一种煤干燥机、煤干燥系统及煤干燥方法技术方案

本发明专利技术公开了一种煤干燥机，包括锁气进料口，与锁气进料口相连的分配仓，与分配仓相连的换热段，与换热段相连的出料仓，出料仓上设置有出料口，所述分配仓上有泄爆阀，换热段包括换热装置和二次蒸汽导出套件，二次蒸汽导出套件至少有一层，每层二次蒸汽导出套件设置有一个二次蒸汽出口。本发明专利技术还公开了一种煤干燥系统和煤干燥方法。本发明专利技术提供了一种无携湿气的固体干燥方式，特别是针对煤干燥领域，炼焦煤干燥领域为其提供一种低能耗、安全性高的干燥方式。干燥过程中蒸汽耗量降低50％以上。

A coal dryer, coal drying system and coal drying method

【技术实现步骤摘要】
一种煤干燥机、煤干燥系统及煤干燥方法
本专利技术涉及炼焦过程中对于煤的干燥处理方法，具体涉及一种煤干燥机、煤干燥系统及煤干燥方法，属于炼焦煤干燥

技术介绍
炼焦煤干燥技术在我国已经发展出多种技术形式，如回转干燥、流化干燥等，这些干燥方式在需要消耗热能的同时消耗大量的动力能耗维持设备或物料运转。在相同干燥条件下，需要更多额外能源，且干燥过程中蒸发的水汽无法得到再次利用。虽然蒸发领域通过多效蒸发方式能有效降低能耗，并且在蒸汽循环技术已经较为成熟的技术，但是在固体干燥方面，因无法用较低的能源供给提供较高的二次蒸汽饱和度，因此蒸汽循环利用技术在固体干燥方面也较难获得推广应用。因此需要一种新的工艺技术与设备方案为该领域的节能降耗提供保障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决目前固体干燥领域，特别是炼焦煤干燥领域无法使用蒸汽循环技术带来的高能耗问题，提供一种无携湿气的煤干燥机、煤干燥系统及煤干燥方法，为蒸汽循环技术应用于炼焦煤干燥领域提供可行性。本专利技术是这样实现的：一种煤干燥机，包括锁气进料口，与锁气进料口相连的分配仓，与分配仓相连的换热段，与换热段相连的出料仓，出料仓上设置有出料口，所述分配仓上有泄爆阀，换热段包括换热装置和二次蒸汽导出套件，二次蒸汽导出套件至少有一层，每层二次蒸汽导出套件设置有一个二次蒸汽出口。更进一步的方案是：所述二次蒸汽导出套件包括多个二次蒸汽套件，所述二次蒸汽套件包括一个锥形的破拱风帽，破拱风帽下部连接负压二次蒸汽管，负压二次蒸汽管通过压力控制阀与正压二次蒸气返吹管相连，多个二次蒸汽套件的正压二次蒸汽返吹管均与二次蒸汽出口相连。本专利技术中，出气口的风帽设置为锥形，具有破拱效果。锥形风帽与风管之间的考虑气体流动空隙间隔，负压风管下端接压力控制阀，阀下接带压蒸汽管，做堵塞时的反吹气。如上述风管发生堵塞时，负压风管管内压力发生变化，压力控制器接收信号后，打开正压蒸汽反吹阀，形成反吹喷射，阀门关闭，清除粉尘堵塞后，管道恢复负压状态，继续排除蒸汽。更进一步的方案是：所述二次蒸汽导出套件的层数N根据干燥段总体高度b和所需干燥停留时间t，综合导热值θ确定；其中θ由薄层干燥试验得到的煤的干燥速率和散料条件下的导热系数获得的经验数，取值范围在0～10之间。该经验值是根据干燥速度与导热系数曲线之间的关系进行试验确定的经验数。当b/t≤θ，N＝1当b/t≥θ，N＝b/θ，N望大取整。干燥高度b的单位为m，时间t的单位为h，θ为无纲量数。更进一步的方案是：相邻两个二次蒸汽导出套件之间的距离a＝θ×t。蒸汽导出套件之间的距离a的单位为m。更进一步的方案是：换热装置之间的距离c，换热装置内部间隔之间的距离d，是从防止物料在干燥过程中黏结形成而设置的间距。其取值范围考虑物料的当量直径Dm和最大粒度Dmax，以及综合导热值θ。物料的当量直径Dm是指全粒径条件下煤相当于均匀物料条件下的物料直径。其间隔值需按如下公式考虑θ×t/n≥c≥d＝(3～5)Dmax且Dmax/Dm≤2～5如果Dmax含量≤2％，可以考虑按照θ×t/n≥c≥d＝(5～8)Dm设计间隔。，粒径的Dm的单位为mm，c、d的单位为mm。更进一步的方案是：其中换热装置可以采用管式换热器、板式换热器等多种换热器形式，根据每种换热的特点，计算换热面积，并计算出需设置的换热装置的数量n。本专利技术在具体工作时，煤料经过带锁气功能的进料口，进入分配仓中，通过分配仓将煤料均匀的分配至换热段，煤料在重力条件下以微动力的形式与换热装置进行间接换热，换热过程产生的蒸汽通过不同高度设计的二次蒸汽导出装置进行导出，干燥后的物料进入出料仓，经过锁气出料口外送。本专利技术的设备适用于入料最大粒度Dmax和当量直径Dm之比小于(2～5)的物料情况，物料的粒度越均匀越好，在炼焦煤使用时应考虑在配煤破碎后进行。用该设备方案能下列条件下将煤料水分从10％将至2％。新鲜蒸汽压力0.5～2Mpa，预热利用后的排水温度在20～80℃，干燥停留时间在0.5～4小时左右，出料温度在0～100℃。其中干燥所需停留时间t，根据物料的脱水量等物理学参数进行平衡计算获得，干燥段所需高度b根据设备占地需求，出料量等参数进行核算。不再列出。同层的二次蒸汽套装的间隔e，可以参照换热装置(4)之间的距离c设置，也可以根据传热数率进行修正，修正系统需要通过传热系数试验确定。最佳结果是间隔物料受热均匀。e的单位为mm。二次蒸汽的套装是有出气管与图3所示的风帽组成。本专利技术专利给出的其中一种模式，在保障出气的条件下，但本专利不限于该方式的二次蒸汽出气方式，还可以采用如斜板遮蔽式、多孔防堵式、气管下斜式等。通过该干燥设备无需添加额外的携湿风，减少过程扬尘，并有效降低干燥过程的动力能耗。本专利技术还提供了一种煤干燥系统，由前述煤干燥机组成的干燥系统与进料系统和出料系统相连，干燥系统内的换热装置与新蒸汽系统相连，而干燥系统内的二次蒸汽出口还连接蒸气循环系统，通过蒸气循环系统与换热装置相连，干燥系统还连接有余热利用系统和排水系统。本专利技术还提供了一种煤干燥方法，采用了前述的煤干燥系统，具体包括：煤料经过进料系统进入干燥系统，并与新蒸汽系统提供的蒸汽进行间接换热，换热过程中煤料在重力作用下移动至出料系统，完成煤干燥的出料。干燥过程中产生的二次蒸汽，由蒸汽循环系统进行收集再送至干燥系统的换热器中，替代部分新蒸汽系统供应的新鲜蒸汽，蒸汽冷凝水通过余热利用系统，循环至干燥煤出口端或其他需保温端进行余热利用后，低温水由排水系统分层级外排处理。更进一步的方案是：最少需要设置两个等级1)新鲜蒸汽和补充蒸汽的冷凝水位一个等级，2)二次蒸汽冷凝水为一个等级。本专利技术提供了一种无携湿气的固体干燥方式，特别是针对煤干燥领域，炼焦煤干燥领域为其提供一种低能耗、安全性高的干燥方式。干燥过程中蒸汽耗量降低50％以上。附图说明图1为煤干燥机结构示意图；图2为煤干燥机俯视图；图3为换热装置示意图；图4为二次蒸汽套件示意图；图5为煤干燥系统示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的说明。如附图1至4所示，公开了一种煤干燥机，包括锁气进料口1，与锁气进料口相连的分配仓3，与分配仓相连的换热段，与换热段相连的出料仓6，出料仓上设置有出料口7，所述分配仓上有泄爆阀2，换热段包括换热装置4和二次蒸汽导出套件5，二次蒸汽导出套件至少有一层，每层二次蒸汽导出套件设置有一个二次蒸汽出口8。所述二次蒸汽导出套件包括多个二次蒸汽套件，所述二次蒸汽套件包括一个锥形的破拱风帽9，破拱风帽下部连接负压二次蒸汽管10，负压二次蒸汽管通过压力控制阀12与正压二次蒸气返吹管11相连，多个二次蒸汽套件的正压二次蒸汽返吹管均与二次蒸汽出口相连。如附图5所示，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤干燥机，其特征在于：包括锁气进料口，与锁气进料口相连的分配仓，与分配仓相连的换热段，与换热段相连的出料仓，出料仓上设置有出料口，所述分配仓上有泄爆阀，换热段包括换热装置和二次蒸汽导出套件，二次蒸汽导出套件至少有一层，每层二次蒸汽导出套件设置有一个二次蒸汽出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤干燥机，其特征在于：包括锁气进料口，与锁气进料口相连的分配仓，与分配仓相连的换热段，与换热段相连的出料仓，出料仓上设置有出料口，所述分配仓上有泄爆阀，换热段包括换热装置和二次蒸汽导出套件，二次蒸汽导出套件至少有一层，每层二次蒸汽导出套件设置有一个二次蒸汽出口。


2.根据权利要求1所述煤干燥机，其特征在于：所述二次蒸汽导出套件包括多个二次蒸汽套件，所述二次蒸汽套件包括一个锥形的破拱风帽，破拱风帽下部连接负压二次蒸汽管，负压二次蒸汽管通过压力控制阀与正压二次蒸气返吹管相连，多个二次蒸汽套件的正压二次蒸汽返吹管均与二次蒸汽出口相连。


3.根据权利要求1或2所述煤干燥机，其特征在于：所述二次蒸汽导出套件的层数N根据干燥段总体高度b和所需干燥停留时间t，综合导热值θ确定；其中θ由薄层干燥试验得到的煤的干燥速率和散料条件下的导热系数获得的经验数，取值范围在0～10之间；
当b/t≤θ，N＝1
当b/t≥θ，N＝b/θ，N望大取整。


4.根据权利要求1或2所述煤干燥机，其特征在于：相邻两个二次蒸汽导出套件之间的距离a＝θ×t。


5.根据权利要求1所述煤干燥机，其特征在于：换热装置之间的距离c，换热装置内部间隔之间的距离d，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，薛改凤，冯强，周森林，陈细涛，张雪红，曹素梅，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42