本实用新型专利技术属于煤炭干燥技术领域，具体公开了一种煤炭蒸汽干燥回转炉强化传热装置，包括煤炭蒸汽干燥回转炉，煤炭蒸汽干燥回转炉的一端为进料口，煤炭蒸汽干燥回转炉的另一端为出料口，煤炭蒸汽干燥回转炉内沿炉长方向以同心圆方式排列2‑5圈贯穿于整个筒体的蒸汽列管，蒸汽列管通过筋板固定在煤炭蒸汽干燥回转炉的炉内壁上，煤炭蒸汽干燥回转炉内沿炉长方向设置有若干低温烟气列管，低温烟气列管沿煤炭蒸汽干燥回转炉的内壁圆周方向呈星形分布，低温烟气列管位于炉内的煤炭料面上方且不与煤炭接触，在煤炭蒸汽干燥回转炉内，以煤炭干馏炉排出的低温烟气为热源，采用烟气与煤炭间接或直接换热的方式，可将煤炭的干燥温度提高到270～300℃。
【技术实现步骤摘要】
一种煤炭蒸汽干燥回转炉强化传热装置
本技术属于煤炭干燥
，具体涉及一种煤炭蒸汽干燥回转炉强化传热装置。
技术介绍
煤炭的干燥过程是通过加热将煤炭中水分蒸发并排出的过程。含湿煤炭的干燥是在受热情况下，煤炭内部水分向表面移动，由液态变为汽态，再自煤炭表面将水分移入周围的气体介质过程。煤炭的干燥是一个传热和传质的综合过程：（1）煤炭干燥的传热过程：包括干燥介质以对流传热方式将热量传递给煤炭表面，再以传导传热方式向煤炭内部传递；煤炭表面受热后，煤炭中的水分汽化蒸发，由液体水变为气态蒸汽。（2）煤炭干燥的外扩散过程：水蒸汽通过煤炭表面边界层向干燥介质的扩散。（3）煤炭干燥的内扩散过程：水分自煤炭内部向表面的扩散。在煤炭干燥过程中，上述三个过程是同时进行的。在煤炭干燥的间接式回转炉中，煤炭与加热介质不直接接触，通过固体壁面实现间接热量传递，采用负压抽吸或通入少量载气等方法将煤炭干燥过程产生的湿蒸汽排出回转炉。根据固体壁面设置形式的不同，干燥炉主要分为外热式回转炉和列管式回转炉两大类。外热式回转炉大多采用热烟气加热回转筒体外壁，通过筒壁对炉内煤炭进行干燥；列管回转炉是外热式回转炉的一种形式，通过设置在回转炉筒体内若干加热管对筒体内煤炭进行干燥。煤炭蒸汽干燥回转炉是回转炉的一种，其主体设备是一个卧式回转圆筒，圆筒内沿炉长方向以同心圆方式排列2-5圈贯穿于整个筒体的加热管，加热管通过筋板固定在筒壁上，并随筒体一起转动。筒体按照入料端高、出料端低的倾斜方式进行安装。物料进入筒体内后随着筒体的旋转，物料不断被提升、滚落，并与加热管和炉气进行热量传递。蒸汽干燥回转炉利用蒸汽热量对煤炭进行间接加热，加热蒸汽从回转炉尾部经过汽室通入到换热管内，煤炭从回转炉入料端加入到筒体内，在筒体内蒸汽走列管内侧煤炭走管外侧，含湿煤炭与蒸汽管壁进行接触换热。回转炉随着筒体的转动，煤炭在向出料端方向移动过程中，煤炭中水分吸热后蒸发，当煤炭到达回转炉出料端时，其水分含量达到要求，干燥后的煤炭从回转炉出料端排出并进入下一工序继续进行处置。蒸汽换热后产生的冷凝液进入到回收系统进行循环利用，煤炭中夹带的空气以及干燥产生的水蒸汽从回转炉出料端上部排出，并进入尾气处理系统回收水分。为提高回转炉干燥过程的传质速率，通常在筒体内通入一股载气，以便将煤炭干燥过程中脱除的湿汽快速排出回转炉。图1为煤炭干燥回转炉现有结构图。在煤炭蒸汽干燥回转炉内，从炉内气体流动来看，为提高传热效率，高温炉气应充满炉膛或贴附煤炭表面流动，但对煤炭蒸汽干燥（也有少量载湿氮气）回转炉来说，煤炭干燥过程所产生的气体量较小，高温炉气不能充满炉膛空间，造成高温炉气位于靠近炉顶，并在高温炉气与煤炭之间形成温度较低的气层，低温气层的存在，对炉顶管壁和高温炉气对煤炭的传热起到“隔绝”作用，减小了回转炉内的传热量。图2为回转炉内炉气分层分布图。在煤炭蒸汽干燥回转炉内，加热列管的内外表面都是光滑表面，当气体介质在加热列管的内部及外部流动时，因气体与壁面之间存在相对速度，将在壁面上形成一定厚度的气体附面层。附面层的厚度与流体速度有关，附面层厚度越厚其热阻越大。气体介质在壁面流动的附面层存在，降低了加热列管内侧和外侧的传热量。图3为列管管壁对流传热附面层结构。在煤炭蒸汽干燥回转炉内，当蒸汽列管内的加热介质为蒸汽时，蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时，就会在壁面上形成膜状凝固。膜状凝固的壁面被一层液膜覆盖，凝结放出的相变潜热须通过液膜才能传到冷却壁面上，这时液膜就成为换热的主要热阻。同时，在回转炉内蒸汽列管内部产生液膜后，当蒸汽流速较低时，凝结液就会积聚在管内底部，而蒸汽位于管内上部。随着换热过程的进行，液膜厚度不断增厚，管道内壁的换热热阻不断增加，造成蒸汽列管向煤炭传热量的降低。此外，蒸汽的温度较低，造成回转炉筒壁干燥温度低，也是影响回转炉内传热量的重要因素。图4为蒸汽列管内部换热过程示意图。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有煤炭蒸汽干燥回转炉存在的煤炭干燥温度低、煤炭与炉气换热效率低、列管内侧及外侧热阻大、回转炉内气流速度低、回转炉筒壁温度低等问题，提供了一种提高煤炭在回转炉内的干燥温度、提高传热效率、降低蒸汽使用量的煤炭蒸汽干燥回转炉强化传热装置。为了满足上述目的，本技术采取的技术方案为：一种煤炭蒸汽干燥回转炉强化传热装置，包括煤炭蒸汽干燥回转炉，所述煤炭蒸汽干燥回转炉的一端为进料口，所述煤炭蒸汽干燥回转炉的另一端为出料口，所述煤炭蒸汽干燥回转炉内沿炉长方向以同心圆方式排列2-5圈贯穿于整个筒体的蒸汽列管，所述蒸汽列管通过筋板固定在煤炭蒸汽干燥回转炉的炉内壁上，所述进料口端设置有载气入口，所述出料口的上端设置有载气出口，所述煤炭蒸汽干燥回转炉内沿炉长方向设置有若干低温烟气列管，所述低温烟气列管沿煤炭蒸汽干燥回转炉的内壁圆周方向呈星形分布，所述低温烟气列管位于煤炭蒸汽干燥回转炉内的煤炭料面上方且不与煤炭接触。优选的，所述煤炭蒸汽干燥回转炉沿炉长方向设置有若干个扬料板，所述扬料板的一侧焊接在煤炭蒸汽干燥回转炉的圆筒内壁上。优选的，所述煤炭蒸汽干燥回转炉的蒸汽列管和低温烟气列管的外表面设置有与壁面自成一体的肋片，所述肋片的扩展表面积为光表面的2-7倍。优选的，所述煤炭蒸汽干燥回转炉的蒸汽列管和低温烟气列管内部增设有麻花形的金属插入件。优选的，所述煤炭蒸汽干燥回转炉的载气采用干馏炉排出的300-350℃的低温烟气，所述低温烟气与煤炭采用顺流换热形式。优选的，所述煤炭蒸汽干燥回转炉的蒸汽列管和低温烟气列管内采用干馏炉排出的300-350℃的低温烟气，所述低温烟气与煤炭采用逆流换热方式。优选的，所述煤炭蒸汽干燥回转炉的筒壁内侧设置有夹套圆筒，所述夹套圆筒与煤炭蒸汽干燥回转炉的内壁之间形成夹套，所述环形的夹套内通入干馏炉排出的300-350℃的低温烟气，通过夹套内低温烟气的余热向回转炉内进行传热。优选的，所述煤炭蒸汽干燥回转炉外设置有一台炉气循环风机，所述炉气循环风机将煤炭蒸汽干燥回转炉的载气出口排出的一部分炉气经循环风机加压后，再从煤炭蒸汽干燥回转炉的入料端鼓入。本技术的有益效果为：（1）在煤炭蒸汽干燥回转炉内，以煤炭干馏炉排出的低温烟气为热源，采用烟气与煤炭间接或直接换热的方式，可将煤炭的干燥温度提高到270～300℃；（2）在煤炭蒸汽干燥回转炉内，通过在炉体内侧的筒壁上设置扬料板、列管内侧设置插入件、列管外侧设置肋片、炉体的筒壁内侧设置夹套，可强化煤炭的传热效率，提高煤炭干燥质量；（3）在煤炭蒸汽干燥回转炉内，通过将煤炭干馏炉排出的低温烟气作为载气，同时各个列管内也使用干馏炉排出的300-350℃的低温烟气，并设置了炉气循环装置，强化了煤炭蒸汽干燥回转炉内的传热，达到提高煤炭干燥产能的目的，同时提高了能源的再利用，达到了环保节能的效果。附图说明图1为煤炭干燥回转炉现有结构图；图2为现有技术中回转炉内炉气分层分布图；图3为现有技术中列管本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种煤炭蒸汽干燥回转炉强化传热装置，包括煤炭蒸汽干燥回转炉，所述煤炭蒸汽干燥回转炉的一端为进料口，所述煤炭蒸汽干燥回转炉的另一端为出料口，所述煤炭蒸汽干燥回转炉内沿炉长方向以同心圆方式排列2-5圈贯穿于整个筒体的蒸汽列管，所述蒸汽列管通过筋板固定在煤炭蒸汽干燥回转炉的炉内壁上，所述进料口端设置有载气入口，所述出料口的上端设置有载气出口，其特征在于：所述煤炭蒸汽干燥回转炉（1）内沿炉长方向设置有若干低温烟气列管（5），所述低温烟气列管（5）沿煤炭蒸汽干燥回转炉（1）的内壁圆周方向呈星形分布，所述低温烟气列管（5）位于煤炭蒸汽干燥回转炉（1）内的煤炭料面上方且不与煤炭接触。/n
【技术特征摘要】
1.一种煤炭蒸汽干燥回转炉强化传热装置，包括煤炭蒸汽干燥回转炉，所述煤炭蒸汽干燥回转炉的一端为进料口，所述煤炭蒸汽干燥回转炉的另一端为出料口，所述煤炭蒸汽干燥回转炉内沿炉长方向以同心圆方式排列2-5圈贯穿于整个筒体的蒸汽列管，所述蒸汽列管通过筋板固定在煤炭蒸汽干燥回转炉的炉内壁上，所述进料口端设置有载气入口，所述出料口的上端设置有载气出口，其特征在于：所述煤炭蒸汽干燥回转炉（1）内沿炉长方向设置有若干低温烟气列管（5），所述低温烟气列管（5）沿煤炭蒸汽干燥回转炉（1）的内壁圆周方向呈星形分布，所述低温烟气列管（5）位于煤炭蒸汽干燥回转炉（1）内的煤炭料面上方且不与煤炭接触。
2.根据权利要求1所述的一种煤炭蒸汽干燥回转炉强化传热装置，其特征在于：所述煤炭蒸汽干燥回转炉（1）沿炉长方向设置有若干个扬料板（6），所述扬料板（6）的一侧焊接在煤炭蒸汽干燥回转炉（1）的圆筒内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种煤炭蒸汽干燥回转炉强化传热装置，其特征在于：所述煤炭蒸汽干燥回转炉（1）的蒸汽列管（4）和低温烟气列管（5）的外表面设置有与壁面自成一体的肋片（9），所述肋片（9）的扩展表面积为光表面的2-7倍。
4.根据权利要求1所述的一种煤炭蒸汽干燥回转炉强化传热装置，其特征在于：所述煤炭蒸汽干燥回转...
【专利技术属性】
技术研发人员：何成善，权芳民，
申请(专利权)人：酒泉钢铁集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：甘肃;62
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。