CN109682167B - 一种低阶煤干燥提质一体化设备及方法 - Google Patents
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Abstract
一种低阶煤干燥提质一体化设备及方法,适用于褐煤加工利用。设备包括加热***、传动***、滚筒、蒸汽管、集管箱、入料口、预干燥室、粗产品排出口、筛分室、磨矿室、废气排出口。滚筒倾斜放置,蒸汽管以同心圆的方式排列在滚筒筒壁上。褐煤从入料口进入到滚筒内,在预干燥室内先进行预加热,颗粒在预干燥室内向前运动,从预加热室的末端进入第一筛分室,细小的颗粒进入到细颗粒干燥室内,大颗粒继续向前运动,筛上的大颗粒通过第一筛分室来到了磨矿室,碎磨后的褐煤进入第二筛分室,碎磨产生的细小的颗粒进入到细颗粒干燥室,剩余的大颗粒向前运动排出桶外。最终气化的水分用风机通过废气口排出。其结构简单,操作安全方便,干燥碎磨效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种低阶煤干燥提质设备及方法,尤其是一种适用于褐煤加工利用的低阶煤干燥提质一体化设备及方法。
背景技术
中国褐煤资源丰富,已探明储量达1300多亿t,占全国煤炭储量的13%左右。但褐煤是煤化程度最低的煤种,具有水分高、灰分高、挥发分高、表面含氧官能团多、化学反应性强、发热量低等特性,存在难以分选、储存和直接利用。由于褐煤提质可有效降低煤中水分,提高褐煤发热量,提质后的褐煤具有与烟煤类似的性质,能达到一般用煤要求。
提质后的褐煤将更有利于利用、运输和贮存。若是将褐煤中的50%的水分除去,则将会把褐煤燃烧后产生的温室气体的排放量降低15%。这对于褐煤电厂的影响无疑是十分巨大的。
2000年以来国内所采用的褐煤提质技术中,主要应用于实际生产的工艺是褐煤脱水工艺,该工艺的整体技术已经相当成熟。经过这些年的发展,国内企业已经不满足于现有的技术。有些企业已经开始对现有的褐煤脱水工艺进行优化和改良,比如褐煤提质工艺技术就结合了流化床和转筒干燥两种技术优点,采用热烟气作为加热介质。与现有的转筒干燥技术相比,该工艺的突出优点在于:通过在转筒内添加流化床强化了干燥过程的传热传质,增加了颗粒与干燥气体在转筒内的接触时间,从而提高了设备的干燥能力。与流化床干燥技术相比,该发明的突出优点在于:有效降低了流化床的床层压降,从而降低了对风机压头的需求,且通过与转筒的结合来控制颗粒在干燥器内的停留时间,易于控制颗粒返混,并无需添加结构复杂的换热器,在保留流化床干燥优点的同时简化了设备需求。
发明内容
技术问题:本发明的目的是要克服现有技术中的不足之处,提供一种结构简单、操作安全方便、干燥碎磨效率高的低阶煤干燥提质一体化设备及方法。
技术方案:为实现上述目的,本发明的一种低阶煤干燥提质一体化设备,包括加热***、传动***、滚筒、在所述的滚筒内圆周壁上布有蒸汽管,所述的蒸汽管以同心圆的方式排列在滚筒筒壁上,所述滚筒内设有随滚筒一起转动的预干燥室、第一筛分筒、磨矿筒和第二筛分筒,所述蒸汽管的前部设有入料口,入料口的上方设有废气出口,蒸汽管的后部设有粗产品排料口,粗产品排料口连接有集管箱;所述的入料口与预干燥室相连;预干燥室与第一筛分筒相连;第一筛分筒通过大喇叭筒隔离板与滚筒内壁相连;第一筛分筒与内装磨矿介质的磨矿筒相连;磨矿筒与第二筛分筒相连;第二筛分筒与粗产品排料口通过一段无筛网区相连;所述粗产品排料口的一侧设有连接集管箱入口的蒸汽入气口,另一侧设有连接蒸汽分配室出口的冷凝水排出口,加热蒸汽通过旋转接头、气轴进入集管箱后直接分配热蒸汽到每根蒸汽管内,热蒸汽由出料端流向进料端,冷凝水则逆蒸汽流向由进料端到出料端进入蒸汽分配室,通过汽轴、旋转接头从冷凝水排出口排出;所述的第一筛分筒、磨矿筒和第二筛分筒与蒸汽管在同一轴线上,第一筛分筒、磨矿筒和第二筛分筒与蒸汽管的外缘壁与蒸汽管的外管壁间隔,间隔所形成的空间为细颗粒干燥室,所述的细颗粒干燥室通过大喇叭筒隔离板与预干燥室连接,通过筛网分别与第一筛分筒和第二筛分筒连通,细颗粒干燥室的下部设有干燥细颗粒产品排出口。
所述的磨矿筒中设置有阻止磨矿介质进入第二筛分筒内的小喇叭筒挡板。
所述滚筒倾斜放置,倾角为2~10°。
使用上所述一体化设备的低阶煤干燥提质方法,包括以下步骤:
a.将褐煤从入料口送入到随滚筒转动的预干燥室内,首先在预干燥室进行预加热,褐煤在预干燥室内预加热的同时,在倾斜设置的滚筒作用下不断向前运动,经过颗粒间的碰撞、磨剥、蒸汽管的搅拌以及加热时的碎裂现象,产生大量细小的颗粒;
b. 产生大量细小颗粒的褐煤在预干燥室的末端经过大喇叭筒隔离板的一段坡度后进入第一筛分筒,以保证褐煤表面足够干燥,免粘性太大堵塞第一筛分筒的筛网;随着滚筒的转动,细小颗粒的褐煤经过第一筛分筒不断在筛分筒内翻滚,细小的颗粒透过筛网进入到细颗粒干燥室内,筛上的大颗粒继续向前运动;
c.筛上的大颗粒通过第一筛分筒进入装有磨矿介质的磨矿筒内,大颗粒褐煤在磨矿筒中被碎磨,之后,经过连接在第二筛分筒入口处防止磨矿介质进入的小喇叭筒一段坡度后,进入到第二筛分筒内;
d. 碎磨产生的大量细小的颗粒穿过第二筛分筒的筛孔落入到细颗粒干燥室内,第二筛分筒上剩余的大颗粒继续向前运动,通过粗产品排料口排出桶外,通过皮带输送机重新返回到入料口再次处理;
e. 落在细颗粒干燥室内的细颗粒与蒸汽管直接接触,随滚筒不断翻滚的同时,被蒸汽管中喷出的气体不断升举和搅拌向前运动,达到最大限度的干燥,最终由干燥细颗粒排出口排出;
f. 从蒸汽管进入滚筒内气化后的水分经设在废气口处的风机从入料口端的废气口排出。
所述第一、第二筛分筒中筛网的筛孔大小根据现场实际情况进行调整。
所述装在磨矿筒中的磨矿介质种类为钢球、钢瓦、钢棒任意一种,根据入料粒度的粗细情况进行选择。
有益效果:由于采用了上述技术方案,本发明基于褐煤蒸汽管间接加热转筒干燥器的改造,能实现低阶煤的干燥碎磨一体化,简化了现有技术干燥碎磨流程的同时提高了干燥效率,其结构简单,操作安全方便,干燥碎磨效率高。相对于现有设备,具有以下优点:
1.将低阶煤的干燥、碎磨和筛分结合到了一起,工艺简化,节约成本;
2.将干燥的重点放在了碎磨后的细颗粒煤上,使得干燥更加彻底;
3.干燥过程使用蒸汽管进行间接加热,消除了干燥过程中粉尘量大所带来的易爆的安全隐患;
4.使用蒸汽进行间接加热能够防止细颗粒煤过热分解。
附图说明
图1是本发明的一种低阶煤干燥碎磨一体化设备的结构示意图。
图2是图1的剖视图。
图3是图1的A-A剖视图。
图中:1-入料口,2-废气口,3-蒸汽入气口,4-冷凝水排出口,5-干燥细颗粒产品排出口,6-蒸汽管,7-第一筛分筒,8-磨矿筒,9-第二筛分筒,10-粗产品排料口,11-预干燥室,12-细颗粒干燥室,13-集管箱,14-滚筒,15-大喇叭筒隔离板。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步描述:
如图1图2所示,本发明的一种低阶煤干燥提质一体化设备,主要由加热***、传动***、滚筒14、蒸汽管6、筛分筒和磨矿筒构成,所述滚筒14倾斜放置,倾角为2~10°。在所述的滚筒14内圆周壁上布有蒸汽管6,所述的蒸汽管6以同心圆的方式排列在滚筒筒壁上,蒸汽管6经弯管连接布置在滚筒14内圆周壁上,滚筒14内设有随滚筒一起转动的预干燥室11、第一筛分筒7、磨矿筒8和第二筛分筒9,所述的磨矿筒8中设置有阻止磨矿介质进入第二筛分筒9内的小喇叭筒挡板。所述蒸汽管6的前部设有入料口1,入料口1的上方设有废气口2,蒸汽管6的后部设有粗产品排料口10,粗产品排料口10连接有集管箱13;所述的入料口1与预干燥室11相连;预干燥室11与第一筛分筒7相连;第一筛分筒7通过大喇叭筒隔离板15与滚筒14内壁相连;第一筛分筒7与内装磨矿介质的磨矿筒8相连;磨矿筒8与第二筛分筒9相连;第二筛分筒9与粗产品排料口10通过一段无筛网区相连;所述粗产品排料口10的一侧设有连接集管箱13入口的蒸汽入气口3,另一设有连接蒸汽分配室出口的冷凝水排出口4,加热蒸汽通过旋转接头、气轴进入集管箱13后直接分配热蒸汽到每根蒸汽管6内,热蒸汽由出料端流向进料端,冷凝水则逆蒸汽流向由进料端到出料端进入蒸汽分配室,通过汽轴、旋转接头从冷凝水排出口4排出;所述的第一筛分筒7、磨矿筒8和第二筛分筒9与蒸汽管6在同一轴线上,第一筛分筒7、磨矿筒8和第二筛分筒9与蒸汽管6外缘壁与蒸汽管6的外管壁间隔,间隔所形成的空间为细颗粒干燥室12,所述的细颗粒干燥室12通过大喇叭筒隔离板15与预干燥室11连接,通过筛网分别与第一筛分筒7和第二筛分筒9连通,细颗粒干燥室12的下部设有干燥细颗粒产品排出口5。
本发明的一体化设备的低阶煤干燥提质方法,具体步骤如下:
a.将褐煤从入料口1送入到随滚筒转动的预干燥室11内,首先在预干燥室11进行预加热,褐煤在预干燥室11内预加热的同时,在倾斜设置的滚筒作用下不断向前运动,经过颗粒间的碰撞、磨剥、蒸汽管6的搅拌以及加热时的碎裂现象,产生大量细小的颗粒;
b. 产生大量细小颗粒的褐煤在预干燥室11的末端经过大喇叭筒隔离板15的一段坡度后进入第一筛分筒7,以保证褐煤表面足够干燥,免粘性太大堵塞第一筛分筒7的筛网;随着滚筒14的转动,细小颗粒的褐煤经过第一筛分筒7不断在筛分筒内翻滚,此时细小的颗粒透过筛网进入到细颗粒干燥室12内,筛上的大颗粒继续向前运动;
c.筛上的大颗粒通过第一筛分筒7进入装有磨矿介质的磨矿筒8内,大颗粒褐煤在磨矿筒8中被碎磨,之后,经过连接在第二筛分筒9入口处防止磨矿介质进入的小喇叭筒一段坡度后,进入到第二筛分筒9内;所述第一、第二筛分筒7、9中筛网的筛孔大小根据现场实际情况进行调整;所述装在磨矿筒8中的磨矿介质种类为钢球、钢瓦、钢棒任意一种,根据入料粒度的粗细情况进行选择。
d. 碎磨产生的大量细小的颗粒穿过第二筛分筒9的筛孔落入到细颗粒干燥室12内,第二筛分筒9上剩余的大颗粒继续向前运动,通过粗产品排料口10排出桶外,通过皮带输送机重新返回到入料口1再次处理;
e. 落在细颗粒干燥室12内的细颗粒与蒸汽管6直接接触,随滚筒14不断翻滚的同时,被蒸汽管6中喷出的气体不断升举和搅拌向前运动,达到最大限度的干燥,最终由干燥细颗粒排出口5排出;
f. 从蒸汽管6进入滚筒内气化后的水分经设在废气口处的风机从入料口1端的废气口2排出。
Claims (7)
1.一种低阶煤干燥提质一体化设备,包括加热***、传动***、滚筒(14),其特征是:在所述的滚筒(14)内圆周壁上布有蒸汽管(6),所述的蒸汽管(6)以同心圆的方式排列在滚筒筒壁上,滚筒(14)内设有随滚筒一起转动的预干燥室(11)、第一筛分筒(7)、磨矿筒(8)和第二筛分筒(9),所述蒸汽管(6)的前部设有入料口(1),入料口(1)的上方设有废气口(2),蒸汽管(6)的后部设有粗产品排料口(10),粗产品排料口(10)连接有集管箱(13);所述的入料口(1)与预干燥室(11)相连;预干燥室(11)与第一筛分筒(7)相连;第一筛分筒(7)通过大喇叭筒隔离板(15)与滚筒(14)内壁相连;第一筛分筒(7)与内装磨矿介质的磨矿筒(8)相连;磨矿筒(8)与第二筛分筒(9)相连;第二筛分筒(9)与粗产品排料口(10)通过一段无筛网区相连;所述粗产品排料口(10)的一侧设有连接集管箱(13)入口的蒸汽入气口(3),另一侧设有连接蒸汽分配室出口的冷凝水排出口(4),加热蒸汽通过旋转接头、气轴进入集管箱(13)后直接分配热蒸汽到每根蒸汽管(6)内,热蒸汽由出料端流向进料端,冷凝水则逆蒸汽流向由进料端到出料端进入蒸汽分配室,通过汽轴、旋转接头从冷凝水排出口(4)排出;所述的第一筛分筒(7)、磨矿筒(8)和第二筛分筒(9)与蒸汽管(6)在同一轴线上,第一筛分筒(7)、磨矿筒(8)和第二筛分筒(9)的外缘壁与蒸汽管(6)的外管壁间隔,间隔所形成的空间为细颗粒干燥室(12),所述的细颗粒干燥室(12)通过大喇叭筒隔离板(15)与预干燥室(11)连接,通过筛网分别与第一筛分筒(7)和第二筛分筒(9)连通,细颗粒干燥室(12)的下部设有干燥细颗粒产品排出口(5)。
2.根据权利要求1所述的一种低阶煤干燥提质一体化设备,其特征是:所述的磨矿筒(8)中设置有阻止磨矿介质进入第二筛分筒(9)内的小喇叭筒挡板。
3.根据权利要求1所述的一种低阶煤干燥提质一体化设备,其特征是:所述滚筒(14)倾斜放置,倾角为2~10°。
4.根据权利要求1所述的一种低阶煤干燥提质一体化设备,其特征是:所述的蒸汽管(6)以同心圆的方式排列在滚筒筒壁1-3圈。
5.一种使用权利要求1所述一体化设备的低阶煤干燥提质方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.将褐煤从入料口(1)送入到随滚筒转动的预干燥室(11)内,首先在预干燥室(11)进行预加热,褐煤在预干燥室(11)内预加热的同时,在倾斜设置的滚筒作用下不断向前运动,经过颗粒间的碰撞、磨剥、蒸汽管(6)的搅拌以及加热时的碎裂现象,产生大量细小的颗粒;
b. 产生大量细小颗粒的褐煤在预干燥室(11)的末端经过大喇叭筒隔离板(15)的一段坡度后进入第一筛分筒(7),以保证褐煤表面足够干燥,免粘性太大堵塞第一筛分筒(7)的筛网;随着滚筒(14)的转动,细小颗粒的褐煤经过第一筛分筒(7)不断在筛分筒内翻滚,细小的颗粒透过筛网进入到细颗粒干燥室(12)内,筛上的大颗粒继续向前运动;
c.筛上的大颗粒通过第一筛分筒(7)进入装有磨矿介质的磨矿筒(8)内,大颗粒褐煤在磨矿筒(8)中被碎磨,之后,经过连接在第二筛分筒(9)入口处防止磨矿介质进入的小喇叭筒一段坡度后,进入到第二筛分筒(9)内;
d. 碎磨产生的大量细小的颗粒穿过第二筛分筒(9)的筛孔落入到细颗粒干燥室(12)内,第二筛分筒(9)上剩余的大颗粒继续向前运动,通过粗产品排料口(10)排出桶外,通过皮带输送机重新返回到入料口(1)再次处理;
e. 落在细颗粒干燥室(12)内的细颗粒与蒸汽管(6)直接接触,随滚筒(14)不断翻滚的同时,被蒸汽管(6)中喷出的气体不断升举和搅拌向前运动,达到最大限度的干燥,最终由干燥细颗粒排出口(5)排出;
f. 从蒸汽管(6)进入滚筒内气化后的水分经设在废气口处的风机从入料口(1)端的废气口(2)排出。
6.根据权利要求5所述的一种低阶煤干燥提质方法,其特征是:所述第一、第二筛分筒(7、9)中筛网的筛孔大小根据现场实际情况进行调整。
7.根据权利要求5所述的一种低阶煤干燥提质方法,其特征是:所述装在磨矿筒(8)中的磨矿介质种类为钢球、钢瓦、钢棒任意一种,根据入料粒度的粗细情况进行选择。
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