[發明專利]一種褐煤干燥提質的密閉循環供熱裝置及供熱方法

有效

• 申請號: 201210428893.0
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102927810A
• 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: F26B23/02
• 分類號: F26B23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種褐煤提質過程中的循環供熱工藝，屬于煤炭清潔、高效利用技術領域。

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。

褐煤的水分含量大多為20％～50％，其干燥提質是借助高溫介質(如水蒸汽、熱煙氣等)與原煤接觸，進行充分的熱交換，實現水分脫除。因此，供熱系統對提質煤的生產具有關鍵作用。就目前而言，國內在褐煤提質領域主要采用蒸汽供熱和煙氣供熱方法。蒸汽供熱是指利用壓力為0.15～0.55Mpa的飽和水蒸汽連同干燥裝置內的空氣一起作為干燥介質，將褐煤中的水分蒸發脫除。采用該方法時，需配置燃煤蒸汽鍋爐，故使用和維護成本較高，且能源消耗量大，污染較為嚴重。另外，利用水蒸氣進行干燥時，由于潛熱的損失，將導致蒸汽鍋爐的熱效率下降，造成較大的能源浪費。煙氣供熱是指利用燃燒裝置(通常以原煤作為燃料)產生的熱煙氣對干燥裝置內的褐煤進行烘干脫水，仍需消耗較多燃煤資源。此外，由于褐煤的揮發份較高，燃燒產生的熱煙氣中含有大量固體粉塵和溫室氣體，排放后嚴重污染生態環境，從而大大增加了節能減排及環保成本。因此，資源消耗低、綠色環保、運行穩定及便于維護的供熱技術一直是褐煤干燥提質領域研究與開發的重點。

發明內容

為了克服現有褐煤提質過程中煙氣供熱技術的不足，本發明提供一種供熱效果好、節能環保、性能穩定的高效密閉循環供熱裝置及工藝方法。

本發明的技術方案實現如下：熱風爐與干燥裝置連接，開始生產時，在爐內燃燒褐煤提供初始階段的熱源(熱煙氣)。在主引風機的作用下，熱煙氣進入干燥裝置與原煤接觸進行熱交換，實現原煤的干燥脫水。由干燥裝置導出的熱煙氣及褐煤熱解氣體(主要成分為CO、H₂、CH₄等可燃氣體)被送入旋風除塵器。經旋風除塵后，煙氣中的部分褐煤粉塵向下沉降進入攪攏，并經下料器送入密閉的煤粉輸送管道。輸送管道與下料器連接處的外側安裝有鼓風機，另一端與熱風爐相連，爐內的管道出口處安裝有進料噴嘴。在鼓風機的作用下，褐煤粉塵及熱解氣體沿輸送管道經進料噴嘴以螺旋方式被均勻、分散地吹入熱風爐充分燃燒，循環地提供對褐煤干燥提質的熱源。熱風爐與干燥裝置之間安裝有擋灰板，煤粉燃燒后形成的大部分粉煤灰遇到擋灰板的阻攔下落，經熱風爐下方的清灰口排出。具體而言，該方法的特征包含如下步驟：

(1)熱風爐內燃燒褐煤提供初始階段的熱煙氣；

(2)利用主引風機將熱煙氣送入干燥裝置，實現褐煤的干燥脫水；

(3)由干燥裝置導出的熱煙氣經旋風除塵后，將煙氣中的部分褐煤粉塵經攪攏、下料器導入密閉的煤粉輸送管道；

(4)在鼓風機的作用下，褐煤粉塵及熱解氣體沿輸送管道經進料噴嘴被均勻地吹入熱風爐充分燃燒，循環地提供對褐煤干燥提質的熱源；

(5)煤粉燃燒后形成粉煤灰，遇到擋灰板的阻攔下落，經熱風爐下方的清灰口排出。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果：

(1)由于將褐煤干燥提質過程中產生的煤粉和熱解氣體進行循環燃燒供熱，故在生產過程中無需提供額外的熱源，只需在生產的初始階段進行一次點爐。該方法不僅大幅節省了燃煤資源的消耗，還減少了粉塵及CO等有害氣體的排放，有效實現了節能減排；

(2)將鼓風機安裝在下料器與煤粉輸送管道連接處的外側，可有效避免褐煤粉塵顆粒對鼓風機內葉輪的沖擊磨損，延長設備的使用壽命；

(3)進料噴嘴內部按螺旋方式設有導流板，能使褐煤粉塵和熱解氣體均勻、分散地被吹入熱風爐內進行充分燃燒，從而提高燃燒效率；

(4)熱風爐的尾部安裝有擋灰板，可使煤粉燃燒后形成的大部分粉煤灰受到阻攔下落，經熱風爐下方的清灰口排出。該方法不僅降低了煙氣中無用的粉煤灰含量，還便于設備的清灰和維護工作。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的褐煤干燥提質的密閉循環供熱裝置結構及工藝流程示意圖；