利用太阳能实现褐煤脱水提质的带式传递干燥系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及煤炭高效利用领域，旨在提供一种利用太阳能实现褐煤脱水提质的带式传递干燥系统及方法。该系统包括由带式输送设备依次连接的进料预热室、干燥器和卸料冷却室，干燥器由一竖向的隔断分为空气预热室和干燥室两个部分，隔断上设通孔，空气预热室设风入口、干燥室设风出口；所述卸料冷却室设新风入口，卸料冷却室的风出口通过风管连接空气预热室的风入口，干燥室的风出口通过风管同时连接至进料预热室的风入口和空气预热室的风入口，进料预热室的风出口连接至煤粉分离系统。本发明专利技术节能减排效果显著，干燥工艺简单，初投资小，运行成本低，常规能源消耗少，污染物排放小，整个装置的管理和使用更容易被用户接受。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤炭高效利用领域，具体涉及利用太阳能实现褐煤脱水提质的带式传 递干燥系统及方法。
技术介绍
我国褐煤储量十分丰富，已探明储量在1000亿吨以上，占煤炭总储量的13%左 右。随着经济发展和优质煤炭资源可采储量的下降，有效利用褐煤具有十分重要的意义。 但是，褐煤是一种煤化程度最低的矿产煤，其水分含量高(一般在25wt% 50wt% )，热值 低(一般在1500kcal/kg 3500kcal/kg)，长距离输送经济性差。褐煤的这些劣势增加了 褐煤的利用成本，降低了其市场竞争力，限制了褐煤的高效大规模使用。因此降低褐煤的水 分，提高能量密度成为褐煤预处理的关键技术。对褐煤脱水提质技术的研究已开始成为国内外热点，国外对此做了大量研究，褐 煤脱水提质技术较多，大致可以分为三类方法机械脱水法、蒸发脱水法和非蒸发脱水法。 机械脱水法在选煤厂已广泛使用，但其处理能力和脱水效率尚难适应要求。蒸发脱水法，利 用热油、热空气、过热蒸汽等介质直接或间接的加热褐煤，使褐煤内水分以气态形式脱除。 蒸发脱水工艺需要大量的能量来蒸发水分，能耗大。非蒸发脱水法主要分为水热处理法和 机械热压脱水法，将褐煤内的水分以液态形式去除。非蒸发脱水法，工艺复杂，成本较高，目 前未投入工业应用。此外，非蒸发脱水法还带来了废水、废气处理等问题。国内在褐煤脱水提质方面研究相对不多，报道较少。国内的褐煤脱水提质工艺主 要有烟气干燥法和过热蒸汽干燥法。前者由于褐煤挥发分高，受进风温度的影响，容易起火 燃烧，干燥效率低，而且设备庞大，投资费用高。后者利用高品位能源过热蒸汽作为热源，成 本昂贵，能源消耗量大，不适合我国国情。因此，开发一种耗能少，排放小，成本低，安全可靠的绿色褐煤脱水技术具有十分 重要的意义。目前国内外尚未有利用太阳能资源进行褐煤脱水提质的工艺和技术，本专利技术 充分利用了我国褐煤资源丰富地区又是太阳能资源最丰富地区的特点，填补了太阳能褐煤 脱水提质的空白。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于工厂原输煤 系统的。为解决技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的提供一种利用太阳能实现褐煤脱水提质的带式传递干燥系统，包括由带式输送设 备依次连接的进料预热室、干燥器和卸料冷却室，其特征在于，所述干燥器由一竖向的隔断 分为空气预热室和干燥室两个部分，隔断上设通孔，空气预热室设风入口、干燥室设风出 口 ；带式输送设备横穿过进料预热室、干燥室和卸料冷却室；所述卸料冷却室设新风入口， 卸料冷却室的风出口通过风管连接空气预热室的风入口，干燥室的风出口通过风管同时连接至进料预热室的风入口和空气预热室的风入口，进料预热室的风出口连接至煤粉分离系 统。本专利技术中，所述干燥器的横截面呈直角梯形，干燥室在较长直边一侧，空气预热室 在较短直边一侧；干燥器的较短直边与斜边是透明的玻璃盖板，空气预热室的底部和隔断 侧设波纹式吸收板；干燥室与隔断相对的一侧设反射板，且该反射板延伸至玻璃盖板之外。本专利技术中，所述带式输送设备的装载部分是带式铁丝网。本专利技术中，所述干燥室的上部设置连接至除尘器的风幕机，用于吹出清扫粉尘的 风幕。本专利技术中，在所述干燥器隔断上的通孔处设风机，通孔与带式输送设备的下部的 风室连通，使得热空气流过下通道后垂直穿过带式输送设备。本专利技术中，在所述风管上，根据热空气的传送方向设置单向阀或鼓风机。进一步地，本专利技术还提供了一种基于前述带式传递干燥系统的利用太阳能实现褐 煤脱水提质的装置，包括煤仓、破碎装置和产品煤仓，所述煤仓通过原煤输送设备连接至破 碎装置，破碎装置通过带式输送设备连接进料预热室，所述煤粉分离系统通过煤粉输送设 备连接至产品煤仓。更进一步地，本专利技术提供了 一种基于前述装置的利用太阳能实现褐煤脱水提质的 方法，包括以下步骤(1)将煤仓的褐煤块送入破碎装置，使褐煤破碎为粒度为6mm以下的煤粒；(2)利用带式输送设备首先将破碎后的煤粒送入进料预热室，并与来自干燥室的 部分热空气换热，预热煤粒；(3)将预热后的煤粒送入干燥室内，接收太阳光辐射和来自空气预热室的热空气 的热、质传递，煤粒最终温度升高，水分蒸发并被热空气带出干燥室，煤粒得到干燥；(4)将干燥后的煤粒进入卸料冷却室与新风接触，冷却煤粒，同时预热新风；(5)收集从卸料冷却室出来的产品褐煤煤粒。该方法中，还包括(1)从干燥室出来热空气分成两部分，其中第一部分热空气循环使用，与在卸煤冷 却室预热后的新风混合，经空气预热室加热，送入干燥室内；第二部分热空气送入进料预热 室，预热待干燥的煤粒；(2)从进料预热室内排出的空气，经煤粉分离系统分离空气及空气中携带的煤 粉；(3)分离后的煤粉进入产品煤仓，分离后的空气排入大气。本专利技术通过冷热风循环和新风补充利用半封闭风系统，带内置空气预热的干燥 器；输送煤粒设备横向依次穿过进料预热室、干燥室和卸料冷却室中部，且连接干燥室的前 后工序设备，按换热原理要求依次实现了预热、干燥和冷却过程；所述的风循环利用半封闭 系统指新风通过卸料冷却室冷却热煤粒，预热自身后，与部分干燥后的热风进入干燥室内 置的空气预热室，利用太阳能光照提高风温，循环使用，而热风的另一部分进入进料预热室 预热煤粒，这样既降低了空气中的湿度，又循环利用热风，构成一个半封闭的风系统。与传统的干燥器相比，本装置实现了一室两用的目的，使结构更加紧凑。空气预热 室或干燥室的玻璃盖板是斜向设置的，并公用一块朝向太阳光照射充足的方向。4在本专利技术中，进入出料冷却室内的干燥介质_褐煤的温度最高能达到100°C，进入 干燥室内的空气温度可达50 70°C。可将含水分(全水)30%以上的褐煤干燥到5%以下。 根据实测结果，干燥装置的热效率最高可以达到61 % (传统干燥装置热效率一般在40% )。本专利技术的有益效果在于与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和突出效果节能减排效果显著，利用褐煤富产区内蒙古、云南、新疆等地丰富的太阳能对褐煤 进行就地干燥；干燥工艺简单，初投资小，运行成本低，常规能源消耗少，污染物排放小；而 传统热处理方法既要消耗大量化石能源，还会产生烟道气，增加CO2排放，因此，太阳能干燥 褐煤具有明显的节能减排效果。采用太阳能非聚焦干燥器，褐煤的干燥温度在90 100°C，温度较低，并且加热 均勻，不会产生局部过热和短时高温，使煤质发生变化，同时也杜绝了产生自燃和爆炸的现 象，有效解决了易燃褐煤采用传统的直接加热干燥可能带来的安全隐患。干燥装置内无流态化流型控制问题，使系统操作简单、稳定；根据干燥速度和干燥 量的需要，调节系统进煤量。本专利技术装置和系统可以直接接入电厂燃料系统，在线布置，并与电厂燃料系统和 设备相结合，甚至可以利用部分设备，因此，整个装置的管理和使用更容易被用户接受。本专利技术可用于大规模的褐煤干燥提质过程，实现褐煤的高效、低污染、低成本利用。附图说明图1为本专利技术中利用太阳能实现褐煤脱水提质系统的流程示意图；图2表示了带式传递干燥装置结构示意图；图3为图2中A-A向的剖视图。附图标记1煤仓、2破碎装置、3进料预热室、4卸料冷却室、5产品煤仓、6带内置 空气预热的干燥器、7煤粉分离系统、8、煤层、9链式铁丝网、10滑轮、11空气预热室、12波纹 式吸收板、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用太阳能实现褐煤脱水提质的带式传递干燥系统，包括由带式输送设备依次连接的进料预热室、干燥器和卸料冷却室，其特征在于，所述干燥器由一竖向的隔断分为空气预热室和干燥室两个部分，隔断上设通孔，空气预热室设风入口、干燥室设风出口；带式输送设备横穿过进料预热室、干燥室和卸料冷却室；所述卸料冷却室设新风入口，卸料冷却室的风出口通过风管连接空气预热室的风入口，干燥室的风出口通过风管同时连接至进料预热仓的风入口和空气预热室的风入口，进料预热室的风出口连接至煤粉分离系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建忠，周俊虎，岑可法，周志军，王智化，杨卫娟，程军，黄镇宇，张彦威，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]