可燃颗粒干燥系统技术方案

可燃颗粒干燥系统包括无阀脉冲燃烧器和干燥塔。干燥塔包括第一干燥区域和可选的第二干燥区域。第一干燥区域接收来自脉冲燃烧器的加热的干燥气体，以干燥向下流过干燥塔的一定量的潮湿颗粒。来自第一干燥区域的含水分的废气被冷凝器处理以除去水并从中回收热能，并产生冷却的干燥废气，其可通过穿过脉冲燃烧器周围的护套而被再加热。被再加热的干燥气体被引入第二干燥区域以进一步干燥颗粒。第二干燥区域优选为向下扩张的圆锥形构造。干燥塔包括多个温度传感器。相邻的温度传感器可以用于确定干燥塔内的颗粒的水平。可燃颗粒优选为煤颗粒。

Combustible particle drying system

The combustible granule drying system includes a valve less pulse burner and a drying tower. The drying tower comprises a first dry area and an optional second drying area. The first drying area receives heated dry gas from a pulse burner to dry a certain amount of moist particles that flow down the drying tower. The water containing waste gas from the first dry area is treated by the condenser to remove the water and recover the heat from it, and produce the cooling dry waste gas, which can be reheated through the sheath around the pulse burner. The reheated dry gas is introduced into the second drying area to further dry the particles. Second the drying area is preferably a conical structure with downward expansion. The drying tower includes a number of temperature sensors. The adjacent temperature sensors can be used to determine the level of particles in the drying tower. Combustible particles are preferred as coal particles.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可燃颗粒干燥系统
本公开涉及用于干燥可燃颗粒的系统和方法，所述可燃颗粒是例如包含煤粒子的颗粒，该系统和方法供有效干燥并保持可燃颗粒的完整性。所公开的颗粒干燥系统使用无阀脉冲燃烧器。
技术介绍
需要干燥诸如颗粒状煤的颗粒状可燃材料、固体碳燃料和其它固体燃料原料的一种有效方法。常规的现有技术的干燥器，例如旋转筒和流化床干燥器，通常允许或引起可能导致颗粒降解和粉尘形成的颗粒之间的相当大量的相对运动。煤尘易爆，难以控制。因此，需要一种干燥器，其限制正在干燥的可燃颗粒的相对运动，从而限制颗粒降解和粉尘形成。常规的干燥器，例如流化床，通常需要间接燃烧并提供二次气体供应(例如N2)以允许在惰性或低氧环境中干燥，所述惰性或低氧环境不会点燃或允许点燃被干燥的颗粒。如颗粒状煤粒子的可燃颗粒通常具有约20％-30％重量的初始含水量。理想的是将颗粒干燥至约2％重量的最终含水量。在本领域中提供用于干燥可燃颗粒的有效系统和方法将是极大的进步。提供限制颗粒降解和可燃粉尘形成的干燥过程将是一个进一步的进步。
技术实现思路
本公开涉及用于干燥可燃颗粒的系统和方法。所公开的系统和方法特别适用于但不限于干燥煤颗粒。一种非限制性颗粒干燥系统包括无阀脉冲燃烧器以提供加热的干燥气体的源。加热的干燥气体被引导至干燥塔。干燥塔包括含有气体入口和气体出口的第一干燥区域。气体入口接收加热的干燥气体，气体出口排出含有水分的废气。气闸开口设置在第一干燥区域的顶部，潮湿颗粒通过第一干燥区域的顶部被引入第一干燥区域以在第一干燥区域内形成潮湿颗粒床。闸阀出口设置在第一干燥区域的底部，干燥或部分干燥的颗粒通过所述第一干燥区域的底部离开第一干燥区域。无阀脉冲燃烧器不仅提供加热的干燥气体，而且还产生压力脉冲形式的声能源。脉冲燃烧热的使用提高了干燥速率，这对于干燥颗粒内具有高水分扩散阻挡层的颗粒状材料特别重要。脉冲燃烧允许以比常规稳态干燥技术高200％-300％的速率进行干燥。由于无阀脉冲燃烧器可以以接近或等于1.0的当量比工作，所以脉冲燃烧还减少了排放到大气中的空气的总体积。使用无阀脉冲燃烧器的另一个优点是能够燃烧单独的或悬浮在载体流体中的细分的固体燃料。因此，无阀脉冲燃烧器干燥器可以使用诸如粉煤的低成本燃料源工作。粉煤可以悬浮在载体流体中。载体流体可以是惰性的或反应性的。载体流体可以是液体或气体。载体流体本身可以任选地是燃料源。载体流体可以任选地含有氧化剂。加热的干燥气体优选以与潮湿的可燃颗粒相同的方向引导至干燥塔。因此，干燥系统作为并流或共流系统工作，而不是作为更传统的逆流干燥系统工作。结果，干燥颗粒不会过热。由于干燥颗粒集中地行进通过干燥塔，相邻颗粒之间的相对运动几乎为零，所公开的干燥系统不会像在常规干燥器中所发生的程度那样导致颗粒降解和可燃性粉尘形成。在一个非限制性实施例中，所公开的颗粒干燥系统可以进一步包括气体-气体冷凝热交换器。冷凝热交换器接收含水分的废气，其优选处于或接近水分饱和状态，并且通过冷凝来自废气的水蒸气来提取潜热和显热，以产生冷却的干燥废气。热交换介质可以是环境空气，在进入用于干燥可燃颗粒的系统之前，回收的低温能量可用于预干燥和调节或硬化来自颗粒挤出机的潮湿颗粒。在一个非限制性实施例中，无阀脉冲燃烧器包括具有护套入口和护套出口的空气冷却护套。护套入口接收经冷却的干燥废气并且护套出口排出再加热的干燥气体。再加热的干燥气体可具有约250℃至约350℃的范围内的温度。为了有效利用再加热的干燥气体，干燥塔还包括含有气体入口和气体出口的第二干燥区域。气体入口接收再加热的干燥废气，气体出口排出系统废气。第二干燥区域包括接收来自第一干燥区域的部分干燥的颗粒的颗粒开口和干燥颗粒出口。在一个非限制性实施例中，第一干燥区域包括向下扩张的锥形构造。类似地，在一个非限制性实施例中，第二干燥区域包括向下扩张的锥形构造。扩张或张开的塔构造有利于干燥的颗粒和被干燥的颗粒的特别在第一干燥区域的闸阀出口处和第二干燥区域的干燥颗粒出口处通过系统的重力流动。为了便于制造，包括第一和第二干燥区域在内的整个干燥塔可以具有向下扩张的锥形构造。在一个非限制性实施例中，颗粒干燥系统包括用于接收和处理系统废气的气旋聚尘器。也可能有一个可选的叠层消音器来减少噪音。可能有一个可选的湿式洗涤器去除系统废气中的粒子。无阀脉冲燃烧器可以仅以燃烧空气模式运行，使得其不需要较大的百分比的过量氧气，如稳态燃烧器的情况那样。这使得可燃颗粒通过暴露于含有小于5％体积氧气的加热干燥气体而被干燥，所述氧气的含量太低而不能燃烧或点燃煤尘或微粒。希望具有低氧含量以防止颗粒的意外氧化或燃烧。在一个非限制性实施例中，加热的干燥气体具有约700℃±50℃的温度。干燥塔优选包括多个温度传感器以监测干燥塔内各个位置处的温度。温度传感器也可以设置在系统内的其他位置以干燥可燃颗粒。例如，可以相对于冷凝器监测入口和出口温度以促进适当的冷凝器操作。类似地，可以相对于无阀脉冲燃烧器监测入口和出口温度以促进其正确操作。在一个非限制性实施例中，干燥塔内的竖直地间隔的相邻温度传感器可用于确定干燥塔内的颗粒的水平。其他传感器可以有利地用于干燥可燃颗粒的系统中。例如，可以使用湿度水平传感器来测量各种气流的水分含量。氧气水平传感器可用于测量各种气流的氧含量。在一个非限制性实施方案中，第一干燥区域内的潮湿颗粒床具有颗粒床高度和颗粒床直径，其中颗粒床高度是颗粒床直径的至少两倍。一种非限制性可燃颗粒干燥方法包括以下步骤：操作无阀脉冲燃烧器以提供加热的干燥气体的源；将潮湿的可燃颗粒引入干燥塔的第一干燥区域；以及使加热的干燥气体通过第一干燥区以接触并干燥可燃颗粒并产生含水分的废气。可燃颗粒干燥方法可以任选地包括使含水分的废气通过冷凝器以从废气中除去水以产生冷却的干燥废气的步骤。可燃颗粒干燥方法可以任选地包括通过使冷却的干燥废气通过无阀脉冲燃烧器的空气冷却护套来重新加热冷却的干燥废气以产生再加热的干燥气体的步骤。可燃颗粒干燥方法可任选地包括以下步骤：将颗粒从第一干燥区域移动到干燥塔的第二干燥区域，并使再加热的干燥气体通过第二干燥区域以进一步干燥可燃颗粒。可燃颗粒干燥方法可任选地包括以下步骤：监测干燥塔内多个位置处的温度，并基于监测到的温度差异确定干燥塔内颗粒的水平。可燃颗粒干燥方法还可以包括将系统废气从干燥塔传送到气旋聚尘器以捕获尺寸在20μm到3mm范围内的微粒。该方法还可以包括将来自干燥塔的系统废气传送至湿式洗涤器。为了避免可燃颗粒的意外氧化或燃烧，加热的干燥气体优选具有低氧含量，例如小于约5％体积的氧。加热的干燥气体可具有约700℃±50℃的温度。再加热的干燥气体可具有约250℃至约350℃的范围内的温度。附图说明为了容易理解获得本专利技术的上述和其他特征和优点的方式，将通过参考具体实施方式来呈现上面简要描述的本专利技术的更具体描述，所述具体实施方式是在附图中示出。应当理解，这些附图仅描绘了本专利技术的典型实施例，并且因此不被认为是对其范围的限制，本专利技术将通过使用附图以更多的特征和细节来描述和解释，在附图中：图1示出了用于干燥煤粒的系统的工艺流程图。图2示出了用于处理系统废气的附加可选设备。图3示出无阀脉冲燃烧器和干燥塔的更详细的图示。具体实施方式参考附图将最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颗粒干燥系统，包括：无阀脉冲燃烧器，所述无阀脉冲燃烧器提供被加热的干燥气体的源；和干燥塔，所述干燥塔包括：第一干燥区域，所述第一干燥区域包含气体入口和气体出口，其中所述气体入口接收被加热的干燥气体，并且所述气体出口排出含水分的废气；气闸开口，所述气闸开口位于第一干燥区域的顶部，潮湿颗粒通过气闸开口被引入第一干燥区域中以在第一干燥区域内形成潮湿颗粒床；和闸阀出口，所述闸阀出口处于第一干燥区域的底部，被干燥或部分被干燥的颗粒通过所述闸阀出口离开第一干燥区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.17 US 14/857,4501.一种颗粒干燥系统，包括：无阀脉冲燃烧器，所述无阀脉冲燃烧器提供被加热的干燥气体的源；和干燥塔，所述干燥塔包括：第一干燥区域，所述第一干燥区域包含气体入口和气体出口，其中所述气体入口接收被加热的干燥气体，并且所述气体出口排出含水分的废气；气闸开口，所述气闸开口位于第一干燥区域的顶部，潮湿颗粒通过气闸开口被引入第一干燥区域中以在第一干燥区域内形成潮湿颗粒床；和闸阀出口，所述闸阀出口处于第一干燥区域的底部，被干燥或部分被干燥的颗粒通过所述闸阀出口离开第一干燥区域。2.根据权利要求1所述的颗粒干燥系统，还包括：冷凝器，所述冷凝器接收所述含水分的废气并且冷凝来自所述废气的水以产生被冷却的干燥废气，并且由此回收潜热能和显热能。3.根据权利要求1所述的颗粒干燥系统，其中：含水分的废气处于或接近水分饱和状态。4.根据权利要求2所述的颗粒干燥系统，其中：所述无阀脉冲燃烧器包括具有护套入口和护套出口的空气冷却式护套，其中所述护套入口接收被冷却的干燥废气，并且所述护套出口排出被再加热的干燥气体。5.根据权利要求4所述的颗粒干燥系统，其中：所述干燥塔还包括含有气体入口和气体出口的第二干燥区域，其中所述气体入口接收所述被再加热的干燥废气并且所述气体出口排出系统废气。6.根据权利要求5所述的颗粒干燥系统，其中：第二干燥区域包括颗粒开口和干燥颗粒出口，所述颗粒开口接收来自第一干燥区域的部分地被干燥的颗粒。7.根据权利要求5所述的颗粒干燥系统，其中：第二干燥区域包括向下扩张的锥形构造。8.根据权利要求1所述的颗粒干燥系统，还包括：用于接收和处理系统废气的气旋聚尘器。9.根据权利要求1所述的颗粒干燥系统，还包括：用于接收和处理系统废气的湿式洗涤器。10.根据权利要求1所述的颗粒干燥系统，其中：所述被加热的干燥气体具有包含小于约5％体积氧气的组分。11.根据权利要求1所述的颗粒干燥系统，其中：被加热的干燥气体具有约700℃±50℃的温度。12.根据权利要求1所述的颗粒干燥系统，其中：被再加热的干燥气体具有在约250℃至约350℃的范围内的温度。13.根据权利要求1所述的颗粒干燥系统，其中：所述干燥塔包括多个温度传感器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·基贝尔，
申请(专利权)人：欧姆尼斯热技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US