本實用新型屬于一種煤炭烘干設(shè)備，特別是一種具有粉碎、烘干一體化的褐煤加工裝置。

背景技術(shù)：

褐煤是目前火力發(fā)電廠的主要燃料,由于原煤含水率較高(達40%以上),且塊度不等,為了充分發(fā)揮發(fā)電機的出力,必須對褐煤進行粉碎、烘干使其粒度達到5毫米以下,含水15%以下。目前,大多是先用粉碎機粉碎再進行干燥機烘干,烘干通常采用滾筒干燥機?，F(xiàn)有技術(shù)存在的缺點是:工藝復(fù)雜、占地面積大、造價高、運行成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種將褐煤粉碎烘干于一體的加工系統(tǒng),具有將粉碎烘干后的煤粉，自動給熱風(fēng)爐供料的功能，熱風(fēng)爐防結(jié)焦功能，并提供保證褐煤加工過程中防止燃燒、爆炸的一系列設(shè)施，工藝簡化、減少占地面積、降低造價和運行成本。

本實用新型提供的技術(shù)方案是：包括上料系統(tǒng)、錘式粉碎機及與其連體的氣流干燥箱和管道、旋風(fēng)收料器、布袋收粉器、主引風(fēng)機、熱風(fēng)爐、自動返料系統(tǒng)，其特征是：錘式粉碎機的外罩內(nèi)壁及上部烘干箱由耐磨錳鋼板制成；箱體一側(cè)設(shè)有進料口和熱風(fēng)進口，進料口上設(shè)置關(guān)風(fēng)器，熱風(fēng)進口通過熱風(fēng)管路連接熱風(fēng)爐熱風(fēng)出口：烘干箱體頂部為烘干筒；烘干筒頂部通過管道與旋風(fēng)收料器進料口連接，構(gòu)成粉碎與烘干一體機；

旋風(fēng)收料器引風(fēng)出口連接布袋除塵器的引風(fēng)入口，旋風(fēng)收料器的出料口通過關(guān)風(fēng)器連接出料刮板輸送機；布袋除塵器的出口連接布袋收料絞龍，布袋收料絞龍的出口端通過關(guān)風(fēng)器連接到動態(tài)加料倉；另在旋風(fēng)收料器出料口的關(guān)風(fēng)器后端通過吸料管連接燃料旋風(fēng)除塵器的進料口，該旋風(fēng)除塵器的出料口通過關(guān)風(fēng)器連接到動態(tài)加料倉；在動態(tài)加料倉內(nèi)設(shè)置正、反向運轉(zhuǎn)的兩個螺旋輸送機，在兩個螺旋輸送機的尾端各設(shè)置出料口，一個出料口通向出料刮板輸送機，另一個出料口通過燃料關(guān)風(fēng)器和輸送料管通向熱風(fēng)爐的燃料進口；布袋除塵器的引風(fēng)出口通過引風(fēng)機連接返風(fēng)管道，返風(fēng)管道連接熱風(fēng)爐的煙筒，返風(fēng)管道上設(shè)置返風(fēng)閥門。

熱風(fēng)爐爐體為圓筒型，外表為鋼板焊接，內(nèi)襯耐火磚，耐火磚與外鋼板間設(shè)置保溫材料，爐體的底部開有自然進風(fēng)口，在引風(fēng)機作用下，可吸進助燃風(fēng)；距底部1.5米處開有燃料入口，燃料入口連接輸送料管和燃料風(fēng)機，在與燃料入口呈90°處裝有燃燒機；在燃料入口的向上150毫米、向下150毫米和向下450毫米的截面上，分別在180°對稱位置沿內(nèi)壁切向方向上水平組裝兩個補風(fēng)口，由風(fēng)機吹入自然風(fēng)；爐體的煙筒頂部裝有電動閘門，爐體的熱風(fēng)出口裝有電動閘門和溫度檢測傳感器。

本實用新型的積極效果：1、將粉碎—烘干兩項加工工藝由一臺設(shè)備完成，簡化設(shè)備，減小占地面積，節(jié)省投資，降低運行成本。2、具有將粉碎烘干后的煤粉，自動返料給熱風(fēng)爐供料的功能，實現(xiàn)燃料自給，并減少供燃設(shè)備，且實現(xiàn)自動化。3、熱風(fēng)爐自動點火，防結(jié)焦功能，克服了褐煤燃燒爐點火難、防結(jié)焦難的難題。4、采用系統(tǒng)尾氣返風(fēng)給烘干系統(tǒng)降溫，防止系統(tǒng)氧氣超標(biāo)及防止突然斷料系統(tǒng)溫度超標(biāo)造成的褐煤燃燒、爆炸的措施，為系統(tǒng)安全運行提供了保障。

附圖說明

圖1 是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是錘式粉碎機結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是爐體下部結(jié)構(gòu)放大示意圖。

圖5是圖4的A-A剖視圖。

圖6是圖4的B-B剖視圖。

圖7是圖4的Ｃ-Ｃ剖視圖。

圖8是通過模糊控制儀控制刮板上料機速度流程圖。

圖9是通過模糊控制儀控制燃料風(fēng)機流程圖。

圖10是熱風(fēng)爐自動點火控制流程圖。

圖11是模糊控制儀控制燃料風(fēng)機的控制電路示意圖。

圖12是是模糊控制儀控制刮板上料機的控制電路示意圖。

圖13是PLC控制器控制熱風(fēng)爐的電動閥門和各風(fēng)機的控制電路示意圖。

圖14是防止燒毀布袋除塵器，控制熱風(fēng)溫度流程圖。

圖15是PLC控制器控制熱風(fēng)溫度電路示意圖。

具體實施方式

見圖3-7，熱風(fēng)爐的具體結(jié)構(gòu)如下：爐體４為外圓直徑3米的圓筒型，共分三層，從上至下由三個圓筒部分組裝構(gòu)成，用法蘭連接，其高度從下至上分別為2米，1.5米，1.5米。外表為鋼板焊接，內(nèi)襯耐火磚，耐火磚與外鋼板間設(shè)置搗固的保溫材料層；爐底座是槽鋼焊接成的八角形，爐體４底層底部開有八個自然進風(fēng)口４-１(見圖4、5)，在外部引風(fēng)機（圖中未示出）作用下，可吸進助燃風(fēng)；距底部1.5米處開有燃料吹入口２，爐體外端燃料吹入口連接輸送料管35及燃料風(fēng)機24（見圖1），在與之同一圓周上且與其呈90°處設(shè)置噴柴油的燃燒機噴火口4-3；在燃料吹入口2向上150毫米、向下150毫米和向下450毫米的各圓周上各設(shè)置呈180°對稱的兩個補風(fēng)口3，上中下共六個補風(fēng)口，各補風(fēng)口3均沿內(nèi)壁切向方向設(shè)置，各補風(fēng)口3通過風(fēng)道連接補風(fēng)機1，吹入自然風(fēng)。煙筒7頂部裝有電動閘門8，排煙筒7底部連接熱風(fēng)管道6，熱風(fēng)管道6出口6-1（此口連接干燥主機熱風(fēng)管道）裝有電動閘門5及溫度檢測傳感器T1-1；爐體的上部設(shè)置溫度檢測傳感器T1。爐體底層的側(cè)壁設(shè)置檢修爐門４-２，人可進去清理爐膛。

上述燃料風(fēng)機采用模糊控制儀控制，控制電路采用現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu)（見圖11），模糊控制儀的傳感信號接口連接溫度檢測傳感器T1，模糊控制儀的控制信號輸出端連接燃料風(fēng)機24變頻器。

操作過程和工作原理（見圖10）：開爐前電動閘門8關(guān)閉，電動閘門5微開，補風(fēng)口3關(guān)閉。外部干燥機主引風(fēng)機開啟，自然風(fēng)從爐底自然進風(fēng)口４-１自然吸入，熱風(fēng)爐內(nèi)形成為微負(fù)壓。燃燒機點燃通過噴火口4-3向爐內(nèi)噴火，開啟燃料風(fēng)機，通過燃料吹入口2將褐煤粉噴入。在爐中心處與燃燒機火柱相遇，迅速燃燒。與此同時，打開電動閘門5和補風(fēng)機1。自然風(fēng)和引風(fēng)共同作用下，使?fàn)t火越燒越旺，火柱沿爐壁切向旋轉(zhuǎn)上升，直到頂部燃料全部燃盡。由于二次補風(fēng)是沿切向方向吹入。在爐壁與火柱形成一層冷風(fēng)膜，達到防止在爐壁結(jié)焦的目的。

見圖1、9，熱風(fēng)爐出口溫度檢測傳感器T1-1通過模糊控制儀控制變頻調(diào)速的燃料風(fēng)機。開機前根據(jù)干燥工藝要求，將其出口風(fēng)溫標(biāo)定好（小于褐煤灰熔點1050℃）防止結(jié)焦，溫度超高，減少燃料供給量，反之增加。

見圖13， 采用PLC控制器控制熱風(fēng)爐的電動閥門和各風(fēng)機的控制電路采用現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu)，PLC控制器的溫度模塊連接溫度檢測傳感器；PLC控制器的DO模塊多組開關(guān)控制接口分別連接熱風(fēng)爐的電動閥門控制器5、8和補風(fēng)口3的風(fēng)機。同時DO模塊分別連接接觸器KA1、KA2、 KA3，并通過接觸器KA1、KA2、 KA3分別連接主引鳳機、燃燒風(fēng)機、補風(fēng)機。

見圖1、2，錘式粉碎機33的外罩32內(nèi)壁及上部烘干箱34內(nèi)壁由耐磨錳鋼板制成；

錘式粉碎機33的結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)有技術(shù)，設(shè)置一根通過冷卻水的空軸33-2，該軸支撐在軸承座33-1上，在軸上固定錘臂33-3多排，錘臂33-3上端裝有活動錘頭33-4（磨損后可更換）；箱體頂部為方形烘干箱34，方形烘干箱34的一側(cè)設(shè)置設(shè)有進料口34-1和熱風(fēng)進口34-2；原料倉9連接刮板上料機11，刮板上料機11的尾端連接進料口34-1，進料口34-1上設(shè)置關(guān)風(fēng)器12，熱風(fēng)進口34-2通過熱風(fēng)管路6連接熱風(fēng)爐熱風(fēng)出口6-1：烘干箱34頂部為烘干筒13；烘干筒13頂部通過管道與旋風(fēng)收料器14進料口連接，構(gòu)成粉碎與烘干一體機；粉碎—烘干機的主要參數(shù):

1.裝機容量250千瓦

2.主軸轉(zhuǎn)數(shù)600轉(zhuǎn)/分

3.進口風(fēng)溫600°~950°(可調(diào))

4.出口風(fēng)溫90~120°

5.去水量3000~3500公斤/時

6.粉碎—烘干機抽出褐煤的粒度由排出機器的風(fēng)速控制。

上述刮板上料機11采用模糊控制儀控制（見圖12），控制電路采用現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu)，模糊控制儀的傳感信號接口連接溫度檢測傳感器T3，模糊控制儀的控制信號輸出端連接刮板上料機變頻器，從而控制刮板上料機11的變頻電機。

見圖1，旋風(fēng)收料器14引風(fēng)出口通過引風(fēng)管路16連接布袋除塵器18的引風(fēng)入口，旋風(fēng)收料器14的出料口通過關(guān)風(fēng)器30連接到出料刮板輸送機31；布袋除塵器18的出口連接布袋收料絞龍21，布袋收料絞龍21的出口端通過關(guān)風(fēng)器22連接到動態(tài)加料倉23；另在旋風(fēng)收料器出料口關(guān)風(fēng)器30的后端通過吸料管連接燃料旋風(fēng)除塵器17的進料口，該旋風(fēng)除塵器的出料口通過關(guān)風(fēng)器28連接到動態(tài)加料倉23；在動態(tài)加料倉23內(nèi)設(shè)置正、反向運轉(zhuǎn)的兩個螺旋輸送機29-1和27，在兩個螺旋輸送機的尾端各設(shè)置出料口，一個出料口29通向出料刮板輸送機31，另一個出料口26通過燃料關(guān)風(fēng)器25和輸送料管35、燃料輸送風(fēng)機24通向熱風(fēng)爐的燃料進口2；布袋除塵器18的引風(fēng)出口通過引風(fēng)管道19連接主引風(fēng)機20，主引風(fēng)機20的返風(fēng)口通過返風(fēng)管10連接熱風(fēng)爐的煙筒7，返風(fēng)管10上設(shè)置返風(fēng)電動閥門10-1；主引風(fēng)機20的返風(fēng)口同時連接排煙煙筒。在旋風(fēng)收料器14的引風(fēng)管路上設(shè)置防爆門15，在布袋除塵器18的引風(fēng)進、出口的引風(fēng)管路上設(shè)置防爆門F2、F3；在烘干箱34熱風(fēng)進口34-2的熱風(fēng)管路上設(shè)置溫度測點T2，在烘干箱34頂部的烘干筒13與旋風(fēng)收料器14進料口的連接管路上設(shè)置溫度測點T3，布袋除塵器18的引風(fēng)進、出口管路上分別設(shè)置溫度測點T4和T5。這些測點均與控制電路連接。

工作原理：

濕煤粉由加料倉9進入刮板上料機11，通過進料關(guān)風(fēng)器12進入干燥機33，并在此處同來自熱風(fēng)爐4的熱風(fēng)全面接觸，邊粉碎邊烘干，烘干后的物料吸入旋風(fēng)收料機14進行料風(fēng)分離，物料由出料關(guān)風(fēng)器30排出，進入出料刮板輸送機31，尾氣進入布袋除塵器18排出，分離的粉料由布袋收料絞籠21、布袋出料關(guān)風(fēng)器22進入動態(tài)料倉23，同時為防止布袋收集的物料不能滿足熱風(fēng)爐的需要，燃料旋風(fēng)收料器17會從出料關(guān)風(fēng)器30的下料口抽取一部分細(xì)粉通過燃料旋風(fēng)關(guān)風(fēng)器28進入動態(tài)加料料倉23，動態(tài)加料料倉23會先保證熱風(fēng)爐4的燃料供應(yīng)，多余的物料則從上部排出進入出料刮板輸送機31，動態(tài)料倉23內(nèi)的螺旋輸送機29-1將燃料通過燃料關(guān)風(fēng)器25加入到燃料輸送料管35中，由燃料輸送風(fēng)機24切向吹入熱風(fēng)爐4，在風(fēng)機1的助燃下完成燃料燃燒及燃燼，并形成高溫?zé)煔狻８邷責(zé)煔饫脿t頂電動閥門8并與返回的尾氣混合調(diào)溫后通過熱風(fēng)管道6進入烘干箱34中，用作烘干介質(zhì)。

見圖8，水分控制說明：在烘干系統(tǒng)的出口裝有溫度傳感器T3，溫度傳感器T3將溫度信號反饋給模糊控制儀，模糊控制儀處理信號后，控制刮板上料機11的上料速度，以此來控制進入烘干系統(tǒng)的進料量。當(dāng)烘干系統(tǒng)中熱源部分穩(wěn)定，風(fēng)量穩(wěn)定時，控制上料量來控制最后成品水分，當(dāng)出口溫度升高時，成品含水量降低，模糊控制儀控制刮板上料機加速提高進料量，出口溫度降低，成品水分升高。通過調(diào)整模糊控制儀參數(shù)，使烘干機出口溫度穩(wěn)定在設(shè)定值，保證成品水分。

燃料自動返回系統(tǒng)：設(shè)置動態(tài)料倉23，動態(tài)料倉23上部設(shè)有兩個進料口，兩個進料口分別通過關(guān)風(fēng)器22、28與布袋除塵器18的出料口和燃料旋風(fēng)收料器17吸料出口連接，燃料旋風(fēng)收料器17進口與旋風(fēng)收料器14出料口連接；動態(tài)料倉23內(nèi)的上部、下部分別裝有正、反向螺旋輸送機29-1、27，正向螺旋輸送機29-1出口連接干品出料輸送機31，反向螺旋輸送機27出口通過關(guān)風(fēng)器25與返料管道35連接至熱風(fēng)爐燃料吹入口2，送入熱風(fēng)爐作為燃料。其工作原理是：布袋除塵器18收集的物料通過收料絞龍21全部送入動態(tài)料倉23，燃料旋風(fēng)收料器17收集的干料也進入動態(tài)料倉23，動態(tài)料倉23下部螺旋輸送機27將干物料送入返料系統(tǒng)，當(dāng)動態(tài)料倉23充滿時，上部螺旋輸送機29-1將多余干料排入輸送機31，以烘干褐煤產(chǎn)品輸出。

動態(tài)料倉23的返料螺旋輸送機27由變頻調(diào)速電機驅(qū)動，受熱風(fēng)爐內(nèi)部溫度傳感器發(fā)出的溫度信號控制（控制電路為現(xiàn)有技術(shù)），即：溫度超高減速，反之增速。

本系統(tǒng)防燃燒、防爆炸措施及原理：

1、熱風(fēng)爐的燃料是本系統(tǒng)烘干后從布袋除塵器18收集的細(xì)粉（少量成品干料），含水率低且均為細(xì)粉，噴入爐內(nèi)，在二次風(fēng)及主引風(fēng)作用下，沿爐壁螺旋上升中燃燒，且爐體較高，故能使煤粉充分燃燒，沒有未燃盡火星進入干燥機。

2、為使煤粉充分燃燒，熱風(fēng)爐頂部煙氣溫度盡量高（低于褐煤灰分的熔點1050℃）；但進入粉碎—干燥機的熱風(fēng)溫度，必須要低于褐煤燃點400度，為此需補入冷風(fēng)。同時，為使干燥過程中熱風(fēng)含氧量低于褐煤引燃的含氧量，本系統(tǒng)采用干燥系統(tǒng)排出的尾氣回流一部分，作為降溫補風(fēng)，為此，在熱風(fēng)進入干燥機前加入冷風(fēng)，使其降溫，保證干燥系統(tǒng)含氧量低于褐煤粉引爆量，采取將烘干系統(tǒng)排出的尾氣（溫度90~100℃，含氧量10%左右），通過返風(fēng)管道10，由主引風(fēng)機20吹入熱風(fēng)爐頂部，使熱風(fēng)爐出口風(fēng)溫降至不高于400℃，返風(fēng)量約占尾氣排放量的50%，由返風(fēng)管道上的返風(fēng)閥門10-1控制。

3、見圖14，為防止系統(tǒng)供料突然中斷，造成粉碎—干燥系統(tǒng)突然溫升，燒毀布袋除塵器18的事故，在布袋除塵器18入口處裝有溫度傳感器T4，并標(biāo)定好正常操作溫度120℃，一旦溫度超標(biāo)，通過自動控制裝置使粉碎—干燥機進口電動閥門5關(guān)閉，切斷熱源；熱風(fēng)爐頂部電動閥門8開啟，使熱風(fēng)排入大氣從而保護了布袋除塵器18。見圖15，采用PLC控制器控制熱風(fēng)爐的電動閥門，以控制布袋除塵器18前的熱風(fēng)溫度，控制電路采用現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu)，PLC控制器的溫度模塊連接溫度檢測傳感器T4；PLC控制器的DO模塊兩組開關(guān)控制接口分別連接熱風(fēng)爐的電動閥門5、8。