專利名稱：高揮發(fā)性煤粉回轉(zhuǎn)干燥工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤粉干燥工藝，具體地說是一種高揮發(fā)性煤粉回轉(zhuǎn)干燥工藝。
背景技術(shù)：
我們知道，揮發(fā)份含量大于20％的煤粉，屬于易燃易爆的煤粉。達(dá)到爆炸極限的煤粉，無論在封閉空間或在敞開空間，在氧含量合適的情況下(一般大于15％)遇到點(diǎn)火源就會(huì)引起爆炸燃燒。輕則損壞設(shè)備，重則造成人員傷亡，給安全生產(chǎn)帶來很大的隱患。這就要求煤粉干燥的工藝要充分考慮到導(dǎo)致煤粉爆炸的各種可能性，最大限度地將隱患消除。
國內(nèi)目前應(yīng)用于煤粉的干燥工藝主要有氣流干燥、流化床干燥和轉(zhuǎn)筒干燥。
氣流干燥氣流干燥機(jī)用于煤粉的干燥，在工程中已有大量的應(yīng)用。在干燥處理揮發(fā)份＞10％以上的煤粉時(shí)，由于干燥過程中氣流帶著物料和管壁劇烈摩擦容易產(chǎn)生靜電給安全生產(chǎn)帶來隱患。當(dāng)煤粉的水分較大時(shí)，物料易粘壁、易堵塞管道導(dǎo)致系統(tǒng)著火爆炸，造成安全事故。同時(shí)旋風(fēng)除塵器也容易粘壁阻塞，系統(tǒng)很難較長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。一般生產(chǎn)過程中干燥介質(zhì)加入惰性氣體控制氣流干燥機(jī)的進(jìn)氣氧含量作為主要的防爆措施。但氣流干燥系統(tǒng)的能耗較高。大量的煤粉干燥系統(tǒng)的爆炸在文獻(xiàn)和資料中時(shí)有出現(xiàn)，說明該干燥工藝不適合于易燃易爆煤粉的干燥處理。
流化床干燥流化床干燥機(jī)用于干燥煤粉有使用但較少。干燥系統(tǒng)單機(jī)處理量小不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的要求，且需要定期清理流化床干燥機(jī)的布風(fēng)板和清除床體內(nèi)的顆粒物料。干燥過程中物料容易結(jié)塊導(dǎo)致死床現(xiàn)象。流化床干燥系統(tǒng)對進(jìn)料要求比較嚴(yán)格，比如物料的粒級分布和物料的水分變化，粒級分布太寬水分變化范圍太大都會(huì)影響流花床干燥機(jī)的正常流態(tài)化，會(huì)導(dǎo)致溝流、騰涌和死床現(xiàn)象。頻繁的開停機(jī)就給安全生產(chǎn)帶來隱患。在干燥易燃易爆煤粉時(shí)流化床干燥系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)一般使用惰性氣體來控制進(jìn)風(fēng)的氧含量作為防爆的主要措施。但資料和文獻(xiàn)均有該裝置應(yīng)用于高危的易燃易爆的煤粉干燥時(shí)有爆炸現(xiàn)象發(fā)生。
轉(zhuǎn)筒干燥轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)以大量應(yīng)用于煤粉、煤泥和原煤的干燥。在烘干揮發(fā)份小于20％的煤粉、煤泥及原煤的干燥時(shí)，一般生產(chǎn)過程中干燥介質(zhì)用燃燒煙氣(燃煤煙氣、燃油煙氣等)作為干燥介質(zhì)。典型的優(yōu)點(diǎn)就是處理量大、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。缺點(diǎn)是占地面積較大，由于采用直接烘干，尾氣的熱損失造成系統(tǒng)能耗較大。在處理揮發(fā)份大于20％煤粉、煤泥及原煤的干燥時(shí)，一般涌惰性氣體控制干燥機(jī)的進(jìn)氣氧含量作為主要的防爆措施。但也有文獻(xiàn)資料報(bào)道有爆炸現(xiàn)象發(fā)生，給國家生產(chǎn)造成很大的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡單、安全可靠的揮發(fā)份大于20％的高揮發(fā)性煤粉回轉(zhuǎn)干燥工藝。
本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種高揮發(fā)性煤粉回轉(zhuǎn)干燥工藝，包括氮?dú)忾]路循環(huán)流程和煤粉流程；系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，起始狀態(tài)的低溫低濕氮?dú)鈴牡獨(dú)鈨夤蕹鰜恚患訜崞骷訜岷?，送入蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)，與濕煤粉充分混合，與蒸發(fā)的水分和部分干煤粉一起離開干燥機(jī)，進(jìn)入一級除塵器，絕大部分煤粉在除塵器里被分離；然后，氮?dú)馀c蒸發(fā)的水分和微量煤粉進(jìn)入二級除塵器，經(jīng)過二級除塵后，系統(tǒng)中的煤粉顆?？梢暈?，氮?dú)馀c蒸發(fā)的水分的混合氣體經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機(jī)的壓送，先在表冷器里進(jìn)行冷卻，再經(jīng)過除霧器的作用，把混合氣體中的水分除去，送入氮?dú)鈨夤?，回到低溫低濕的起始態(tài)，完成閉路循環(huán)過程。
所述的煤粉流程為濕煤粉經(jīng)進(jìn)料絞龍輸送至蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，在蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)部，濕煤粉與蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)的蒸汽盤管進(jìn)行傳質(zhì)傳熱運(yùn)動(dòng)，濕煤粉中的水分被加熱后蒸發(fā)，蒸發(fā)出的水分被載濕氣體帶走；煤粉干燥后溫度逐漸上升，在回轉(zhuǎn)干燥機(jī)出料口部位，煤粉完全干燥至額定值，表面溫度升至最高，然后落入出料罩內(nèi)，經(jīng)過蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)關(guān)風(fēng)器落入輸送絞龍A，再經(jīng)輸送絞龍B把干燥后的熱煤粉輸送至回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)內(nèi)，在回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)的冷卻下，熱煤粉逐漸冷卻至額定值，然后在回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)的出料口落入煤粉倉。
本發(fā)明蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，干燥需要的熱量主要由干燥機(jī)內(nèi)的列管提供。單位容積的干燥能力是常規(guī)間接加熱干燥機(jī)的3倍左右，熱效率高達(dá)80～90％。載濕氣體氣體用量小，要求系統(tǒng)的除塵設(shè)備規(guī)格小，相對簡單可靠。氮?dú)庾鳛檩d濕氣體的閉路循環(huán)干燥工藝應(yīng)用于易燃易爆煤粉干燥處理的場合，對生產(chǎn)安全性提供了可靠的保證。在整個(gè)干燥過程中全是氮?dú)猸h(huán)境，避免了爆炸的危險(xiǎn)性，采用了閉路循環(huán)使得氮?dú)庥昧亢苌俟?jié)約了成本。


附圖為本發(fā)明的工藝流程圖。
其中1.蒸汽換熱器，2.緩沖器，3.除霧器，4.表冷器，5.循環(huán)風(fēng)機(jī)，6.二級布袋除塵器，7.一級布袋除塵器，8.氮?dú)夤蓿?.回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)，10.輸送絞龍C，11.輸送絞龍B，12.輸送絞龍A，13.蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，14.進(jìn)料絞龍具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
高揮發(fā)性的煙煤粉，進(jìn)料水分≤10％，要求干燥后的出料水分≤1％。原料為粉狀顆粒。粒級分布如下≤1mm，其中0-0.5mm(35目)占95％。煤粉的揮發(fā)份(Vr)含量為36.3％，在溫度25--200℃時(shí)，揮發(fā)份損失率為1.41％。揮發(fā)出氣態(tài)產(chǎn)物質(zhì)量百分比甲烷42.8％、氫11.3％、二氧化碳35.5％、一氧化碳3.64％、游離碳6.73％。
從氧濃度和煤粉濃度(即風(fēng)粉混合物濃度)方面來講，當(dāng)煤粉濃度達(dá)到爆炸標(biāo)準(zhǔn)而氧濃度未能達(dá)到爆炸標(biāo)準(zhǔn)或者氧濃度能達(dá)到爆炸標(biāo)準(zhǔn)而煤粉濃度未達(dá)到爆炸標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，煤粉系統(tǒng)沒有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。因此，在干燥過程中用惰性氣體作為載濕介質(zhì)，被成功的應(yīng)用于許多易燃易爆物料的處理上?？刂葡到y(tǒng)中介質(zhì)的氧含量在臨界值以下，系統(tǒng)就不會(huì)有燃爆的現(xiàn)象。氧含量的臨界值，對于不同的煤粉是不一樣的，這需要通過爆炸性試驗(yàn)確定。對于易燃易爆煤粉的干燥，選用氮?dú)庾鳛檩d濕氣體。
蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)是回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的一種，與常規(guī)回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的差別在于筒內(nèi)安置了加熱管整個(gè)干燥機(jī)，以同心園方式排成1～4圈，干燥所需熱量絕大部分由加熱管提供，物料在干燥器內(nèi)受到加熱管的升舉和攪拌作用傾斜度從干燥器的較高一端向較低一端移動(dòng)，并從設(shè)在較低端的排料口排出。汽化出的水分被載濕氣體帶出干燥機(jī)，載濕氣體脫水后可循環(huán)使用。蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)特別適用于易燃、易爆物料干燥的場合。
從理論上來講，干燥介質(zhì)的溫度越高，介質(zhì)與物料之間的換熱效果越好。但溫度又受物料特性和熱源的限制，主要是物料特性的制約。根據(jù)煤質(zhì)變化情況，當(dāng)煤粉可燃基揮發(fā)份Vr＝12~40％時(shí)，適當(dāng)調(diào)整干燥機(jī)出口干燥介質(zhì)和煤粉混合物的溫度在70~120℃范圍內(nèi)。采用空氣作為干燥介質(zhì)時(shí)，對非易燃性的燃料(Vr＜10％)，溫度可適當(dāng)提高；對易著火的燃料，如煙煤時(shí)，熱風(fēng)溫度的選定應(yīng)使干燥機(jī)出口處干燥介質(zhì)和煤粉混合物的溫度不超過120℃；對褐煤，混合物溫度不應(yīng)超過100℃；用惰性介質(zhì)作為載濕氣體時(shí)溫度可以取較高值但不能超過120℃。特殊情況，應(yīng)通過試驗(yàn)確定。
物料在轉(zhuǎn)筒內(nèi)停留時(shí)間必須大于物料干燥所需的時(shí)間，才能保證產(chǎn)品的干燥要求。物料在筒體內(nèi)的停留時(shí)間與筒體長度、內(nèi)徑、轉(zhuǎn)速、水平傾角、結(jié)構(gòu)(有無抄板)及物料自然傾角等因素有關(guān)，可用下面公式計(jì)算。τ=mKzDinsinβ;]]>τ——物料停留時(shí)間(min)；m、K——系數(shù)，由下表選?。籇i-——筒體內(nèi)徑；n——轉(zhuǎn)速，r/min；β——物料密度，kg/m3。
系數(shù)m、K

實(shí)施例對揮發(fā)份36.3％的煙煤進(jìn)行如下干燥，如圖1所示，濕煤粉經(jīng)進(jìn)料絞龍14輸送至蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)13，在蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)13內(nèi)部，濕煤粉與蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)13內(nèi)的蒸汽盤管進(jìn)行傳質(zhì)傳熱運(yùn)動(dòng)，濕煤粉中的水分被加熱后蒸發(fā)，蒸發(fā)出的水分被載濕氣體帶走。煤粉干燥后溫度逐漸上升，在回轉(zhuǎn)干燥機(jī)出料口部位，煤粉完全干燥至額定值，表面溫度升至最高，然后落入出料罩內(nèi)，經(jīng)過蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)13關(guān)風(fēng)器落入輸送絞龍A12、輸送絞龍B11、輸送絞龍C10把干燥后的熱煤粉輸送至回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)9內(nèi)，在回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)9的冷卻下，熱煤粉逐漸冷卻至額定值，然后在回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)9的出料口落入煤粉倉。
系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，起始狀態(tài)的低溫低濕氮?dú)鈴牡獨(dú)鈨夤蕹鰜恚徽羝麚Q熱器1加熱后，送入蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)13內(nèi)，與濕煤粉充分混合，與蒸發(fā)的水分和部分干煤粉一起離開干燥機(jī)，進(jìn)入一級布袋除塵器7，絕大部分煤粉在除塵器里被分離。然后，氮?dú)馀c蒸發(fā)的水分和微量煤粉進(jìn)入二級布袋除塵器6，經(jīng)過二級除塵后，系統(tǒng)中的煤粉顆粒可視為0。氮?dú)馀c蒸發(fā)的水分的混合氣體經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機(jī)5的壓送，先在表冷器4里進(jìn)行冷卻，再經(jīng)過除霧器3、緩沖器2的作用，把混合氣體中的水分除去，送入氮?dú)夤?，回到低溫低濕的起始態(tài)，完成閉路循環(huán)過程。
權(quán)利要求
1.一種高揮發(fā)煤粉干燥工藝，其特征在于包括氮?dú)忾]路循環(huán)流程和煤粉流程；氮?dú)忾]路循環(huán)流程系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，起始狀態(tài)的低溫低濕氮?dú)鈴牡獨(dú)鈨夤蕹鰜?，被加熱器加熱后，送入蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)，與濕煤粉充分混合，與蒸發(fā)的水分和部分干煤粉一起離開干燥機(jī)，進(jìn)入一級除塵器，絕大部分煤粉在除塵器里被分離；然后，氮?dú)馀c蒸發(fā)的水分和微量煤粉進(jìn)入二級除塵器，經(jīng)過二級除塵后，氮?dú)馀c蒸發(fā)的水分的混合氣體經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機(jī)的壓送，先在表冷器里進(jìn)行冷卻，再經(jīng)過除霧器的作用，把混合氣體中的水分除去，送入氮?dú)鈨夤蓿氐降蜏氐蜐竦钠鹗紤B(tài)，完成閉路循環(huán)過程；煤粉流程濕煤粉經(jīng)進(jìn)料絞龍輸送至蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，在蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)部，濕煤粉與蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)的蒸汽盤管進(jìn)行傳質(zhì)傳熱運(yùn)動(dòng)，濕煤粉中的水分被加熱后蒸發(fā)，蒸發(fā)出的水分被載濕氣體帶走；煤粉干燥后溫度逐漸上升，在回轉(zhuǎn)干燥機(jī)出料口部位，煤粉完全干燥至額定值，表面溫度升至最高，然后落入出料罩內(nèi)，經(jīng)過蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)關(guān)風(fēng)器落入輸送絞龍A，再經(jīng)輸送絞龍B把干燥后的熱煤粉輸送至回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)內(nèi)，在回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)的冷卻下，熱煤粉逐漸冷卻至額定值，然后在回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)的出料口落入煤粉倉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高揮發(fā)煤粉干燥工藝，蒸汽為熱源，蒸汽管和濕煤粉直接接觸，煤粉被加熱水分蒸發(fā)出來，干燥的熱的煤粉由絞龍送至回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)內(nèi)，在回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)內(nèi)煤粉被冷卻，合格的煤粉送至煤粉倉；蒸發(fā)出的水份由載濕的氮?dú)鈳С觥］d濕的氮?dú)饧訜岷筮M(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)，和部分煤粉一起經(jīng)過一級布袋除塵器，在一級布袋除塵器內(nèi)大部分的煤粉被沉降下來，再經(jīng)二級布袋除塵器剩余的煤粉被沉降下來，近于潔凈的氮?dú)饨?jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)入表冷器冷卻，再經(jīng)除霧器除去水分，最終回到氮?dú)夤尥瓿砷]路循環(huán)。在整個(gè)干燥過程中全是氮?dú)猸h(huán)境，避免了爆炸的危險(xiǎn)性，采用了閉路循環(huán)使得氮?dú)庥昧亢苌俟?jié)約了成本。
文檔編號F26B3/24GK1928477SQ20061006900
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月20日
發(fā)明者史元芝, 吉海亮, 吳靜, 田青, 郭文 申請人:山東天力干燥設(shè)備有限公司