间接加热的流化床干燥器制造技术

技术编号:7144315 阅读:248 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于干燥潮湿的细粒的松散物料的、间接加热的流化床干燥器(1)。该流化床干燥器(1)包括壳体(2),该壳体具有加气底部(6)、在加气底部(6)上方延伸的换热器内置件和至少一个设置在加气底部(6)下方的用于被干燥的松散物料的排料装置。本发明专利技术流化床干燥器(1)的特征在于,壳体(2)在换热器内置件区域中的可用的流动横截面在壳体的横截面在换热器内置件的整个高度上恒定的情况下在流化介质的流动方向上增加。通过这种方式可靠地防止稳态流化床的不允许的膨胀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种间接加热的流化床干燥器,用于干燥潮湿的细粒的松散物料例如褐煤,该流化床干燥器包括壳体,该壳体具有加气底部、在加气底部上方延伸的换热器内置件和至少一个设置在加气底部下方的用于被干燥的松散物料的排料装置。
技术介绍
例如DE 196 20 047 Al公开这样的流化床干燥器。在将褐煤处理为用于在蒸汽发生器中燃烧的锅炉煤时,已知的是,在作为电站锅炉组件的冲击式磨机和锤磨机中同时粉碎和磨碎褐煤(磨碎干燥),其中,通过分流出的烟气流来提供干燥所需的干燥能量。正如现有技术已说明,在流化床干燥器中干燥新出矿的原褐煤能耗较低。但流化床接触干燥器是结构复杂的设备,因此现有技术中在设计流化床工艺努力使得用于干燥器的投资成本尽可能低。对此如DE196 20 047 Al建议在设计该工艺时使流化床干燥器可以以相对高的流动速度工作,由此干燥器可具有相对小的横截面和由此小的基面。但对于流化床或者说流化层中的热传导来说却不希望流过干燥器的气体速度过高。从一临界速度起稳态流化床进入非稳态区域,这是因为细粒材料从流化床中的排出加快。由此形成流化床床材料粗化,这对流化床中的流体力学和热传导产生不利的影响。通过干燥器中水的蒸发,蒸汽质量流在流动方向上增大,这引起干燥器中气体或余汽的流动速度的相应升高。根据流化床中热传导理论,热传导的最大值配置给流化床的特定的膨胀状态或者说流化床中特定的速度。由此可以得出,流化床的过度膨胀减弱换热器的作用。此外,通过细粒排出引起的床材料粗化也将减弱换热器的作用。EP 0341347 Al中公开一种流化床接触干燥器,其壳体由至少一个槽构成,在槽中分别设置由冷凝蒸汽流过的、在多个蒸汽通道中具有显著减少的管数或者说蒸汽横截面的直管束形式的换热器。这些管设置在接触干燥器的槽中,使得热寄存器(Heizregister)管距相等。通过EP 0341347的措施实现了管束式换热器中的热蒸汽的基本上恒定的流动速度。但EP 0341347 Al的方案缺点在于干燥器壳体的横截面积在其高度上在换热器内置件区域中没有保持恒定。这将引起流化床中流体力学的干扰,这出于功率优化的原因是不希望的。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是,在尽可能优化的热传导方面改进开头所提类型的流化床干!^器。该任务通过一种用于干燥潮湿的细粒的松散物料的、间接加热的流化床干燥器来解决,该流化床干燥器包括壳体,该壳体具有加气底部、在加气底部上方延伸的换热器内置件和至少一个设置在加气底部下方的用于已干燥的松散物料的排出装置,本专利技术的流化床干燥器的特征在于,壳体在换热器内置件区域中的可用的流动横截面在壳体横截面积在壳体高度上恒定的情况下在换热器内置件的区域中在流化气的流动方向上增加。按本专利技术流化床干燥器壳体优选具有矩形、优选正方形的横截面。当然壳体也可具有圆环形横截面。这样以有利的方式避免了气体或者说余汽在壳体高度上的流动速度的过度增加。 由此减少了流化床细粒部分的排尘,从而改善换热器内置件接触面上的热传导。在本专利技术流化床干燥器的一种特别优选的变型方案中规定换热器内置件的充填密度在流化气的流动方向上减小。由此无须附加的内置件就可以在换热器高度上的壳体横截面恒定的情况下增大壳体的可用的流动横截面,其结果是在余汽质量流增加时减小速度的增加。在本专利技术流化床干燥器的一种优选的变型方案中规定将管束和/或板组设置为换热器,所述管束和/或板组组成不同管距和/或不同板距的多个段。例如可以将管束设置为换热器,这些管束成段地以不同管直径和/或不同间距设置。合乎目的的是,管直径在流化气流动方向上减小或者其间距在流动方向上变大。可在流化气流动方向上前后设置或者说前后连接至少两个、优选三个例如热寄存器形式的换热器段。在本专利技术流化床干燥器的一种优选的变型方案中规定所有的换热器段具有大致相等的换热面积,由此在换热器管中出现平均下降的速度水平。换热器内置件可构造为多通道的,优选换热器内置件构造为三通道的,每个通道连接到一个冷凝物收集器上。通过后面的措施避免由于夹带冷凝物引起压力损失。通过换热器管的多通道结构提高了由蒸汽加热的管的内侧上的热传导,这有利于提高热传导系数并且由此提高总热传导效率。尤其是通过在流动方向上增大管距或者通过在流动方向上减小管直径而扩大了管之间的决定流动特性的自由面积。由此减小了由于向上增加的蒸汽质量流引起的速度增加。从而降低了排尘并且有效避免了流化床粗化。通过使中间管速度接近对热传导而言的理论最佳值来改善热传导。此外,以kg/m2表示的单位蒸发率提高到直至临界速度。本专利技术流化床干燥器的一种变型方案的特点是设置漏斗形出口端,这样构造其几何形状,使得在排出松散物料时形成整体流动(Massenfluss)。这意味着,在排料时出口端中的整个内容物都处于运动中。不存在死区或者说也许存在最小的死区或者说静止松散物料区。与此相反的是通常所称的所谓的核心流动,其可能引起流化床的流态化干扰,例如当加气底部下方的固定床(Festbett)上产生在排料时不运动的堆积物时会出现这种干扰。优选这样选择出口端的周壁的陡度,使得在排出松散物料时形成整体流动。也就是说,在排料时整个固定床在每一个位置上都在运动。附图说明接下来借助附图中所示的实施例来解释本专利技术。附图如下图1本专利技术流化床干燥器的示意图2图1中的流化床容器转动90°的剖面图。 具体实施例方式图1所示的流化床干燥器(1)具有横截面为矩形的壳体( 。在流化床干燥器(1) 的上端面C3)上设置具有蜂窝轮闸门( 的填充管(4)作为原褐煤进料装置。在流化床干燥器(1)背离上端面(3)的下端部上,在加气底部(6)的下方设置漏斗形出口端(7),在该出口端的下端部上设置如蜂窝轮间门( 形式的机械排料装置。在那里也可用螺旋输送器或类似物作为机械排料装置来代替蜂窝轮间门。在该实施方式中,流化床干燥器(1)主要用于干燥褐煤并且参照一种用于干燥褐煤的方法进行说明。但本专利技术应理解为该干燥器也可用于干燥其它颗粒状物质。加气底部(6)在其背离排料部(7)的一侧设有用于送入流化气的喷嘴(8)。考虑将水蒸汽用作流化气或者说流化介质。为使流化床干燥器(1)中的褐煤流态化,例如可从离开流化床干燥器的余汽在电过滤器后分出一个分流。在加气底部(6)的上方,管束(9)形式或板形式的换热器内置件横向于气流延伸并且在必要时略微倾斜,蒸汽作为加热介质流过这些换热器内置件。装入流化床干燥器(1)的例如具有0 2_粒度和直至65 (重量)%含水量的褐煤在加气底部(6)的上方借助流化介质保持在准稳态流化床中,流化床干燥器(1)中的流化床料位以附图标记(10)来表示。流化床中的褐煤颗粒在此与横向穿过壳体的管束式换热器(9)进行接触,管束式换热器以三个段lla、llb、llc在流动方向上前后设置。当温度大约在105 120°C之间时,大于50%的要被干燥的煤的原始重量作为水被蒸发。通过碳中水的蒸发,安装在流化床中的管束式换热器(9)区域中的余汽质量流向上连续增加。由此余汽的速度也相应升高。从一定的临界速度起,稳态流化床变为非稳态区域并且流化床粉煤成分的排尘急剧增强。此处主要涉及小于300 μ m的颗粒大小。由此产生流化床的床材料的粗化,这会对流化床中的流体力学和热传导产生不利影响本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.间接加热的流化床干燥器(1),用于干燥潮湿的细粒的松散物料,该流化床干燥器包括壳体(2),所述壳体具有加气底部(6)、在加气底部(6)上方延伸的换热器内置件和至少一个设置在加气底部(6)下方的用于被干燥的松散物料的排料装置,其特征在于,壳体(2)在换热器内置件区域中的可用的流动横截面在换热器内置件的整个高度上在有恒定横截面的情况下在流化气的流动方向上增加。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:HJ·克卢茨
申请(专利权)人:RWE动力股份公司
类型:发明
国别省市:DE

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