[發明專利]褐煤干燥水回收及干燥尾氣再循環利用系統

有效

• 申請號: 201310621606.2
• 申請日: 2013-11-30
• 公開（公告）號: CN103575068A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 鐘曉暉;勾昱君;趙斌;劉超
• 申請（專利權）人: 河北聯合大學
• 主分類號: F26B3/08
• 分類號: F26B3/08;F28C3/08;B01D46/00
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 張云和

技術領域

本發明涉及褐煤干燥提質設備，具體是一種褐煤干燥水回收及干燥尾氣再循環利用系統。

背景技術

褐煤在我國和世界范圍儲量巨大，由于含水量在30%以上，直接參與燃燒，水分蒸發過程會帶走大量熱能，使得燃燒排煙熱損失大，發電效率低，溫室氣體大量排放，因此，高水分褐煤的使用面臨著特殊的挑戰。高水分褐煤直接用于燃燒，不僅鍋爐燃燒不穩定，而且效率低。高水分使得這些煤種只能在當地使用，不可能長距離運輸，極大地限制了煤炭的開采規模。

富含水褐煤的干燥提質是在一定溫度下經受脫水后轉化成具有類似煙煤性質的提質煤。提質后的褐煤將更有利于綜合利用、運輸和儲存。很多褐煤產地氣候干旱，水資源匱乏，而干燥尾氣中含有大量的水蒸氣和氣化潛熱，因此，開發先進的褐煤干燥水回收及煙氣再循環利用技術及設備，對于提高褐煤競爭力，回收水資源，發展循環經濟具有重要意義。

目前，對褐煤干燥后尾氣中水分進行回收的公知文獻有：煤泥、褐煤的節能環保干燥方法及裝置（公開號CN102261828A）；基于高水分褐煤預干燥提質及回收技術的火力發電系統（公開號CN101881191A）。其中，煤泥、褐煤的節能環保干燥方法及裝置（公開號CN101881191A）是與本發明最接近的現有技術，該方法利用加熱爐做熱源，使用滾筒干燥器對褐煤進行干燥，并利用熱泵機組對干燥尾氣中的余熱和水分進行回收，提高了滾筒干燥器的干燥效率，但是該專利中采用高溫煙氣進行直接干燥，不可避免有CO等揮發分產生，系統安全性差，同時該系統利用表面式間接換熱器對干燥尾氣中的水分和熱能進行回收，熱質交換效率低，換熱器設備龐大，投資高，水回收效率低。

發明內容

本發明旨在提高褐煤干燥系統能源利用率并且高效回收干燥尾氣中的水分和熱能，而提供一種褐煤干燥水回收及干燥尾氣再循環利用系統。此系統以熱風爐煙氣和熱泵機組提質后的尾氣混合作為干燥介質，屬于低溫干燥，不會造成煤中揮發分損失，由熱泵機組提供冷源，利用噴水室對干燥尾氣中的水分進行回收，實現了褐煤干燥尾氣水分的高效回收及能量綜合利用。

本發明采用的技術方案是：

一種褐煤干燥水回收及干燥尾氣再循環利用系統，包括空氣預熱器、熱風爐、干燥器、干式除塵器、熱泵機組，還包括：

a．混合室，所述混合室將熱風爐燃燒后的煙氣與回收的被熱泵機組中的空冷冷凝器加熱升溫的尾氣進行混合，形成的200～350℃低溫熱煙氣作為干燥介質輸送至干燥器，與干燥器上部送入的褐煤進行熱質交換；

b．噴水室，所述噴水室接收干式除塵器凈化后的干燥尾氣，噴水室內設置有對干燥尾氣進行熱濕交換的冷水噴頭，所述冷水噴頭通過冷水管道及冷水泵連接熱泵機組中的蒸發器，所述噴水室下部設置有干燥尾氣形成的冷凝水回收池；由噴水室排出的脫水后干燥尾氣通過分支管道一部分經排風機排出系統外，另一部分輸送至熱泵機組的空冷冷凝器，被空冷冷凝器加熱升溫的干燥尾氣通過回風管道一部分輸送至混合室與熱風爐燃燒后的煙氣混合形成200～350℃低溫熱煙氣，另一部分輸送至空氣預熱器加熱熱風爐的助燃空氣后排出系統外。

采用上述技術方案的本發明，與現有技術相比，其突出的效果是：

以熱泵機組作為冷源，在噴水室中和尾氣進行直接接觸式熱濕交換，水和熱量的回收效率高，回收水后的低溫低濕煙氣經熱泵機組提溫后和熱風爐產生的高溫煙氣混合成中低溫煙氣作為干燥介質，含氧量低、溫度較低，系統安全性高，干燥過程不會造成煤中揮發分損失，回收了寶貴水資源，提高了能源利用效率和資源的循環水平，符合國家節能減排政策。本發明除了用于富含水褐煤干燥外，還可用于低變質煙煤以及煤泥的干燥。

作為優選，本發明更進一步的技術方案是：

所述空氣預熱器的熱風出口經鼓風機連接至熱風爐。

所述空氣預熱器的加熱介質出口經引風機連接至系統外。

所述回風管道上設置有熱風機。

所述熱風爐以煤為燃料，依據燃料不同選用鏈條式熱風爐或沸騰式熱風爐或煤粉式熱風爐。

所述干燥器依據原料性狀特征選用振動床或流化床，干燥器底部設置與混合室的低溫熱煙氣出口連接的干燥介質進口，干燥器上部設置待干燥的褐煤進口。

所述干式除塵器為袋式除塵器。

所述噴水室的干燥尾氣進口內側和脫水后干燥尾氣出口內側分別設置有擋水板。

所述冷凝水回收池設置有回收冷凝水的溢流管。

所述熱泵機組中的蒸發器連接冷凝水回收池，并在連接管道上裝有過濾器。

附圖說明