專利名稱:煤的干燥方法和干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種煤的干燥方法及干燥裝置,特別是涉及對待裝入煉焦?fàn)t的煤的干燥方法及干燥裝置。
在焦炭(碳)生產(chǎn)之際,為了提高焦炭的品質(zhì)和煉焦?fàn)t的生產(chǎn)效率,要對待裝入煉焦?fàn)t前的煤進(jìn)行干燥。煉焦?fàn)t用的煤所含有的水分在其被干燥前通常為7%-10%的范圍內(nèi),在煤干燥機內(nèi)要將煤的含水量干燥至0%~6%。對于把干燥后的煤的含水量保持在規(guī)定值的過程,也有稱為煤的調(diào)濕過程的。
使用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥已為人所知。在流化床干燥機中,供給到干燥機內(nèi)的煤在熱風(fēng)作用下邊流化邊被干燥,而熱風(fēng)是從分布板下方送入的。因而,供給到干燥機內(nèi)的氣體的速度通常要達(dá)到使煤可流化的速度。
用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥時,煤中所含的粉煤與排放氣體(煙氣)一起流走。因此,如果通過調(diào)整送風(fēng)氣體在干燥機內(nèi)的上升速度,將比規(guī)定粒徑小的粉煤與氣體一起從干燥機內(nèi)排出,然后,利用氣固分離裝置將該微細(xì)煤粉回收,則在該流化床干燥機內(nèi),能對煤進(jìn)行干燥的同時,還可以對煤進(jìn)行分級。
作為向流化床干燥機供給氣體的熱氣源,可利用專用的熱風(fēng)發(fā)生裝置產(chǎn)生高溫氣體并將高溫氣體供給到爐內(nèi),但也可使用煉焦?fàn)t的煙氣作為一部分或全部的供給氣體。特開昭57-33774號公報披露了一種干燥系統(tǒng),該干燥系統(tǒng)是在流化床干燥機內(nèi)配置加熱導(dǎo)熱管,在加熱導(dǎo)熱管內(nèi)回收煉焦?fàn)t發(fā)生氣體的顯熱,使作為熱源的有機熱介質(zhì)循環(huán),且把煉焦?fàn)t燃燒排氣作為熱風(fēng)吹入流化床干燥機。
在床式煉焦?fàn)t中,一排碳化室和燃燒室經(jīng)約100mm厚的磚隔開相對、且交替配置。燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的熱量通過磚傳遞給碳化室內(nèi)的煤。1列燃燒室通常被分隔成26室至34室的小室,在各燃燒室下部配置蓄熱室。各小室被分成2組,第一組的蓄熱室蓄熱結(jié)束后成為高溫狀態(tài),燃?xì)夂涂諝庠谛顭崾覂?nèi)被預(yù)熱,燃?xì)庠谄渖喜康氖覂?nèi)與空氣會合并燃燒(上升氣流),然后,燃燒后的排出氣體被引流到第二組室內(nèi)(下降流),在配置于其下部的蓄熱室內(nèi)回收熱量后經(jīng)煙道排出。
第一組蓄熱室溫度因預(yù)熱空氣而下降,第二組蓄熱室因蓄熱,溫度上升。經(jīng)過一定時間,分別將第一組切換成蓄熱功能,將第二組切換成燃燒功能。每隔一定時間進(jìn)行上述的切換,交替地進(jìn)行預(yù)熱和蓄熱操作,提高了蓄熱效率。把燃燒室的狀態(tài)在燃燒側(cè)和引流側(cè)之間如上所述地切換操作稱為燃燒切換。
根據(jù)圖4說明燃燒切換時的空氣和氣體的供給和停止操作。
首先,于規(guī)定時間內(nèi)減少直到停止向為燃燒側(cè)(假定為A側(cè))的燃燒室供給氣體。然后,于規(guī)定時間減少直到停止燃燒用空氣的供給。此時,從引流側(cè)(假定為B側(cè))的燃燒室。蓄熱室通向煙道的排氣系統(tǒng)從打開狀態(tài)變至關(guān)閉。之后,從在那以前為燃燒側(cè)的A側(cè)的燃燒室。蓄熱室通向煙道的排氣系統(tǒng)從關(guān)閉狀態(tài)到打開狀態(tài),可向煙道排出氣體,之后,向在那以前為引流側(cè)的B側(cè)燃燒室慢慢地導(dǎo)入空氣,最后開始投入燃?xì)狻?br>
在床式煉焦?fàn)t中,燃燒氣體的切換按如上方式以一定時間間隔進(jìn)行。在該切換時間段,如圖4的最下面曲線所示,煉焦?fàn)t的燃燒排氣在一段很短時間內(nèi)是中斷的。對于用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為流化床干燥機的供給氣體的現(xiàn)有技術(shù)而言,沒有提出相應(yīng)的對策來解決上述燃燒氣體切換時的燃燒排氣的中斷問題,因此,不能對煤進(jìn)行穩(wěn)定的干燥。
因來自流化床干燥機的排氣含有高溫且飽和或接近于飽和的水蒸汽,所以存在的問題是排氣在排氣配管內(nèi)因冷卻而在管內(nèi)發(fā)生結(jié)露,配置在排氣配管后部的集塵器內(nèi)的濾布容易發(fā)生堵塞。
此外,在流化床干燥機中,不論給煤的供給速度的大小如何,氣體供給量都必須確保能夠使煤流化的量。另一方面,用作供給氣體的煉焦?fàn)t煙道排氣的溫度通常一直高于一定溫度。在流化床干燥機開始運行時,雖然煤的供給速度慢慢增加,但因為如前所述的供給氣體的供給量要被保持在一定量以上,所以在供煤速度較低期間,存在煤干燥過度的問題。
本發(fā)明的目的在于解決上述問題,提出一種煤的干燥方法和干燥裝置,這種方法和裝置在用煉焦?fàn)t煙道排氣經(jīng)流化床干燥機對煤干燥時,煉焦?fàn)t燃燒氣體切換時也能夠?qū)γ悍€(wěn)定地干燥。
本發(fā)明另外的目的是防止來自流化床干燥機的排氣的結(jié)露。本發(fā)明再有一個目的是防止流化床干燥機運行開始時對煤過度干燥。本發(fā)明還有目的是減少從流化床干燥機排出的微小煤粉的揚塵,改善焦炭的品質(zhì)。
為了解決上述問題,本發(fā)明的主要構(gòu)思如下(1)一種煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),再次用作為供給到流化床干燥機的供給氣體。
(2)一種煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),再次用作為供給到流化床干燥機的供給氣體的同時,減少向流化床內(nèi)供給的煤量。
(3)一種煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,再度使用從流化床干燥機排出的氣體作為供給到流化床干燥機的供給氣體,減少向流化床內(nèi)供給的煤量的同時,減少從流化床排出的煤量,保持流化床內(nèi)的煤層厚度。
(4)根據(jù)上述(2)或(3)所述的煤的干燥方法,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,向流化床供給的煤量要進(jìn)行調(diào)整,以便于干燥機出口側(cè)處的煤溫基本一定。
(5)根據(jù)上述(2)或(3)所述的煤的干燥方法,其特征是向流化床供給的煤量要進(jìn)行調(diào)整,以便于使供給到流化床的供給氣體的溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的溫度差落入預(yù)定的范圍內(nèi)。
(6)根據(jù)上述(2)或(3)中任何一項所述的煤的干燥方法,其特征是在再次供給上述煉焦?fàn)t的煙道排氣時,將煉焦?fàn)t的煙道排氣用作為供給到流化床干燥機的供給氣體的同時,增加供給到流化床內(nèi)的煤量,以便于使干燥機出口側(cè)處的煤溫落入預(yù)定目標(biāo)溫度范圍內(nèi)。
(7)根據(jù)上述(6)所述的煤的干燥方法,其特征是按下述方式增加向流化床供給的煤量,即,要使供給到流化床的供給氣體的溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的溫度差落入預(yù)定的范圍內(nèi)。
(8)根據(jù)上述(1)至(3)中任何一項所述的煤的干燥方法,其特征是把從流化床干燥機排出、循環(huán)、并供給到流化床干燥機的氣體的氣體路徑的部分或全部制成絕熱結(jié)構(gòu),并對該氣體的一部分加熱。
(9)根據(jù)上述(1)至(3)中任何一項所述的煤的干燥方法,其特征是在再次使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),用作為供給到流化床干燥機的供給氣體時,向配置在該循環(huán)氣體的氣體經(jīng)徑上的集塵器投入清潔該集塵器用氣體,并使排出系統(tǒng)外的氣體量增加,該增加量與因氣體投入而增大的氣量相當(dāng)。
(10)根據(jù)上述(1)至(3)中任何一項所述的煤的干燥方法,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時預(yù)先發(fā)出預(yù)知信號,根據(jù)以該預(yù)知信號為基礎(chǔ)的程序進(jìn)行下述1種或2種以上的操作,即作為上述流化床干燥機的供給氣體的排氣循環(huán)使用量的變更、供給到流化床的煤供給量的變更、從流化床排出煤的排出量的變更、循環(huán)氣體加熱、為清潔集塵器的氣體投入。
(11)根據(jù)上述(1)至(3)中任何一項所述的煤的干燥方法,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,用從熱風(fēng)發(fā)生裝置產(chǎn)生的熱風(fēng)循環(huán)氣體作為供給流化床干燥機的供給氣體。
(12)一種干燥煤的方法,該方法利用流化床干燥機對煤干燥,并使用煉焦?fàn)t的煙道排氣和從熱風(fēng)發(fā)生裝置供給的熱風(fēng)一起作為供給到該流化床干燥機的供給氣體,其特征是對應(yīng)于上述煉焦?fàn)t煙道排氣的供給量的變化,調(diào)整上述熱風(fēng)的供給量及/或溫度,從而將供給到流化床干燥機的供給氣體的供給量和溫度保持在預(yù)定的目標(biāo)供給量及溫度范圍。
(13)根據(jù)上述(1)至(3),(12)中任何一項所述的煤的干燥方法,其特征是加熱要供給到流化床干燥機內(nèi)的循環(huán)氣體及煉焦?fàn)t煙道排氣的一方或雙方并使其升溫。
(14)根據(jù)上述(1)至(3),(12)中任何一項所述的煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是將供給氣體的一部分供給到流化床氣腔內(nèi),同時將該供給氣體的其余部分在從干燥機的自由空間至集塵器之間的某處供給到干燥機的排氣中。
(15)一種煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是將燃燒切換時刻不同的2個系統(tǒng)煉焦?fàn)t的煙道排氣混合,并作為供給流化床干燥機的供給氣體。
(16)根據(jù)上述(1)至(3),(12)或(15)中的任何一項所述的煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床于燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是在該干燥機開始運行時向干燥機供給上述供給氣體,且向流化床內(nèi)添加水,并慢慢增加煤的供給量。
(17)根據(jù)上述(1)至(3),(12)或(15)中的任何一項所述的煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是將煉焦?fàn)t的煙道排氣和從流化床干燥機排出的循環(huán)氣體一并用作供給到流化床干燥機的供給氣體,根據(jù)流化床干燥機出口處的煤溫度的測定結(jié)果,調(diào)整上述循環(huán)氣體使用量,同時也調(diào)整來自煉焦?fàn)t煙道的抽取氣量,以此穩(wěn)定流化床干燥機出口處的煤的溫度。
(18)根據(jù)上述(1)至(3),(12)或(15)中的任何一項所述的煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是將煉焦?fàn)t的煙道排氣和從流化床干燥機排出循環(huán)氣體一并用作供給到流化床干燥機的供給氣體,根據(jù)供給到流化床內(nèi)的供給氣體溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的差,調(diào)整上述循環(huán)氣體使用量,同時也調(diào)整來自煉焦?fàn)t煙道的抽取氣量,以此穩(wěn)定流化床干燥機出口處的煤的溫度。
(19)根據(jù)上述(1)至(3),(12)或(15)中的任何一項所述的煤的干燥方法,其特征在于對從流化床排出氣體中夾帶的煤粉進(jìn)行氣固分離,在該分離后的煤粉中添加由煤類或石油類的包含重質(zhì)烴的液體構(gòu)成的添加劑并混合,將該混合后的煤粉與經(jīng)上述流化床干燥機干燥后的煤一起作為煉焦?fàn)t裝爐原料。
(20)根據(jù)上述(1)至(3),(12)或(15)中的任何一項所述的煤的干燥方法,其特征是對于從流化床排出氣體中夾帶的煤粉進(jìn)行氣固分離,在該分離后的煤粉中添加由煤類或石油類的包含重質(zhì)烴的液體構(gòu)成的添加劑并混合,將該混合后的煤粉加壓成型,把該成型后的煤粉與經(jīng)上述流化床干燥機干燥后的煤一起作為煉焦?fàn)t裝入原料。
上述本發(fā)明由煉焦?fàn)t燃燒氣體切換等原因引起煉焦?fàn)t煙道排氣供給停止或減少時,通過使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),再用作為供給流化床干燥機的供給氣體,就能夠維持流化床干燥機正常運行所需的氣體供給量。
在使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),再次用作為流化床干燥機的供給氣體時,雖然因為該供給氣體的溫度下降,水蒸汽含量增加,降低了對煤的干燥能力,但通過對供給氣體循環(huán)使用時減少供給流化床的供煤量,所以仍能夠?qū)母稍餀C排出的煤含水量維持在目標(biāo)值上。此外,通過減少供給流化床的給煤量的同時,減少從流化床排出的排煤量,保持流化床內(nèi)的煤層厚度,也能夠維持干燥機內(nèi)煤的穩(wěn)定流動狀態(tài),確保煤干燥度的穩(wěn)定,分級特性的穩(wěn)定。
本發(fā)明還具有實施上述(1)-(8)的煤干燥方法的裝置。
(21)一種煤干燥裝置,該干燥裝置具有干燥煤的流化床干燥機,將煉焦?fàn)t的煙道排氣的一部分或全部供給到該流化床干燥機的氣體配管,其特征在于還具有使從流化床干燥機排出氣體再次循環(huán),并供給到流化床干燥機的氣體循環(huán)配管和氣體循環(huán)系統(tǒng)控制裝置,該系統(tǒng)控制裝置進(jìn)行如下的控制,即,在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣供給停止或減少時,使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),并再次用作為供給到流化床干燥機的供給氣體。
(22)一種煤干燥裝置,該干燥裝置具有干燥煤的流化床干燥機,將煉焦?fàn)t的煙道排氣的一部分或全部供給到該流化床干燥機的氣體配管,其特征在于還具有使從流化床干燥機排出的氣體再次循環(huán),并供給到流化床干燥機的氣體循環(huán)配管;氣體循環(huán)系統(tǒng)控制裝置,該系統(tǒng)控制裝置進(jìn)行如下的控制,即,在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣供給停止或減少時,使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),并再次用作為供給到流化床干燥機的供給氣體;以及煤供給量控制裝置,該控制裝置控制減少供給到流化床的供煤量。
(23)一種煤干燥裝置,該干燥裝置具有干燥煤的流化床干燥機,將煉焦?fàn)t的煙道排氣的一部分或全部供給到該流化床干燥機的氣體配管,其特征在于還具有使從流化床干燥機排出的氣體再次循環(huán),并供給到流化床干燥機的氣體循環(huán)配管;氣體循環(huán)系統(tǒng)控制裝置,該系統(tǒng)控制裝置進(jìn)行如下的控制,即,在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣供給停止或減少時,使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),并再次用作為供給到流化床干燥機的供給氣體;煤供給量控制裝置,該控制裝置控制減少供給到流化床的供煤量;以及煤排出量控制裝置,該排出量控制裝置控制減少從流化床排出的煤量,保持流化床內(nèi)煤層厚度。
(24)根據(jù)上述(22)或(23)所述的煤的干燥裝置,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,向流化床供給的煤量要進(jìn)行調(diào)整,以便于干燥機出口側(cè)處的煤溫基本一定。
(25)根據(jù)上述(22)或(23)所述的煤的干燥裝置,其特征是向流化床供給的煤量要進(jìn)行調(diào)整,以便于使供給到流化床的供給氣體的溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的溫度差落入預(yù)定的范圍內(nèi)。
(26)根據(jù)上述(22)或(23)所述的煤的干燥裝置,其特征是在再次供給上述煉焦?fàn)t的煙道排氣時,上述氣體循環(huán)系統(tǒng)控制裝置進(jìn)行將煉焦?fàn)t的煙道排氣用作為供給到流化床干燥機的供給氣體的控制,上述煤供給量控制裝置增加供給到流化床內(nèi)的煤量,以便于使干燥機出口側(cè)處的煤溫落入預(yù)定目標(biāo)溫度范圍內(nèi)。
(27)根據(jù)上述(26)所述的煤的干燥裝置,其特征是按下述方式增加向流化床供給的煤量,即,要使供給到流化床的供給氣體的溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的溫度差落入預(yù)定的范圍內(nèi)。
(28)根據(jù)上述(21)至(23)中任何一項所述的煤的干燥裝置,其特征是把從流化床干燥機排出、循環(huán)、并供給到流化床干燥機的氣體的氣體路徑的部分或全部制成絕熱結(jié)構(gòu),并具有加熱該氣體的一部分的加熱裝置。
(29)根據(jù)上述(21)至(23)中任何一項所述的煤的干燥裝置,其特征是配置在循環(huán)氣體的氣體路徑上的集塵器清潔氣體控制裝置在再次使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),作為供給到流化床干燥機的供給氣體時,投入清潔用氣體,而干燥機排出氣體控制裝置控制排出系統(tǒng)外的氣量增加,該增加量與因氣體投入而增大的氣量相當(dāng)。
(30)根據(jù)上述(21)至(23)中任何一項所述的煤的干燥裝置,其特征在于該干燥裝置具有將流化床干燥機排氣排出到系統(tǒng)外部的煙囪;從流化床干燥機向該煙囪輸送排氣的排氣配管;設(shè)置在氣體配管上的第一調(diào)節(jié)閥及其控制裝置,該氣體配管是將上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的一部分或全部供給到該流化床干燥機內(nèi);設(shè)置在上述排氣配管上的第二調(diào)節(jié)閥及其控制裝置;和設(shè)置在上述氣體循環(huán)配管上的第三調(diào)節(jié)閥及其控制裝置;使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),再次用作為流化床干燥機的供給氣體時,上述第一調(diào)節(jié)閥的控制裝置關(guān)閉第一調(diào)節(jié)閥,第二調(diào)節(jié)閥的控制裝置關(guān)閉第二調(diào)節(jié)閥,第三調(diào)節(jié)閥的控制裝置打開第三調(diào)節(jié)閥。
(31)根據(jù)上述(21)至(23)中任何一項所述的煤的干燥裝置,其特征在于上述煉焦?fàn)t具有在煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時預(yù)先發(fā)出預(yù)知信號的預(yù)知信號發(fā)生裝置,上述循環(huán)氣體配管的控制裝置、煤供給量控制裝置、煤排出量裝置、加熱裝置、集塵器的清潔氣體控制裝置和第一至第三調(diào)節(jié)閥的控制裝置根據(jù)以該預(yù)知信號為基礎(chǔ)的程序進(jìn)行1種或2種以上的操作,即,作為上述流化床干燥機的供給氣體的排氣循環(huán)使用量的變更、供給到流化床的煤供給量的變更、從流化床排出煤的排出量的變更、循環(huán)氣體加熱、為清潔集塵器的氣體投入。
附圖的簡要說明
圖1是本發(fā)明的煤干燥裝置的整體簡要圖。
圖2是本發(fā)明的附加了熱風(fēng)發(fā)生裝置的煤干燥裝置的局部簡要圖。
圖3是本發(fā)明的附加了熱風(fēng)發(fā)生裝置的煤干燥裝置的局部簡要圖。
圖4是示出煉焦?fàn)t燃燒氣體切換狀況的圖。
圖5是示出本發(fā)明實施例1的控制狀況的圖。
圖6是示出本發(fā)明實施例2的控制狀況的圖。
圖7是示出本發(fā)明實施例3的控制狀況的圖。
圖8是示出本發(fā)明實施例4煉焦?fàn)t煙道排氣切換狀況的圖。
根據(jù)圖1-圖4,說明本發(fā)明的實施形式。
在煉焦?fàn)t1內(nèi)產(chǎn)生的煉焦?fàn)t的燃燒氣體通過煙道2從煉焦?fàn)t煙囪4排放到大氣中。流過煙道2的燃燒排放氣體的溫度是150-250℃,對于焦炭生產(chǎn)量100噸/日(裝入碳(濕)60噸/h)的煉焦?fàn)t1的爐簇,燃燒排放氣體的產(chǎn)生量約為6萬m3/h。
煤的流化床干燥機7從原料煤供給裝置15供給煤,從分布板14的下方供給作為供給氣體34的熱風(fēng),供給的煤在流過分布板14的上升氣流作用下形成流化床13。在該流化床13內(nèi),干燥煤內(nèi)所含的水分,煤被調(diào)整到規(guī)定的溫度及水分含有量后,從流化床干燥機7排出。
在本發(fā)明中,從煉焦?fàn)t煙道2分支出一根氣體配管8,在配管8上安裝鼓風(fēng)機12,煉焦?fàn)t排氣(煙氣)經(jīng)上述配管8和鼓風(fēng)機12供給到流化床干燥機7內(nèi)。從流化床干燥機7排出的氣體32通過排氣管17經(jīng)集塵器16、鼓風(fēng)機18從煙囪20排放到大氣中。集塵器16可使用濾袋器。雖然也可使用旋風(fēng)分離器,但由于用旋風(fēng)分離器難以分離捕捉到20μm左右的微小煤粉,因此,使用濾袋器更好。此外,從排氣管17處分支出氣體循環(huán)管21,使流化床干燥機7的排氣32循環(huán),再次用作為流化床干燥機的供給氣體34。
在煉焦?fàn)t的煙道2上設(shè)置了排氣流量計5和調(diào)節(jié)煉焦?fàn)t1的煙道壓力的煉焦?fàn)t排氣調(diào)節(jié)閥6,在氣體配管8上設(shè)置了流量計9及第一調(diào)節(jié)閥10,在排氣配管17上設(shè)置了第二調(diào)節(jié)閥19,在氣體循環(huán)配管21上設(shè)置了第三調(diào)節(jié)閥22。排氣流量計5不是必須設(shè)置的,因為通過燃燒計算,也可以推斷出排氣流量。第一~第三調(diào)節(jié)閥可由各調(diào)節(jié)閥控制裝置(26-28)來調(diào)節(jié)開度或流量。煤供給裝置15在由煤供給量控制裝置24的控制下對煤的供給量進(jìn)行控制,流化床干燥機7的煤排出量由煤排出量控制裝置25控制。氣體循環(huán)系統(tǒng)控制裝置23可以通過向第一~第三調(diào)節(jié)閥發(fā)出控制指令,對循環(huán)氣體進(jìn)行控制。
作為向流化床干燥機7供給的氣體,也可一起用由熱風(fēng)發(fā)生裝置產(chǎn)生的熱風(fēng)。用作為向流化床干燥機7供給的氣體的煉焦?fàn)t排出氣體或循環(huán)氣體除了直接供給到流化床干燥機7的方法外,還可以用作為向熱風(fēng)發(fā)生裝置11供給的氣體。
在煉焦?fàn)t1中,通常,每個爐簇均有2個燃燒氣體系統(tǒng),當(dāng)其中之一系統(tǒng)的使用時間達(dá)到規(guī)定時間時,切換到另一系統(tǒng),二個系統(tǒng)中總有一個在進(jìn)行燃燒。系統(tǒng)的切換通常每15-30分切換一次。在燃燒氣體系統(tǒng)切換時,如圖4最上部分所示,當(dāng)前正在使用的系統(tǒng)(系統(tǒng)A)的燃燒氣體流量應(yīng)逐漸減少,至流量為零后,逐漸增大下一步要使用的系統(tǒng)(系統(tǒng)B)的燃燒氣體流量。因此,在燃燒氣體切換時,煉焦?fàn)t排氣量減少直至為零,然后再增大。切換燃燒氣體所需時間一般為2-3分。在利用煉焦?fàn)t煙道氣作為煤流化床干燥機7的供給氣體的方法中,在煉焦?fàn)t燃燒氣體切換時,也會發(fā)生作為供給氣體的煉焦?fàn)t排氣的中斷。
本發(fā)明在停止或減少煉焦?fàn)t煙道氣供給時,使從流化床干燥機7排出的氣體經(jīng)過循環(huán)配管21循環(huán),再次用作為供給到流化床干燥機的氣體。參照圖1-4,具體敘述如下。
第三調(diào)節(jié)閥22配置在氣體循環(huán)配管21上,在正常運行時,該調(diào)節(jié)閥22全閉或為了調(diào)節(jié)煤出口溫度而微開著。在正常運行時,煉焦?fàn)t煙道氣溫過高時,有效的方法是少量地混入低溫循環(huán)氣體,來降低氣體溫度,也可以用循環(huán)氣體,來調(diào)整所供煤中水分變動時的干燥能力。
開始切換煉焦?fàn)t燃燒氣體時,第三調(diào)節(jié)閥22從全閉或微開狀態(tài)打開至一定開度。在鼓風(fēng)機12及鼓風(fēng)機18的作用下,循環(huán)氣體33流過氣體循環(huán)配管21,生成一股再循環(huán)氣流。在確保定量循環(huán)氣體33的流量的時間內(nèi)慢慢地使第一調(diào)節(jié)閥10的開度變小,結(jié)果,至此供給到流化床干燥機7內(nèi)的煉焦?fàn)t煙道氣慢慢減少,相反,流向煙囪4的流量增大。第一調(diào)節(jié)閥10的開關(guān)速度不必保持恒定,這是由于燃燒排氣量隨著煉焦?fàn)t1的作業(yè)情況或煉焦?fàn)t的燃燒狀態(tài)而變化,因此,必須根據(jù)該煉焦?fàn)t的作業(yè)狀況隨機決定。
通過氣體循環(huán)配管21使氣體循環(huán)時,也可以在打開第三調(diào)節(jié)閥22的同時關(guān)閉第二調(diào)節(jié)閥19。因此,能夠防止氣體循環(huán)時空氣從煙囪20逆流混入氣體循環(huán)配管21內(nèi)的現(xiàn)象發(fā)生。
第一~第三調(diào)節(jié)閥的控制能夠通過第一~第三調(diào)節(jié)閥控制裝置(26-28)依據(jù)來自氣體循環(huán)系統(tǒng)控制裝置23的指令控制各調(diào)節(jié)閥而實現(xiàn)。當(dāng)然,也可以將氣體循環(huán)系統(tǒng)控制裝置23和第一~第三調(diào)節(jié)閥控制裝置(26-28)的一部分或全部容納在單一控制器內(nèi)。也可將各調(diào)節(jié)閥控制裝置內(nèi)裝在各自的調(diào)節(jié)閥內(nèi)。
在煉焦?fàn)t燃燒氣體切換時,變更流化床干燥機7的供給氣體的控制開始可使用以下的方法,一是從煉焦?fàn)t側(cè)接收燃燒氣體切換開始的信號后開始的方法;二是根據(jù)煉焦?fàn)t煙道排氣流量計5的流量變化開始的方法等。此外,如圖4的中間部分及最下方部分所示,若在開始切換燃燒氣體的一定時間前從煉焦?fàn)t1接收到預(yù)知信號,根據(jù)該預(yù)知信號,開始流化床干燥機供給氣體變更控制則更好。例如在煙道排氣流量為零的1分鐘前接收預(yù)知信號,開始使氣體經(jīng)過氣體循環(huán)配管21再作循環(huán)。因此,能夠避免因氣體再循環(huán)與切換時間不匹配導(dǎo)致向流化床干燥機7供給的氣體量不足的事態(tài)發(fā)生。
由于煉焦?fàn)t燃燒氣體切換時使用的循環(huán)氣體33是流化床干燥機7中對煤干燥用后的氣體,因此,氣體溫度當(dāng)然要比煉焦?fàn)t煙道排氣溫度的低,而濕度要高。因此,煤的干燥能力比使用煉焦?fàn)t煙道排氣要下降一些。本發(fā)明在使用循環(huán)氣體時通過減少向流化床干燥機7的流化床13提供的供煤量,就能夠?qū)牧骰哺稍餀C7內(nèi)排出的煤的干燥程度保持一定。此時供煤量應(yīng)調(diào)整到使干燥機出口側(cè)處的煤溫度保持一定為好。由此,煤的含水量結(jié)果也基本保持一定。以溫度為參數(shù)進(jìn)行控制的原因是相對于干燥機出口側(cè)煤溫可精確測定,在線穩(wěn)定地測定煤含水量是極為困難的。最好將煤溫度計設(shè)在流化部出口附近,也可以如圖1中30A那樣,將溫度計30插入流化床出口部的煤排出裝置37正上方的煤層內(nèi),或者,如30B所示那樣,插入排出裝置37的正下方被排出的煤流下部內(nèi)。
也可以這樣來調(diào)整使用循環(huán)氣體時向流化床13內(nèi)供給的煤量,即將向流化床內(nèi)供給的氣體溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的差落入預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。通常,由于為保持流動狀態(tài),而要確保向流化床內(nèi)提供一定量的氣體,因此,供給氣體溫度和干燥機出口氣體溫度的差與氣體和煤單位時間熱交換的熱量成正比。因而,通過調(diào)整煤的供給量把熱量控制在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi),就可將干燥機出口側(cè)處的煤含水量保持在目標(biāo)范圍內(nèi)。
如上所述,在降低煤供給到流化床干燥機7內(nèi)的供給量時,最好同時減少從流化床干燥機7排出的煤量,以便確保流化床13內(nèi)煤層具有一定厚度。若不減少從流化床干燥機排出的煤量,結(jié)果,因為滯溜在流化床干燥機內(nèi)的煤量減少,流化床13內(nèi)煤層減薄,導(dǎo)致流化床13內(nèi)的煤流化部的差壓下降,進(jìn)而不能進(jìn)行穩(wěn)定流化的原因(持續(xù)吹)。
因為煉焦?fàn)t燃燒氣體切換所必要的時間約為2-3分鐘,所以流化床干燥機的供給氣體再循環(huán)使用時間也較短。因而,雖然在此期間因使供給氣體再循環(huán),而降低了氣體對煤的干燥能力,但是通過如上所述地減少供煤量甚至煤的排出量,就能夠足以維持干燥后煤的品質(zhì),且因供煤量下降導(dǎo)致干燥煤生產(chǎn)量下降極少。
如果煉焦?fàn)t燃燒氣體切換結(jié)束,煉焦?fàn)t煙道氣流量恢復(fù)正常狀態(tài)后,煙道氣可用作為流化床干燥機7的供給氣體。打開燃燒氣體切換中關(guān)閉著的第一調(diào)節(jié)閥10,同時打開第二調(diào)節(jié)閥19,使供給流化床干燥機7的氣體量基本保持一定,并將流化床干燥機7的供給氣體變更為煙道排氣。由于氣體變更的同時增大了供給氣體對煤的干燥能力,因此,為了使從流化床干燥機7排出的煤的溫度落入預(yù)定的目標(biāo)溫度范圍內(nèi),而向流化床內(nèi)增加供煤量。由此,能夠使從流化床干燥機中排出的煤溫度及含水量保持為目標(biāo)值,并可結(jié)束氣體變更。也可以這樣控制向流化床增加供煤量,即,使供給到流化床內(nèi)的氣體溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的差落在預(yù)定的目標(biāo)范圍內(nèi)。
對于煉焦?fàn)t燃燒氣體切換時的流化床干燥機供給氣體的控制,也可以預(yù)先設(shè)定為了循環(huán)使用而再循環(huán)的氣體量及向流化床干燥機供給的煤量的變更曲線圖,并根據(jù)該曲線圖進(jìn)行控制。供給到流化床干燥機內(nèi)的煤的含水量變化很少時,能夠特別有效地利用這樣的控制。
為了使氣體再循環(huán)中向流化床干燥機供給的氣體對煤的干燥能力保持極高的水平,供給氣體的溫度在不會導(dǎo)致煤變差的范圍內(nèi)越高越好。本發(fā)明中,流化床干燥機7的排氣配管17上,從流化床干燥機7出口至氣體循環(huán)配管21的分支部,集塵器16及氣體循環(huán)配管21的表面與環(huán)境氣體接觸的部分制成絕熱構(gòu)造,熱損失極少,而且,由于在上述絕熱部分的局部或全部設(shè)置了加熱裝置29,因此能夠?qū)⒃傺h(huán)氣體對煤的干燥能力保持得極高,而其中的加熱裝置29的加熱可以利用配置的蒸汽加熱管的蒸汽加熱,或者電加熱器或高溫氣體等實現(xiàn)。對于氣體配管的情況,在配管的外周圍上卷以絕熱材料可抑制散熱,并構(gòu)造了絕熱結(jié)構(gòu)。圖3示出在集塵器16上設(shè)置了加熱裝置29的狀況。
用濾袋器作集塵器16時,作為消除該濾袋器的濾布堵塞的清除功能,可以進(jìn)行如下氣體投入操作向濾布吹送反向空氣(逆洗),或者向濾布吹送脈沖空氣或氮氣。本發(fā)明中,可采用如下方法,即,在氣體再循環(huán)中將清潔這種集塵器的氣體投入該集塵器內(nèi),并將與因氣體投入而增大的氣量相抵的氣量排到系統(tǒng)外(圖1時,通過煙囪20)的方法。由此,因為集塵器清潔氣體與再循環(huán)氣體混合,減少了再循環(huán)氣體的濕度,所以能夠增大氣體對煤的干燥能力。
如前所述,還可將用熱風(fēng)發(fā)生裝置11產(chǎn)生的熱風(fēng)與煉焦?fàn)t煙道排氣一起用作為流化床干燥機7的供給氣體。煉焦?fàn)t的燃燒氣體切換時的氣體再循環(huán)中,增大該熱風(fēng)發(fā)生裝置11產(chǎn)生的氣體溫度和流量,就可以維持供給氣體對流化床干燥機7內(nèi)煤的干燥能力。氣體再循環(huán)中,如圖2(A)所示,可采用使由熱風(fēng)發(fā)生裝置11產(chǎn)生的熱風(fēng)與再循環(huán)氣體混合的方法的同時,還可以如圖2(B)所示那樣,把再循環(huán)的循環(huán)氣體33用作為熱風(fēng)發(fā)生裝置11的供給氣體,使再循環(huán)氣體自身溫度上升。
在使用煉焦?fàn)t煙道氣體和由熱風(fēng)發(fā)生裝置11產(chǎn)生的熱風(fēng)作為流化床干燥機7的供給氣體時,在煉焦?fàn)t的燃燒氣體切換時等的煙道排氣流量和熱量減少的情況下,通過增大由熱風(fēng)發(fā)生裝置11提供給氣體的熱量,也能夠維持供給氣體對流化床干燥機7內(nèi)煤的干燥能力。此時,為了將供給到流化床干燥機7內(nèi)的氣體供給量及溫度保持為預(yù)定的目標(biāo)供給量及溫度,通過與煙道排氣的供給量變動對應(yīng)地調(diào)整來自熱風(fēng)發(fā)生裝置11的熱風(fēng)供給量及溫度,即使煙道排氣的供給量發(fā)生變化,也能夠使流化床干燥機7保持正常運行。將煙道排氣供給到熱風(fēng)發(fā)生裝置11內(nèi),加熱煙道排氣本身使其成為熱風(fēng)。
在流化床13被供給到流化床干燥機7內(nèi)的氣體,干燥煤的結(jié)果是氣體的濕度上升。氣體被在從流化床干燥機7排出,再經(jīng)集塵器16被從煙囪20排到大氣前的過程中,氣體自身的熱量散發(fā)到環(huán)境中,其溫度下降。若氣體的溫度下降到結(jié)露點以下,則會發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。集塵器16多數(shù)情況下使用濾袋器,結(jié)露的水分會凝結(jié)在該濾袋器的濾布上,這是造成濾布堵塞的原因。
本發(fā)明是將部分煉焦?fàn)t的煙道排氣作為流化床干燥機7的煤干燥用供給氣體供給到流化床干燥機7的氣腔35內(nèi),同時,將另一部分煉焦?fàn)t煙道排氣在從流化床干燥機7的自由空間36至集塵器16之間的某處供給到流化床干燥機7的排氣中。由于煙道排氣溫度高,而含水量低,因此,與該煙道排氣混合的排氣的溫度上升,而濕度下降,能夠防止排氣輸送系統(tǒng)中發(fā)生結(jié)露。結(jié)果是還能夠防止濾袋器的濾布發(fā)生堵塞現(xiàn)象。
在焦炭制造過程中,煉焦?fàn)t通常具有多個爐簇。雖然對每個爐簇而言,煉焦?fàn)t燃燒氣體的切換時刻是單一的,但在不同爐簇之間,可使煉焦?fàn)t的燃燒氣體切換時刻不同。
本發(fā)明對每個爐簇使煉焦?fàn)t的燃燒氣體的切換時刻不同,并將燃燒氣體切換時刻不同的2個系統(tǒng)的煉焦?fàn)t煙道排氣混合,作為供給到流化床干燥機7的氣體。由此,由于在一個爐簇的燃燒氣體切換時,能夠增加另一爐簇的煙道排氣使用量,因此,對流化床干燥機7供給的氣體不會中斷供給,可使流化床干燥機7的運行保持連續(xù)穩(wěn)定。
在流化床干燥機7的運行開始時,由于首先必須使煤在流化床13內(nèi)流化,因此,必須向流化床13內(nèi)供給足夠的供給氣體并慢慢地增加煤的供給量。在使用煉焦?fàn)t煙道排氣作為供給氣體的情況下,不管流化床干燥機7的運行狀況如何,供給氣體都被保持在足夠高的溫度。因此,在運行開始時,在供煤量較少的時間內(nèi),煤被過度干燥,會得到水分含有量比目標(biāo)水分量低得多的煤。當(dāng)煤被過度干燥時,從干燥機排出后的煤有揚塵或燃燒的危險。
本發(fā)明是通過在流化床干燥機7的運行開始時向流化床13內(nèi)的煤添加水分且慢慢增加供煤量的方式,即使在運行開始時,從干燥機排出的煤的含水量仍保持一定,可防止過分干燥。具體地說,從煤的投入初期至成為穩(wěn)定流化狀態(tài)(煤層部分的壓損基本一定或進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)的期間),向流化床13內(nèi)添加相當(dāng)于穩(wěn)定運行后的煤水分干燥及煤顯熱上升的熱量部分的水。向流化床內(nèi)添加水的方法可以是向煤的流化部內(nèi)噴霧撒水,也可以在流化床出口附近向氣流上升的自由空間內(nèi)噴霧撒水和向出口排出部的粗顆粒煤內(nèi)噴霧撒水,當(dāng)然也可二者同時進(jìn)行。
供給到流化床干燥機7的煤的含水量不會恒定,而是會隨時間變化。此時,有必要將煤的供給速度保持一定,通過變動干燥機的煤干燥能力,而將干燥機出口處的排出煤的含水量保持一定。另一方面,為了將流化床的流化狀況保持一定,有必要使供給到流化床干燥機7內(nèi)的供給氣體的流量保持一定。因此,相對于供給煤的含水量的變化,有必要通過改變供給氣體的溫度來改變對煤的干燥能力。
本發(fā)明使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到流化床干燥機內(nèi)的氣體,煙道排氣溫度是由煉焦?fàn)t的條件而確定的,雖然說供給煤的含水量會變化,然而不能改變氣體溫度。
本發(fā)明中,不但在煉焦?fàn)t的煙道排氣供給停止或減少時,而且在正常狀態(tài)下,要將從流化床干燥機排出的一部分氣體循環(huán),作為供給到流化床干燥機內(nèi)的氣體使用,并基于流化床干燥機出口處的煤溫度的測定結(jié)果,調(diào)整上述循環(huán)氣體使用量,同時也要調(diào)整從煉焦?fàn)t煙道抽取的氣量,因而能夠穩(wěn)定流化床干燥機出口處的煤溫度。若供給到干燥機7內(nèi)的煤的含水量增大,在當(dāng)前的給氣溫度下,干燥能力將不足,干燥機出口處煤的溫度必然下降。因此,要測定煤出口溫度,當(dāng)煤出口溫度下降時,應(yīng)降低循環(huán)氣體的使用量。通過增加從煉焦?fàn)t煙道抽取的氣量31,就能夠增大供給氣體對煤的干燥能力。相反,若煤的含水量降低,在當(dāng)前的氣體溫度下,干燥能力過強,干燥機出口處的煤溫度將上升。因而,通過采用與上述煤含水量增加的情況相反的動作,就能夠抑制供給氣體的煤干燥能力。利用這樣的控制,即使供給到干燥機7內(nèi)的煤的含水量變化,仍能將從干燥機出口處排出的煤的溫度及含水量常期保持一定。對上述循環(huán)氣體使用量及從煉焦?fàn)t煙道抽取的氣量的調(diào)整也可根據(jù)向流化床內(nèi)供給的氣體溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的差進(jìn)行。通常,由于為保持流化狀態(tài),而要確保向流化床內(nèi)提供的氣量保持恒定,因此,供給氣體溫度和干燥機出口氣體溫度的差與氣體和煤單位時間熱交換熱量成正比。因而,以該熱量為基礎(chǔ),調(diào)整循環(huán)氣體使用量和從煉焦?fàn)t煙道抽取的氣量,也能夠?qū)母稍餀C出口排出的煤的溫度及含水量常期保持恒定。
在流化床干燥機7中,能夠在對煤進(jìn)行干燥的同時,對煤進(jìn)行分級。從下方供給到流化床13內(nèi)的供給氣體成為上升氣流,流化床13的煤層中小顆粒煤粉被上升氣流帶走(與排氣一起)。通過設(shè)定上升氣流的流速,就能夠控制被帶走的煤粉的粒徑范圍。然后,在集塵器16內(nèi),將排氣中的煤粉捕集,從而能夠得到分級后的細(xì)煤(煤粉)。
本發(fā)明中,對從流化床排出的氣體中所夾帶的煤粉進(jìn)行氣固分離,在該分離后的煤粉中添加添加劑進(jìn)行混合攪拌,將該混合好的煤粉與經(jīng)上述流化床干燥機干燥后的煤一起作為煉焦?fàn)t裝爐原料。所用的添加劑是由煤類或石油類的含有重質(zhì)烴的液體構(gòu)成。該添加劑具有粘接煤粉,并經(jīng)混合使煤粉形成近似于顆粒的功能。上述添加劑的添加量相對于煤粉100%(重量百分比),最好是3%-25%(重量百分比)的范圍。添加量不足3%,則難以均勻地混合干燥的煤粉,若超過25%,則因添加劑中的焦油成分,會發(fā)生積留,或在向煉焦?fàn)t的運送中發(fā)生粘結(jié)在傳送帶上的現(xiàn)象。
因此,因為從流化床干燥機7排出的煤中除去了粒徑較小的煤粉,所以能夠降低運送到煉焦?fàn)t前的揚塵量?;厥盏募?xì)煤粉與粘接劑混合,在無粉塵的情況下作為煉焦?fàn)t裝爐原料。
如上所述,對煤粉混合后,還能夠?qū)γ悍奂訅撼尚?。因此,能夠?qū)⒚悍壑瞥扇我獯笮『托螤畹某尚蚊?,避免了煤輸送中粒狀煤再分散而飛塵,從而,將其裝入煉焦?fàn)t內(nèi)時,可提高裝入密度,并提高焦炭品質(zhì)。
實施例參照圖1說明本發(fā)明的實施例。
在將煉焦?fàn)t用煤中所含的約10%的水分經(jīng)流化床干燥機干燥到水分6%的煤干燥過程中應(yīng)用本發(fā)明。作為對象的煉焦?fàn)t具有50門/半爐簇(團)的爐2座共計100門的爐室。流化床干燥機對要供給到該煉焦?fàn)t內(nèi)的煤進(jìn)行干燥,煤的處理量100噸(濕)/h。
使用上述煉焦?fàn)t煙道排氣作為流化床干燥機的流化氣體。煉焦?fàn)t排氣溫度是220℃,半爐簇的煉焦?fàn)t煙道排氣量是82千Nm3/h。
上述煉焦?fàn)t煙道排氣中,從煙道2將65千Nm3/h的氣量抽取到氣體配管8內(nèi),并導(dǎo)入到流化床干燥機7內(nèi)。在正常運行時,同時地將第二調(diào)節(jié)閥19控制到60%的開度的穩(wěn)定控制范圍內(nèi),將第三調(diào)節(jié)閥22關(guān)小到5%開度,從干燥機排氣配管17經(jīng)氣體循環(huán)配管21,使約7千Nm3/h的氣體循環(huán)。供給流化床干燥機7的氣體34從煉焦?fàn)t煙道排氣65千Nm3/h和循環(huán)氣體7千Nm3/h合計72千Nm3/h中使用68千Nm3/h,其余的4千Nm3/h氣量在干燥機7的自由空間到集塵器16之間某處與流化床干燥機排氣32混合。另外,對濾袋器的下部料斗,在其鐵皮外部以蛇管狀繞上約10mm直徑的蒸汽配管,從外部用保溫材料制成密閉構(gòu)造,對流化床干燥機排氣32進(jìn)行保溫。
用以上條件對煤進(jìn)行干燥的結(jié)果是干燥機出口的煤溫度是52度,能夠控制在目標(biāo)溫度50-55度之間,于干燥機內(nèi),煤的水分被降低4%,在干燥機出口處,煤的水分為6%的目標(biāo)水分。
在煉焦?fàn)t工作效率高時,煉焦?fàn)t燃燒切換頻率也有每隔15分進(jìn)行一次的,但因在本實施例中,煉焦?fàn)t的作業(yè)是100噸/h等級的作業(yè)量,因此,30分鐘切換一次。
(實施例1)下面根據(jù)圖4,圖5說明燃燒切換時的流化床干燥機供給氣體的控制。
在煉焦?fàn)t燃燒切換操作開始1分鐘前,從煉焦?fàn)t發(fā)出預(yù)知信號。與燃燒切換操作開始的同時,如圖4所示,首先,開始A系統(tǒng)的燃燒側(cè)氣體關(guān)閉操作,在15秒內(nèi)完全關(guān)閉,然后開始燃燒用空氣的關(guān)閉操作,15秒內(nèi)完全關(guān)閉。完全關(guān)閉的狀態(tài)持續(xù)4秒后,把B系統(tǒng)作為燃燒側(cè),開始將燃燒側(cè)的空氣導(dǎo)入,在15秒內(nèi)恢復(fù)到通常的狀態(tài),接著,開始導(dǎo)入氣體,在15秒內(nèi)達(dá)到通常的氣體量的水平。煉焦?fàn)t煙道排氣量的時間變化如圖4的最下部分及圖5的最上部分所示。
流化床干燥機的控制裝置23~28接收上述煉焦?fàn)t燃燒切換預(yù)知信號,開始控制閥的操作。下面根據(jù)圖5說明控制狀況。首先,操作第一調(diào)節(jié)閥10,從開度55%朝關(guān)閉方向慢慢關(guān)閉,最后關(guān)閉到開度5%。同時,將第三調(diào)節(jié)閥22從5%開度打開到40%之后,將第二調(diào)節(jié)閥19從60%的開度關(guān)小到40%的開度。
上述閥操作的結(jié)果,流化床干燥機排氣32中的60千Nm3/h通過氣體循環(huán)配管21被再循環(huán)。另一方面,使供給到流化床的供給氣體34為比正常運行時少8千Nm3/h的56千Nm3/h,因此,將上述再循環(huán)氣體中的56千Nm3/h作為供給氣體34,而將4千Nm3/h在從干燥機7的自由空間到集塵器16之間的某處與流化床干燥機排氣32混合。在循環(huán)氣體使用中,向干燥機供給的給煤量應(yīng)從正常運行時的100噸/h減少15噸/h至85噸/h。這一連串的閥操作及煤供給量的調(diào)整是以基于燃燒切換預(yù)知信號按預(yù)先設(shè)定的曲線圖實施的。燃燒切換結(jié)束后,進(jìn)行與切換開始時相反的閥操作,閥操作結(jié)束后煤的供給量恢復(fù)到正常狀態(tài)。
將濾袋器上的粉塵掃落的操作是利用外部脈沖氣體進(jìn)行的,通常所用的空氣量是7Nm3/分。在上述煉焦?fàn)t的燃燒氣體切換中,空氣量應(yīng)增加到35Nm3/分。
在上述煉焦?fàn)t的燃燒氣體切換中,即使在煉焦?fàn)t煙道排氣的供給量中斷期間,通過增加再循環(huán)氣體,能夠確保流化床干燥機7的供給氣體量,并維持流化床的流化狀態(tài)。切換期間,通過減少向流化床供給的煤量,就能夠?qū)⒚旱母稍锊蛔阋种频阶钚∠薅取?br>
從流化床干燥機7排出的氣體,溫度低到約50℃,并含有0.1mm以下的細(xì)煤粉5噸/h。雖然排氣中的濕度為25%,但因為供給到流化床干燥機的供給氣體的一部分從自由空間與干燥機排氣混合,在蒸汽加熱濾袋器下部料斗的同時用絕熱材料覆蓋,所以濾袋器上不會發(fā)生結(jié)露,濾布也不會出現(xiàn)堵塞,還能夠捕集到數(shù)μm大小的微小煤粉,排氣不經(jīng)處理地排放到了大氣環(huán)境中。
用濾袋器捕集到的微小煤粉的80%是0.1mm以下的微小煤粒,向其中添加入焦油添加劑。焦油溫度為80℃左右,其為低粘性液體,相對于微小煤粒100份重量,添加10~15份重量的添加劑。之后,通過混合攪拌,可制成小顆粒煤球,與從流化床干燥機7排出的煤一起添加到煉焦?fàn)t內(nèi),添加時,不會出現(xiàn)揚塵現(xiàn)象。
(實施例2)根據(jù)圖6所示的曲線,進(jìn)行如下的控制,即確定煉焦?fàn)t燃燒氣體切換時的循環(huán)氣體33的氣體量為72千Nm3/h,流化床干燥機的供給氣體34的氣體量保持不變,煤供給量維持為100噸/h不變。除此以外的條件與上述實施例1相同。
因為將供給干燥機的供給氣體34的氣量維持一定,所以能夠使煤供給量為恒定的情況下維持流化床內(nèi)的流動狀態(tài)。因為在循環(huán)氣體使用中也維持煤供給量為一定,所以從干燥機排出的煤的水分稍有上升。但是,因為循環(huán)氣體的使用時間為較短的2分鐘,所以水分上升的煤產(chǎn)量可被抑制在3噸左右,煤水分上升也僅從正常運行時的6%上升到7%。
(實施例3)根據(jù)圖7所示的控制曲線,進(jìn)行如下的控制,即,根據(jù)圖6所示的曲線,進(jìn)行如下的控制,即確定煉焦?fàn)t燃燒氣體切換量時的循環(huán)氣體33的氣體量為68千Nm3/h,只在使用循環(huán)氣體時,使用10千Nm3/h流量的由另外設(shè)置的熱風(fēng)發(fā)生裝置提供的280℃的燃燒氣體作為流化床干燥機的部分供給氣體。供給流化床干燥機的供給氣體34的氣體總量保持不變,煤供給量維持為100噸/h不變。除此以外的條件與上述實施例1相同。
因為兼用熱風(fēng)發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣體,所以能夠保證供給氣體的足夠的干燥能力,能夠確保煤供給速度與正常運行時的速度一樣,且還能將排出的煤的含水量維持與正常運行時的一樣。
(實施例4)
使用來自燃燒氣體切換時刻不同的2爐簇(東爐簇和西爐簇)的煉焦?fàn)t煙道排氣,正常時使用來自兩爐簇的排氣,而在一個爐燃燒切換時,增大來自另一爐的排氣供給量,以確保向干燥機的供氣量。圖8示出了控制曲線圖。
東爐簇、西爐簇在正常運行時,煉焦?fàn)t煙道排氣量都為100千Nm3/h。正常運行時,干燥機使用各爐簇排氣中的40千Nm3/h作為供給氣體。在東爐簇切換時間(12點30分),來自西爐簇的氣體供給量增大到80千Nm3/h,確保向干燥機的供給氣體。相反地,在西爐簇切換時間(12點45分),來自東爐簇的氣體供給量增大到80千Nm3/h,同樣確保向干燥機的供給氣體。
因此,能夠利用保持正常干燥能力的煉焦?fàn)t煙道排氣作為干燥機的供給氣體,能夠進(jìn)行穩(wěn)定的煤干燥。
本發(fā)明根據(jù)由煉焦?fàn)t燃燒氣體切換等的原因引起的在煉焦?fàn)t煙道排氣供給停止或減少時,通過使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),再用作為供給流化床干燥機的供給氣體,就能夠維持流化床干燥機正常運行所需的氣體供給量。
在供給氣體循環(huán)使用時,通過減少向流化床內(nèi)供給的煤量,就能夠?qū)母稍餀C排出的煤的含水量維持在目標(biāo)值。
把氣體再循環(huán)路徑制作成絕熱構(gòu)造,且在上述絕熱部分中的局部或全部上設(shè)置蒸汽或電加熱等的加熱裝置,就可以提高再循環(huán)氣體對煤的干燥能力。
氣體循環(huán)中,通過投入集塵器的清潔用氣體,就能夠使集塵器清潔氣體與再循環(huán)氣體混合,增大對煤的干燥能力。
通過將煉焦?fàn)t煙道排氣供給到流動干燥機的排氣中,就能夠防止排氣輸送系統(tǒng)發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。
通過將燃燒氣體切換時刻不同的2個系統(tǒng)煉焦?fàn)t煙道排氣混合后作為供給流化床干燥機的供給氣體,就不會出現(xiàn)流化床干燥機的供給氣體中斷的現(xiàn)象,可保持流化床干燥機連續(xù)穩(wěn)定的運行。
通過在流化床干燥機運行開始時向流化床的煤內(nèi)添加水,且慢慢增加煤的供給量,即使在運行開始時,也能夠確保從干燥機排出的煤含水量一定,防止了干燥過度。
向由從流化床排出的氣體中夾帶的粉煤中添加添加劑并混合,進(jìn)一步地加壓成形,就可以將煤粉與經(jīng)流化床干燥機干燥后的煤一起作為煉焦?fàn)t裝爐原料。
權(quán)利要求
1.一種煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),再次用作為供給到流化床干燥機的供給氣體。
2.一種煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),再次用作為供給到流化床干燥機的供給氣體的同時,減少向流化床內(nèi)供給的煤量。
3.一種煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,再度使用從流化床干燥機排出的氣體作為供給到流化床干燥機的供給氣體,減少向流化床內(nèi)供給的煤量的同時,減少從流化床排出的煤量,保持流化床內(nèi)的煤層厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的煤的干燥方法,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,向流化床供給的煤量要進(jìn)行調(diào)整,以便于干燥機出口側(cè)處的煤溫基本一定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的煤的干燥方法,其特征是向流化床供給的煤量要進(jìn)行調(diào)整,以便于使供給到流化床的供給氣體的溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的溫度差落入預(yù)定的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3中任何一項權(quán)利要求所述的煤的干燥方法,其特征是在再次供給上述煉焦?fàn)t的煙道排氣時,將煉焦?fàn)t的煙道排氣用作為供給到流化床干燥機的供給氣體的同時,增加供給到流化床內(nèi)的煤量,以便于使干燥機出口側(cè)處的煤溫落入預(yù)定目標(biāo)溫度范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤的干燥方法,其特征是按下述方式增加向流化床供給的煤量,即,要使供給到流化床的供給氣體的溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的溫度差落入預(yù)定的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一個權(quán)利要求所述的煤的干燥方法,其特征是把從流化床干燥機排出、循環(huán)、并供給到流化床干燥機的氣體的氣體路徑的部分或全部制成絕熱結(jié)構(gòu),并對該氣體的一部分加熱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項權(quán)利要求所述的煤的干燥方法,其特征是在再次使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),用作為供給到流化床干燥機的供給氣體時,向配置在該循環(huán)氣體的氣體路徑上的集塵器投入清潔該集塵器用氣體,并使排出系統(tǒng)外的氣體量增加,其增加量與因氣體投入而增大的氣量相當(dāng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項權(quán)利要求所述的煤的干燥方法,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時預(yù)先發(fā)出預(yù)知信號,根據(jù)以該預(yù)知信號為基礎(chǔ)的程序進(jìn)行下述1種或2種以上的操作,即,作為上述流化床干燥機的供給氣體的排氣循環(huán)使用量的變更、供給到流化床的煤供給量的變更、從流化床排出煤的排出量的變更、循環(huán)氣體加熱、為清潔集塵器的氣體投入。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項權(quán)利要求所述的煤的干燥方法,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,兼用從熱風(fēng)發(fā)生裝置產(chǎn)生的熱風(fēng)和循環(huán)氣體一起作為供給流化床干燥機的供給氣體。
12.一種干燥煤的方法,該方法利用流化床干燥機對煤干燥,并使用煉焦?fàn)t的煙道排氣和從熱風(fēng)發(fā)生裝置供給的熱風(fēng)一起作為供給到該流化床干燥機的供給氣體,其特征是對應(yīng)于上述煉焦?fàn)t煙道排氣的供給量的變化,調(diào)整上述熱風(fēng)的供給量及/或溫度,從而將供給到流化床干燥爐的供給氣體的供給量和溫度保持在預(yù)定的目標(biāo)供給量及溫度范圍。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至3,12中任何一項權(quán)利要求所述的煤的干燥方法,其特征是加熱要供給到流化床干燥機內(nèi)的循環(huán)氣體及煉焦?fàn)t煙道排氣的一方或雙方并使其升溫。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至3,12中任何一項權(quán)利要求所述的煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是將供給氣體的一部分供給到流化床氣腔內(nèi),同時將該供給氣體的其余部分在從干燥機的自由空間至集塵器之間的某處供給到干燥機的排氣中。
15.一種煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是將燃燒切換時刻不同的2個系統(tǒng)煉焦?fàn)t的煙道排氣混合,并作為供給流化床干燥機的供給氣體。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至3,12或15中的任何一項所述的煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是在該干燥機開始運行時向干燥機供給上述供給氣體,且向流化床內(nèi)添加水,并慢慢增加煤的供給量。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至3,12或15中的任何一項所述的煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是將煉焦?fàn)t的煙道排氣和從流化床干燥機排出的氣體作為循環(huán)氣體一并用作供給到流化床干燥機的供給氣體,根據(jù)流化床干燥機出口處的煤溫度的測定結(jié)果,調(diào)整上述循環(huán)氣體使用量,同時也調(diào)整來自煉焦?fàn)t煙道的抽取氣量,以此穩(wěn)定流化床干燥機出口處的煤的溫度。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至3,12或15中的任何一項所述的煤的干燥方法,該方法利用流化床干燥機對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t的煙道排氣作為供給到該流化床干燥機的供給氣體的一部分或全部,其特征是將煉焦?fàn)t的煙道排氣和從流化床干燥機排出的氣體為的循環(huán)氣體一并用作供給到流化床干燥機的供給氣體,根據(jù)供給到流化床內(nèi)的供給氣體溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的差,調(diào)整上述循環(huán)氣體使用量,同時也調(diào)整來自煉焦?fàn)t煙道的抽取氣量,以此穩(wěn)定流化床干燥機出口處的煤的溫度。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至3,12或15中的任何一個所述的煤的干燥方法,其特征在于對從流化床排出氣體中夾帶的煤粉進(jìn)行氣固分離,在該分離后的煤粉中添加由煤類或石油類的包含重質(zhì)烴的液體構(gòu)成的添加劑并混合,將該混合后的煤粉與經(jīng)上述流化床干燥機干燥后的煤一起作為煉焦?fàn)t裝爐原料。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至3,12或15中的任何一個所述的煤的干燥方法,其特征是對于從流化床排出氣體中夾帶的煤粉進(jìn)行氣固分離,在該分離后的煤粉中添加由煤類或石油類的包含重質(zhì)烴的液體構(gòu)成的添加劑并混合,將該混合后的煤粉加壓成型,把該成型后的煤粉與經(jīng)上述流化床干燥機干燥后的煤一起作為煉焦?fàn)t裝入原料。
21.一種煤干燥裝置,該干燥裝置具有干燥煤的流化床干燥機,將煉焦?fàn)t的煙道排氣的一部分或全部供給到該流化床干燥機的氣體配管,其特征在于還具有使從流化床干燥機排出的氣體再次循環(huán),并供給到流化床干燥機的氣體循環(huán)配管和氣體循環(huán)系統(tǒng)控制裝置,該系統(tǒng)控制裝置進(jìn)行如下的控制,即,在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣供給停止或減少時,使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),并再次用作為供給到流化床干燥機的供給氣體。
22.一種煤干燥裝置,該干燥裝置具有干燥煤的流化床干燥機,將煉焦?fàn)t的煙道排氣的一部分或全部供給到該流化床干燥機的氣體配管,其特征在于還具有使從流化床干燥機排出氣體再次循環(huán),并供給到流化床干燥機的氣體循環(huán)配管;氣體循環(huán)系統(tǒng)控制裝置,該系統(tǒng)控制裝置進(jìn)行如下的控制在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣供給停止或減少時,使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),并再次用作為供給到流化床干燥機的供給氣體;以及煤供給量控制裝置,該控制裝置控制減少供給到流化床的供煤量。
23.一種煤干燥裝置,該干燥裝置具有干燥煤的流化床干燥機,將煉焦?fàn)t的煙道排氣的一部分或全部供給到該流化床干燥機的氣體配管,其特征在于還具有使從流化床干燥機排出的氣體再次循環(huán),并供給到流化床干燥機的氣體循環(huán)配管;氣體循環(huán)系統(tǒng)控制裝置,該系統(tǒng)控制裝置進(jìn)行如下的控制,即,在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣供給停止或減少時,使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),并再次用作為供給到流化床干燥機的供給氣體;煤供給量控制裝置,該控制裝置控制減少供給到流化床的供煤量;以及煤排出量控制裝置,該排出量控制裝置控制減少從流化床排出的煤量,保持流化床內(nèi)煤層厚度。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的煤的干燥裝置,其特征是在上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時,向流化床供給的煤量要進(jìn)行調(diào)整,以便于干燥機出口側(cè)處的煤溫基本一定。
25.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的煤的干燥裝置,其特征是向流化床供給的煤量要進(jìn)行調(diào)整,以便于使供給到流化床的供給氣體的溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的溫度差落入預(yù)定的范圍內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的煤的干燥裝置,其特征是在再次供給上述煉焦?fàn)t的煙道排氣時,上述氣體循環(huán)系統(tǒng)控制裝置進(jìn)行將煉焦?fàn)t的煙道排氣用作為供給到流化床干燥機的供給氣體的控制,上述煤供給量控制裝置增加供給到流化床內(nèi)的煤量,以便于使干燥機出口側(cè)處的煤溫落入預(yù)定目標(biāo)溫度范圍內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的煤的干燥裝置,其特征是按下述方式增加向流化床供給的煤量,即,要使供給到流化床的供給氣體的溫度和流化床干燥機出口氣體溫度的溫度差落入預(yù)定的范圍內(nèi)。
28.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任何一個權(quán)利要求所述的煤的干燥裝置,其特征是把從流化床干燥機排出、循環(huán)、并供給到流化床干燥機的氣體的氣體路徑的部分或全部制成絕熱結(jié)構(gòu),并具有加熱該氣體的一部分的加熱裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任何一個權(quán)利要求所述的煤的干燥裝置,其特征是配置在循環(huán)氣體的氣體路徑上的集塵器清潔氣體控制裝置在再次使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),作為供給到流化床干燥機的供給氣體時,投入清潔用氣體,而干燥機排出氣體控制裝置控制排出系統(tǒng)外的氣體量增加,其增加量與因氣體投入而增大的氣量相當(dāng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任何一個所述的煤干燥裝置,其特征在于該干燥裝置具有將流化床干燥機排氣排出到系統(tǒng)外部的煙囪;從流化床干燥機向該煙囪輸送排氣的排氣配管;設(shè)置在氣體配管上的第一調(diào)節(jié)閥及其控制裝置,該氣體配管是將上述煉焦?fàn)t的煙道排氣的一部分或全部供給到該流化床干燥機內(nèi);設(shè)置在上述排氣配管上的第二調(diào)節(jié)閥及其控制裝置;和設(shè)置在上述氣體循環(huán)配管上的第三調(diào)節(jié)閥及其控制裝置;使從流化床干燥機排出的氣體循環(huán),再次用作為流化床干燥機的供給氣體時,上述第一調(diào)節(jié)閥的控制裝置關(guān)閉第一調(diào)節(jié)閥,第二調(diào)節(jié)閥的控制裝置關(guān)閉第二調(diào)節(jié)閥,第三調(diào)節(jié)閥的控制裝置打開第三調(diào)節(jié)閥。
31.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任何一個所述的煤干燥裝置,其特征在于上述煉焦?fàn)t具有在煉焦?fàn)t的煙道排氣的供給停止或減少時預(yù)先發(fā)出預(yù)知信號的預(yù)知信號發(fā)生裝置,上述循環(huán)氣體配管的控制裝置、煤供給量控制裝置、煤排出量裝置、加熱裝置、集塵器的清潔氣體控制裝置和第一至第三調(diào)節(jié)閥的控制裝置根據(jù)以該預(yù)知信號為基礎(chǔ)的程序進(jìn)行下述1種或2種以上的操作,即,作為上述流化床干燥機的供給氣體的排氣循環(huán)使用量的變更、供給到流化床的煤供給量的變更、從流化床排出煤的排出量的變更、循環(huán)氣體加熱、為清潔集塵器的氣體投入。
全文摘要
一種煤的干燥方法和裝置,該方法和裝置利用流化床干燥機7對煤進(jìn)行干燥,使用煉焦?fàn)t1的煙道排氣31作為供給到該流化床干燥機7的供給氣體34的一部分或全部,在上述煉焦?fàn)t1的煙道排氣31的供給停止或減少時,使從流化床干燥機7排出的氣體34經(jīng)氣體循環(huán)配管21循環(huán),再次用作為供給到流化床干燥機7的供給氣體34。在上述方法和裝置中,在上述煉焦?fàn)t1的煙道排氣31的供給停止或減少時,使從流化床干燥機7排出的氣體34再次用作為供給到流化床干燥機的供給氣體的同時,減少向流化床14內(nèi)供給的煤量。
文檔編號F26B3/084GK1285388SQ00124159
公開日2001年2月28日 申請日期2000年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月18日
發(fā)明者橫溝正彥, 紫原康孝, 福永正起, 小林純, 杉山勇夫 申請人:新日本制鐵株式會社