长时间暴露于空气中容易风化变质和自燃造成产品煤的损失，这些不利因素共同作用缩小了其利用空间，提高了其利用成本。因此，探索褐煤提质方法能够扩大褐煤的利用空间，减少其在利用过程中的损失，提高其利用效率，对其应用具有较高的经济价值。 近年来，已经形成了诸如热处理改性、水热改性(HTD)、机械热压改性(MTE)和脱水热压提质(HPU)等一些褐煤提质的方法，但是由于能耗较大且容易温度过高，使得煤中焦油等小分子析出，降低了其热值，而且造成污染，大面积推广于工业应用仍然困难重重。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低能耗、高效率的两段连续式褐煤提质系统。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的: 本专利技术的两段连续式褐煤提质系统，包括空气流化床预干燥系统和微波强化提质系统，所述空气流化床预干燥系统处理后的褐煤通过输送带送入所述微波强化提质系统中进行微波辐照处理； 所述空气流化床预干燥系统包括空气流化床，所述空气流化床的循环风道上设有加热器，还包括依次连接的空气压缩机、定压风包、阀门、流量计，所述流量计的出口通过所述加热器与所述空气流化床的循环风道连接； 所述微波强化提质系统包括隧道式微波提质器，所述隧道式微波提质器的箱体进口和出口处设置能量抑制器。 由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的两段连续式褐煤提质系统，由于采用一段空气流化床预干燥+ 二段微波强化提质的联合作用实现对褐煤的干燥提质，同时以运输带实现两段连接，从而达到连续生产的目的，具有成本低、耗能少、干燥褐煤效率高和生产连续等优点。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例提供的两段连续式褐煤提质系统的结构示意图； 图2为本专利技术实施例中一段空气流化床预干燥系统图； 图3为本专利技术实施例中二段微波强化提质系统图； 图4为本专利技术实施例中干燥曲线图。 图中: 空气流化床1，加热器2，流量计3，阀门4，定压风包5，空气压缩机6，隧道式微波提质器7，能量抑制器8，蒸汽排出口 9，波导能量输送器10，磁控管振荡器11，磁控管电源12，冷却风机13，水泵14，传输机构15，循环风道16，微波提质器箱体17，可动平煤器18，蒸汽通道19，搅拌器20。 【具体实施方式】 下面将对本专利技术实施例作进一步地详细描述。 本专利技术的两段连续式褐煤提质系统，其较佳的【具体实施方式】是: 包括空气流化床预干燥系统和微波强化提质系统，所述空气流化床预干燥系统处理后的褐煤通过输送带送入所述微波强化提质系统中进行微波辐照处理； 所述空气流化床预干燥系统包括空气流化床，所述空气流化床的循环风道上设有加热器，还包括依次连接的空气压缩机、定压风包、阀门、流量计，所述流量计的出口通过所述加热器与所述空气流化床的循环风道连接； 所述微波强化提质系统包括隧道式微波提质器，所述隧道式微波提质器的箱体进口和出口处设置能量抑制器。 所述输送带的进口和出口处设有在线水分仪。 所述输送带设有带速调节装置。 所述隧道式微波提质器的箱体进口处设有可动平煤器。 所述可动平煤器连接有液压推杆。 流态化现象是指固体颗粒在流体(气体或液体)的作用下的流动现象。流态化可以由气体和固体颗粒、液体和固体颗粒以及气体与液体和固体颗粒形成，即所谓的气-固流态化、液-固流态化和气-液-固三相流态化。其中以气-固流态化在工业中的应用最多。 热空气流化床干燥是蒸发脱水技术的一种，其原理是利用热空气流从底部喷吹，使固态堆积物料发生流态化，由于热空气与煤样颗粒直接接触，且接触面积远比堆积条件下要大的多，因而可以快速导热，并及时将水分带出，实现褐煤的快速干燥。但是，单纯的热力干燥由于传热传质方向相反，达到一定干燥程度其干燥速率极具下降，且会造成褐煤孔隙结构复杂、含氧官能团变多，使得干燥后褐煤的界面稳定性较差，因此在一段空气流化床预干燥的基础上通过二段的微波强化提质，可以有效降低褐煤的孔容和比表面积，减少褐煤表面含氧官能团含量，有效提高褐煤的界面稳定性。 本专利技术利用一段空气流化床干燥+脱水二段微波强化提质的联合作用实现对褐煤的干燥提质，通过运输带的连接，达到连续生产的目的，具有成本低、耗能少、干燥褐煤效率高和生产连续等优点。 如图4所示的固态物料干燥曲线，当物料到达临界含水量Me之前，由于固态物料的表面温度几乎不发生变化，所以干燥速率也保持恒定；但当低于临界含水量Me时，物料的表面温度会迅速上升，而干燥速率会大幅下降。该图中虚线显示了达到临界含水量Me之后微波干燥的效果，这是因为微波具有高选择性，仅与水分子发生能量交换。因而微波的应用大大提高了干燥的效率，同时降低了表面的温度，对于防止褐煤表面活性基团的氧化意义重大。 从图中我们可以发现，若使用传统的热风对流干燥法，其干燥时间将会很长，若将热风对流干燥和微波干燥相结合，设计适合长度的传送带，使得物料由热风对流干燥区进入微波干燥区时恰好达到临界含水量Mc，则整个干燥时间将被大幅缩短。 同时，由于微波兼具热效应和非热效应:褐煤表面上的含氧官能团表现出较高的极性，对于微波能量的吸收较为强烈，微波场下高频振荡的电磁波有利于这些极性基团的脱除；褐煤在微波场下水分脱除的过程中，一些高温高压蒸汽的破坏改造作用，使孔隙出现收缩、坍塌现象并发生胶联反应，同时冷却回流的胶凝物质也封堵了部分内部孔隙，造成了褐煤孔容和比表面积的降低。 在褐煤微波提质前通过空气流化床预干燥，能够产生良好的经济效益。由于微波干燥能耗较大，而褐煤本身的产品附加值并非特别高，因而通过以空气流化床进行预干燥，能够减少大量的电耗，环境效益也十分突出。 本专利技术包括空气流化床预干燥系统和微波强化提质系统以及承载运输物料的输送带。 空气流化床预干燥系统包括如下装置: 空气流化床，使得褐煤在床层上形成流态化，以高效快速干燥褐煤，降低褐煤的含水量; 加热器，加热鼓入流化床的空气，使其变为热空气，提供褐煤干燥的热动力； 流量计,显示进入流化床的风量； 阀门，配合流量计控制进入流化床的风量； 定压风包，获得固定压力的空气流； 空气压缩机，鼓入新鲜空气，提供褐煤干燥的干燥介质。 微波强化提质系统包括如下装置: 磁控管振荡器及其附属装置，为磁控管振荡器供能，产生微波，并且对振荡器进行冷却； 波导能量输送器，将磁控管振荡器产生的微波输送到微波干燥器中； 隧道式干燥器，使得预干燥后的褐煤在其中接受微波辐射的强化提质，进一步脱除水分，改变孔隙结构； 能量抑制器，防止微波辐射能量的外泄，危害人体健康； 蒸汽排出装置，将微波干燥产生的水蒸汽汇聚到蒸汽通道中。 本专利技术的有益效果在于: I)成本低:采用空气流化床进行预干燥，相比于单纯的微波干燥，大大降低电耗； 2)效率高:根据干燥曲线反应的干燥过程特性，二段采用具有强选择性和能量的高效利用性的微波辐射进行强化干燥提质，相较于传统的对流干燥方法，时间大大缩短； 3)排放污染小:有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两段连续式褐煤提质系统，其特征在于，包括空气流化床预干燥系统和微波强化提质系统，所述空气流化床预干燥系统处理后的褐煤通过输送带送入所述微波强化提质系统中进行微波辐照处理；所述空气流化床预干燥系统包括空气流化床，所述空气流化床的循环风道上设有加热器，还包括依次连接的空气压缩机、定压风包、阀门、流量计，所述流量计的出口通过所述加热器与所述空气流化床的循环风道连接；所述微波强化提质系统包括隧道式微波提质器，所述隧道式微波提质器的箱体进口和出口处设置能量抑制器。

【技术特征摘要】
1.一种两段连续式褐煤提质系统，其特征在于，包括空气流化床预干燥系统和微波强化提质系统，所述空气流化床预干燥系统处理后的褐煤通过输送带送入所述微波强化提质系统中进行微波辐照处理； 所述空气流化床预干燥系统包括空气流化床，所述空气流化床的循环风道上设有加热器，还包括依次连接的空气压缩机、定压风包、阀门、流量计，所述流量计的出口通过所述加热器与所述空气流化床的循环风道连接； 所述微波强化提质系统包括隧道式微波提质器，所述隧道式...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志强，杨虓，王卫东，王楠，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11