阅读说明：本技术 一种双热源内置热低阶块煤干燥炉 (Double-heat-source built-in hot low-rank lump coal drying furnace ) 是由 惠建明 于 2020-07-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双热源内置热低阶块煤干燥炉,包括设置在干燥炉的内部的膜式壁加热模块,连接在干燥炉下部的高温烟气供给管路、设置在干燥炉上部的低温烟气排放管路；在干燥炉的上部设置有环形气道,环形气道上设置有连接低温烟气排放管路的低温烟气输出口；膜式壁加热模块包括若干数量竖立设置在干燥炉内部且间隔分布的膜式壁,膜式壁顶部设置有与膜式壁的上部相连接的上部集箱,膜式壁底部设置有与膜式壁的下部连接的下部集箱,上部集箱、下部集箱中的其中一个集箱作为饱和蒸汽的接入集箱,上部集箱、下部集箱中的其中另一个集箱作为汽水混合物输出集箱。本发明实现了褐煤的大规模连续干燥作业,并提高了褐煤干燥作业的安全性。(The invention discloses a double-heat-source built-in low-rank lump coal drying furnace, which comprises a membrane wall heating module arranged in the drying furnace, a high-temperature flue gas supply pipeline connected to the lower part of the drying furnace, and a low-temperature flue gas discharge pipeline arranged on the upper part of the drying furnace; the upper part of the drying furnace is provided with an annular air flue, and a low-temperature flue gas output port connected with a low-temperature flue gas discharge pipeline is arranged on the annular air flue; the membrane wall heating module comprises a plurality of membrane walls which are vertically arranged in the drying furnace and distributed at intervals, an upper collecting box connected with the upper part of the membrane walls is arranged at the top of the membrane walls, a lower collecting box connected with the lower part of the membrane walls is arranged at the bottom of the membrane walls, one of the upper collecting box and the lower collecting box is used as an access collecting box for saturated steam, and the other collecting box of the upper collecting box and the lower collecting box is used as a steam-water mixture output collecting box. The invention realizes the large-scale continuous drying operation of the lignite and improves the safety of the lignite drying operation.)

一种双热源内置热低阶块煤干燥炉

技术领域

本发明涉及煤炭技术领域，具体涉及一种双热源内置热低阶块煤干燥炉。

背景技术

褐煤是一种煤化程度较低的低阶煤，具有水分大、挥发成分高、热值低、易氧化自燃等特点。影响褐煤广泛使用的原因有多种，其中含水量大(30％--50％)是一重要原因，要提高褐煤的利用价值，不论后续如何使用(燃烧或汽化等)，对其干燥、脱除水分都是必需的过程，研发能够大规模连续干燥且安全可控的褐煤干燥设备及工艺，是开发褐煤高效洁净利用的必由之路。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种双热源内置热低阶块煤干燥炉，旨在实现褐煤的大规模连续干燥作业，并提高褐煤干燥作业的安全性。具体的技术方案如下：

一种双热源内置热低阶块煤干燥炉，包括设置在干燥炉的内部的以饱和蒸汽为热源的膜式壁加热模块，连接在所述干燥炉下部的用于将高温烟气输送到所述干燥炉内部的高温烟气供给管路、设置在所述干燥炉上部的有用于将所述干燥炉的烟气排放出去的低温烟气排放管路；所述干燥炉的上部为煤料预存区，所述干燥炉的中部为煤料干燥区，所述干燥炉的下部为煤料排料区，在所述干燥炉的上部位于所述预存区的外周设置有环形气道，所述环形气道上设置有连接所述低温烟气排放管路的低温烟气输出口；所述膜式壁加热模块包括若干数量竖立设置在所述干燥炉内部且间隔分布的膜式壁，所述膜式壁顶部设置有与所述膜式壁的上部相连接的上部集箱，所述膜式壁底部设置有与所述膜式壁的下部连接的下部集箱，所述上部集箱、下部集箱中的其中一个集箱作为饱和蒸汽的接入集箱，所述上部集箱、下部集箱中的其中另一个集箱作为汽水混合物输出集箱。

作为本发明中所述膜式壁布置结构的优选方案之一，所述膜式壁在所述干燥炉内部呈平行间隔分布，所述相邻两膜式壁之间形成煤料经过和烟气加热的通道。

作为本发明中所述膜式壁布置结构的优选方案之二，所述膜式壁在所述干燥炉内部呈中心放射发散状间隔分布，所述相邻两膜式壁与所述干燥炉的炉壁之间形成煤料经过和烟气加热的通道。

作为进一步的改进，所述膜式壁包括由若干数量间隔布置且为竖立设置的蒸汽管和连接在相邻两所述蒸汽管之间的扁钢所组成，且在所述膜式壁的扁钢上开设有贯通的烟气对流孔或烟气对流槽。

本发明中，所述集箱包括若干数量的长条形箱体，所述长条形箱体与所述膜式壁的中心平面相一致，所述相邻两长条形箱体之间还设置有连通箱体。

本发明中，所述排料区上设置有高温烟气入口，所述高温烟气供给管路连接所述排料区的高温烟气入口以用于将高温烟气导入干燥炉内。

本发明中，所述干燥炉的底部安装有排料装置，所述排料装置包括平板闸门和旋转格式密封阀；所述旋转格式密封阀包括外壳和旋转格式阀芯，所述旋转格式阀芯通过变频电机带动旋转以实现出料量的调节。

上述旋转格式密封阀的壳体内衬和阀芯采用耐腐耐磨钢制造，保证设备长期稳定运行。旋转格式密封阀可以实现定量均匀排料，装有变频装置后能够调节阀芯旋转速度，起到对系统出料量调节作用，保证炉内料层的稳定。另外旋转格式密封阀可以隔断上下游设备的气体串通，通过格式阀上的锁气装置，防止炉内烟气、粉尘的溢出，还能阻止炉外空气混入，控制炉内含氧量的稳定，保证了系统运行安全。

本发明中，所述低温烟气排放管路连接布袋除尘器的烟气入口，所述布袋除尘器的烟气出口通过管路连接烟囱。

优选的，所述低阶煤为25℃条件下含水量为30％～50％的褐煤，所述饱和蒸汽为1.0Mpa的饱和蒸汽，所述高温烟气供给管路内的高温烟气为130℃的高温烟气，所述低温烟气排放管路内的低温烟气为85℃的低温烟气，所述褐煤经过所述干燥炉干燥处理后成为65℃条件下含水量为28％的褐煤。

采用本发明的低阶煤干燥系统的典型工艺流程如下：

(1)干燥系统流程：

含水40％常温褐煤通过输送系统送至干燥炉炉顶，通过布料器的装入装置将褐煤均匀装入干燥炉内。在干燥炉中褐煤与约130℃烟气以及膜式壁加热模块进行热交换，褐煤被加热至65℃，水份降至28％左右，蒸发出的水份由烟气携带出干燥炉，干燥后的褐煤经排料装置连续、均匀的卸到输送机上，送往后续处理系统。

自干燥炉的低温烟气输出口排出的约为85℃烟气，通过布袋除尘器除尘后从烟囱排空。

干燥流程中由于采用含氧量低的烟气作为褐煤干燥的部分热源以及载湿介质，保证了干燥过程中设备运行的安全。

(2)加热系统流程：

加热系统采用热烟气+饱和蒸汽双热源传热。

约130℃的热烟气由干燥炉下部进入炉内，作为部分干燥热源以及载湿介质与炉内褐煤直接接触传热。与此同时，加热炉干燥区的膜式壁加热模块采用饱和蒸汽作为热源与褐煤间接传热，进一步提高了褐煤干燥的效率。

褐煤在干燥炉内从25℃加热到85℃左右，并蒸发出褐煤中12％的水份，通过烟气将12％的水份携带出干燥炉。

本发明的有益效果是：

第一，本发明的一种双热源内置热低阶块煤干燥炉，采用烟气、蒸汽双热源，内置膜式壁加热模块的流动床干燥技术，烟气通入炉内与褐煤直接传热，膜式壁加热模块采用饱和蒸汽作为热源与褐煤间接传热，这种双热源的低阶煤干燥系统可以大幅度提高褐煤干燥的效率，由此实现了褐煤的大规模连续干燥作业，且由于采用含氧量低的烟气作为褐煤干燥的部分热源以及载湿介质，由此保证了干燥过程中设备运行的安全。

第二，本发明的一种双热源内置热低阶块煤干燥炉，膜式壁上开设有加快热传递的对流孔或对流槽，使得炉体内部的传热更均匀，从而进一步提高了干燥的效果。

第三，本发明的一种双热源内置热低阶块煤干燥炉，排料装置采用旋转格式密封阀，阀芯通过变频电机带动旋转因而可以实现出料量的调节，保证炉内料层的稳定。另外旋转格式密封阀可以隔断上下游设备的气体串通，通过格式密封阀上的锁气装置防止炉内烟气、粉尘的溢出，还能阻止炉外空气混入，控制炉内含氧量的稳定，保证了系统运行安全。

第四，本发明的一种双热源内置热低阶块煤干燥炉，煤料预存区可预存约一定量的褐煤，保证整个干燥系统的连续运行。预存区四周是环形气道，干燥后的烟气通过环形气道将褐煤水分携带出干燥炉，故预存区还起到一个密封干燥炉，防止烟气窜漏的作用。

附图说明

图1是本发明的一种双热源内置热低阶块煤干燥炉的结构示意图；

图2是图1中涉及的膜式壁加热模块的结构示意图(俯视图)；

图3是图2中的膜式壁的结构示意图；

图4是本发明的一种双热源内置热低阶块煤干燥炉与布袋除尘器、烟囱连接的结构示意图。

图中：1、干燥炉，2、布袋除尘器，3、烟囱，4、膜式壁加热模块，5、高温烟气供给管路，6、低温烟气排放管路，7、煤料预存区，8、煤料干燥区，9、煤料排料区，10、环形气道，11、低温烟气输出口，12、高温烟气输入口，13、膜式壁，14、集箱(上部集箱)，15、煤料经过和烟气加热的通道，16、蒸汽管，17、扁钢，18、烟气对流孔或烟气对流槽，19、长条形箱体，20、连通箱体，21、排料装置，22、烟气通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至4所示为本发明的一种双热源内置热低阶块煤干燥炉的实施例，包括设置在干燥炉1的内部的以饱和蒸汽为热源的膜式壁加热模块4，连接在所述干燥炉1下部的用于将高温烟气输送到所述干燥炉1内部的高温烟气供给管路5、设置在所述干燥炉1上部的有用于将所述干燥炉1的烟气排放出去的低温烟气排放管路6；所述干燥炉1的上部为煤料预存区7，所述干燥炉1的中部为煤料干燥区8，所述干燥炉1的下部为煤料排料区9，在所述干燥炉1的上部位于所述预存区7的外周设置有环形气道10，所述环形气道10上设置有连接所述低温烟气排放管路6的低温烟气输出口11；所述膜式壁加热模块4包括若干数量竖立设置在所述干燥炉1内部且间隔分布的膜式壁13，所述膜式壁13顶部设置有与所述膜式壁13的上部相连接的上部集箱14，所述膜式壁13底部设置有与所述膜式壁13的下部连接的下部集箱，所述上部集箱14、下部集箱中的其中一个集箱作为饱和蒸汽的接入集箱，所述上部集箱24、下部集箱中的其中另一个集箱作为汽水混合物输出集箱。

作为本实施例中所述膜式壁布置结构的优选方案之一，所述膜式壁13在所述干燥炉1内部呈平行间隔分布，所述相邻两膜式壁13之间形成煤料经过和烟气加热的通道。

作为本实施例中所述膜式壁布置结构的优选方案之二，所述膜式壁13在所述干燥炉1内部呈中心放射发散状间隔分布，所述相邻两膜式壁13与所述干燥炉1的炉壁之间形成煤料经过和烟气加热的通道。

作为进一步的改进，所述膜式壁13包括由若干数量间隔布置且为竖立设置的蒸汽管16和连接在相邻两所述蒸汽管16之间的扁钢17所组成，且在所述膜式壁13的扁钢17上开设有贯通的烟气对流孔或烟气对流槽18。

本实施例中，所述集箱14包括若干数量的长条形箱体19，所述长条形箱体19与所述膜式壁13的中心平面相一致，所述相邻两长条形箱体19之间还设置有连通箱体20。

本实施例中，所述排料区9上设置有高温烟气入口12，所述高温烟气供给管路5连接所述排料区9的高温烟气入口12以用于将高温烟气导入干燥炉1内。

作为一种可选方案，所述高温烟气供给管路5上还设置有一路高温烟气分支管，所述高温烟气分支管的高温烟气通过混合器与所述低温烟气排放管路6的低温烟气混合后再接入所述布袋除尘器2进行除尘以保证混合后的烟气温度超过烟气的露点温度。

在烟气的露点温度较高的情况下，由于从干燥炉1内出来的低温烟气通过高温烟分气支管路和烟气混合器混入了一定量的高温烟气，使得混合后的烟气温度超过烟气的露点温度，从而有利于布袋除尘器2的稳定可靠运行。

本实施例中，所述干燥炉1的底部安装有排料装置21，所述排料装置21包括平板闸门和旋转格式密封阀；所述旋转格式密封阀包括外壳和旋转格式阀芯，所述旋转格式阀芯通过变频电机带动旋转以实现出料量的调节。

上述旋转格式密封阀的壳体内衬和阀芯采用耐腐耐磨钢制造，保证设备长期稳定运行。旋转格式密封阀可以实现定量均匀排料，装有变频装置后能够调节阀芯旋转速度，起到对系统出料量调节作用，保证炉内料层的稳定。另外旋转格式密封阀可以隔断上下游设备的气体串通，通过格式阀上的锁气装置，防止炉内烟气、粉尘的溢出，还能阻止炉外空气混入，控制炉内含氧量的稳定，保证了系统运行安全。

本实施例中，所述低温烟气排放管路6连接布袋除尘器2的烟气入口，所述布袋除尘器2的烟气出口通过管路连接烟囱3。

优选的，所述低阶煤为25℃条件下含水量为30％～50％的褐煤，所述饱和蒸汽为1.0Mpa的饱和蒸汽，所述高温烟气供给管路5内的高温烟气为130℃的高温烟气，所述低温烟气排放管路6内的低温烟气为85℃的低温烟气，所述褐煤经过所述干燥炉干燥处理后成为65℃条件下含水量为28％的褐煤。

采用本实施例的低阶煤干燥系统的典型工艺流程如下：

(1)干燥系统流程：

含水40％常温褐煤通过输送系统送至干燥炉1炉顶，通过布料器的装入装置将褐煤均匀装入干燥炉1内。在干燥炉1中褐煤与约130℃烟气以及膜式壁加热模块4进行热交换，褐煤被加热至65℃，水份降至28％左右，蒸发出的水份由烟气携带出干燥炉，干燥后的褐煤经排料装置连续、均匀的卸到输送机上，送往后续处理系统。

自干燥炉1的低温烟气输出口11排出的约为85℃烟气，通过布袋除尘器2除尘后从烟囱3排空。

干燥流程中由于采用含氧量低的烟气作为褐煤干燥的部分热源以及载湿介质，保证了干燥过程中设备运行的安全。

(2)加热系统流程：

加热系统采用热烟气+饱和蒸汽双热源传热。

约130℃的热烟气由干燥炉1下部进入炉内，作为部分干燥热源以及载湿介质与炉内褐煤直接接触传热。与此同时，加热炉干燥区8的膜式壁加热模块4采用饱和蒸汽作为热源与褐煤间接传热，进一步提高了褐煤干燥的效率。

褐煤在干燥炉1内从25℃加热到85℃左右，并蒸发出褐煤中12％的水份，通过烟气将12％的水份携带出干燥炉。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。