[發明專利]一種褐煤干燥提質的熱交換裝置及提質方法無效

申請號：	201210428885.6	申請日：	2012-10-25
公開（公告）號：	CN102927798A	公開（公告）日：	2013-02-13
發明（設計）人：	李虎雄;李聞白;仁亮;程成;邱波	申請（專利權）人：	霍林郭勒效高褐煤提質有限公司
主分類號：	F26B11/06	分類號：	F26B11/06;F26B3/02;F26B25/04;F26B21/00
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地址：	029200 內蒙***	國省代碼：	內蒙古;15
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種褐煤干燥熱交換裝置方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種褐煤干燥提質的熱交換裝置及提質方法，屬于煤炭高效利用領域。

背景技術

褐煤儲量約占我國煤炭總儲量的15％左右，是主要煤炭資源的一種，在我國動力與化工用煤中起到重要的作用。褐煤屬于一種地下儲存期短、煤化程度低的煤種，其水分和灰分含量較高，在空氣中易風化，作為直接燃料直接使用時燃燒效率低，且溫室氣體排放量高、污染嚴重。褐煤主要分布于內蒙古、黑龍江、云南和新疆等地，由于經濟發展的原因，這些地區的用煤量與經濟發達地區相比較少，因此需將褐煤運輸到距離比較遠的利用場地。由于褐煤中高水分和高揮發份的存在，造成了公路、鐵路運輸系統運力的極大浪費。褐煤提質是指通過熱物理過程或熱化學方法降低褐煤中的水分、提高產品發熱量，達到便于運輸、熱利用效率高、污染低的目的，對于褐煤的清潔、高效利用具有重要的意義。

針對褐煤提質問題，國內外開展了大量的研究與開發工作。國外主要褐煤加工技術有德國的Lurgi-Spuel-Gas(L-S)低溫熱解工藝、美國的K燃料工藝(K-Fuel?Process)、烏克蘭的熱壓處理工藝(ETCH1-175)和日本的非蒸發脫水工藝(D-K?Process)等。我國研究熱解技術的單位眾多，比較典型的技術有大連理工大學開發的褐煤固體熱載體干餾多聯產工藝(DG?Process)，北京煤化工分院開發的多段回轉爐熱解工藝，浙江大學的循環流化床熱電多聯產工藝，北京動力經濟研究所的移動床為基礎的熱電多聯產工藝，濟南鍋爐廠的多聯產工藝等。此外，清華大學、中科院山西煤化所、中科院過程所也分別開發了自己的熱解工藝。

近年來，國內干燥提質技術的研究有了長足的發展，但和國外先進技術相比仍存在一定的差距。在干燥方式上，有流化床、回轉窯等形式，干燥介質主要有煙氣、水蒸氣等。從干燥原理看，流化床干燥工藝存在大型化及流態控制問題，而回轉窯干燥工藝存在氣/固接觸不良而影響其傳熱過程的問題。從干燥介質看，由于褐煤是一種極易析出揮發份的煤種，在采用含氧氣體干燥過程時，如果出現局部過熱，容易導致揮發份燃燒，從而造成干燥系統的燃燒問題，影像系統的正常運行。如果全部采用水蒸氣進行干燥時，由于潛熱的損失，容易造成較大的能源浪費。因此，可大型化的、現場操作簡單、運行穩定的高效褐煤干燥與提質技術一直是研究與開發的主要方向。

發明內容

為了克服現有褐煤提質過程中干燥、脫水技術的不足，本發明提供一種干燥效果好、產量高、性能穩定的高效熱交換裝置及工藝方法。

本發明的技術方案實現如下：回轉窯與熱風爐連接，窯內壁按螺旋方式以一定的角度設置揚料板。原煤自煤倉采用螺旋方式入料進入回轉窯后，通過窯體旋轉，借助揚料板實現原煤與熱風的充分接觸，進行快速熱交換，從而達到原煤脫水提質的目的。具體而言，該方法的特征包含如下步驟：

(1)褐煤由煤倉采用螺旋方式送入回轉窯；

(2)利用引風機將來自燃燒裝置的熱風送入回轉窯，作為對褐煤干燥的熱源；

(3)回轉窯旋轉后，借助揚料板實現原煤與熱風的充分接觸，進行熱交換；

(4)干燥脫水后的固體產物從回轉窯尾部倒出，經傳送帶送入成品倉。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果：

(1)在回轉窯內壁，揚料板采用前密后疏的螺旋方式布設，使原煤在回轉窯中的行進速度由慢至快變化，既保證了原煤與熱風的接觸時間，實現迅速脫水、干燥，又提高了成品煤的產出效率；

(2)每塊揚料板均采用頭部彎曲、板身平滑的外形加以設計，使回轉窯在旋轉過程中增大了原煤與熱風的接觸面積，實現了原煤與熱風的充分、均勻接觸，有效克服了傳統回轉窯干燥工藝中存在的氣/固接觸不良以及干燥過程中出現局部過熱的問題；

(3)回轉窯內干燥階段所需的熱風均來自于熱解煤氣的燃燒，并通過引風機導入窯內循環利用，從而無需提供額外的熱源，充分實現了節能減排。

因此，本發明可用于大規模的褐煤干燥提質過程，并可有效實現煤炭資源的分級、高效、低污染綜合利用。