用于褐煤的回轉(zhuǎn)干燥脫水設(shè)備及褐煤回轉(zhuǎn)干燥脫水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涉及一種蒸汽回轉(zhuǎn)管式干燥褐煤的設(shè)備，以及利用該設(shè)備實(shí)現(xiàn)的褐煤回轉(zhuǎn)干燥脫水方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于褐煤是一種高揮發(fā)分、高水分、高灰分、低熱值、易風(fēng)化和自燃的低階煤種，直接使用時(shí)單位能量運(yùn)輸成本高，不利于長(zhǎng)距離輸送和貯運(yùn)，而且褐煤直接燃燒時(shí)的熱效率低，且溫室氣體排放量大，難以大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用。因此褐煤在使用前需要進(jìn)行干燥脫水提質(zhì)降低其含水量，提高含碳量，從而提高發(fā)熱量，以達(dá)到高效經(jīng)濟(jì)地利用褐煤資源。褐煤干燥脫水技術(shù)的基本原理是將褐煤加熱或與高溫物質(zhì)(如熱煙氣、過(guò)熱蒸汽等)進(jìn)行直接或間接的接觸換熱，脫除其中的水分和部分揮發(fā)分，提質(zhì)過(guò)程中煤體不發(fā)生焦化和熱分解等化學(xué)變化。褐煤干燥脫水技術(shù)一般可分為機(jī)械干燥脫水、非蒸發(fā)干燥脫水和蒸發(fā)干燥脫水三種類型，其中機(jī)械干燥脫水技術(shù)在選煤廠已廣泛應(yīng)用，但其處理能力和脫水效率沿難以完全滿足褐煤干燥脫水的要求。褐煤非蒸發(fā)干燥脫水技術(shù)是在一定的溫度和壓力下，以及隔絕空氣的條件下，將褐煤與高溫高壓的水蒸汽或溶劑直接接觸，褐煤中水分呈液態(tài)脫出，不需要蒸發(fā)潛熱。褐煤蒸發(fā)干燥脫水技術(shù)是指在較低溫度下，通過(guò)使用過(guò)熱蒸汽、煙道氣或熱油為干燥介質(zhì)進(jìn)行脫水的一種干燥方法。
[0003]自上世紀(jì)40年代以來(lái)，德國(guó)、日本、澳大利亞和美國(guó)開(kāi)發(fā)了多種不同的褐煤干燥脫水技術(shù)。如德國(guó)ZEMAC公司于上世紀(jì)六七十年代發(fā)明的以蒸汽為熱源的回轉(zhuǎn)管式干燥機(jī)技術(shù)，日本電源開(kāi)發(fā)公司和川崎重工于1976年成功開(kāi)發(fā)的D-K非蒸發(fā)干燥脫水技術(shù)，澳大利亞懷特公司開(kāi)發(fā)了以熱煙氣(500 oC~600 oC)為熱源的提升管干燥脫水技術(shù)，美國(guó)長(zhǎng)青源公司于上世紀(jì)80年代中期開(kāi)發(fā)了 K-Fuel技術(shù)。這些技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，并均建立了工業(yè)示范裝置或進(jìn)入了工業(yè)應(yīng)用階段。
[0004]我國(guó)在吸收引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，也開(kāi)發(fā)了一些褐煤干燥脫水技術(shù)，如神華集團(tuán)與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)于2006年聯(lián)合開(kāi)發(fā)了 HPU-06干燥脫水技術(shù)，唐山神州機(jī)械公司開(kāi)發(fā)的SZ振動(dòng)混流干燥技術(shù)，中國(guó)化學(xué)工程工集團(tuán)公司與德國(guó)ZEMAC公司合作開(kāi)發(fā)的間接干燥型煤技術(shù)等。
[0005]目前，國(guó)內(nèi)外存在十多種褐煤干燥技術(shù)，各種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)有干燥設(shè)備及工藝大都存在安全性差、熱效率低、水分回收困難、單套設(shè)備產(chǎn)量小、能源水資源浪費(fèi)、生產(chǎn)成本過(guò)高等技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的第一目的是提供一種用于褐煤的回轉(zhuǎn)干燥脫水設(shè)備，以解決現(xiàn)有干燥設(shè)備及工藝大都存在安全性差、熱效率低、水分回收困難、單套設(shè)備產(chǎn)量小、能源水資源浪費(fèi)、生產(chǎn)成本過(guò)高等技術(shù)問(wèn)題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種用于褐煤的回轉(zhuǎn)干燥脫水設(shè)備，其包括:
回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)，所述回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)包括進(jìn)料端和出料端；回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)配置為當(dāng)發(fā)生熱膨脹時(shí)所述回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)沿軸向進(jìn)行移動(dòng)；
驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于帶動(dòng)所述回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；
夾套式物料螺旋喂料機(jī)，所述夾套式物料螺旋喂料機(jī)與回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)的進(jìn)料端連接；夾套式物料螺旋喂料機(jī)配置為當(dāng)發(fā)生熱膨脹時(shí)所述夾套式物料螺旋喂料機(jī)沿回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)軸向進(jìn)行移動(dòng)；
氣固產(chǎn)物分離箱，所述氣固產(chǎn)物分離箱的一端與所述回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)的出料端連接；
旋轉(zhuǎn)接頭，所述旋轉(zhuǎn)接頭與所述氣固產(chǎn)物分離箱的另一端連接。
[0008]本發(fā)明如上所述的用于褐煤的回轉(zhuǎn)干燥脫水設(shè)備，進(jìn)一步，
所述回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)沿軸向依次包括進(jìn)料端組件、管式干燥滾筒、出料端組件；
進(jìn)料端組件主包括進(jìn)料端中空外筒、進(jìn)料倉(cāng)；進(jìn)料倉(cāng)的一端為進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)端板，進(jìn)料倉(cāng)的另一端為進(jìn)料倉(cāng)外端板，進(jìn)料倉(cāng)外端板朝向進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)端板的一面連接有進(jìn)料倉(cāng)揚(yáng)料板，進(jìn)料倉(cāng)外端板朝外的一面連接進(jìn)料端中空外筒，進(jìn)料倉(cāng)外端板通過(guò)進(jìn)料倉(cāng)端板法蘭與外筒體相連接；
出料端組件包括出料倉(cāng)、出料端中空外筒、出料端夾套式中空軸；出料倉(cāng)的一端為出料倉(cāng)內(nèi)端板，出料倉(cāng)的另一端為出料倉(cāng)外端板，出料倉(cāng)外端板朝向出料倉(cāng)內(nèi)端板的一面連接有出料倉(cāng)揚(yáng)料板，出料倉(cāng)外端板朝外的一面連接出料端中空外筒，出料倉(cāng)外端板通過(guò)出料倉(cāng)端板法蘭與外筒體相連接；
管式干燥滾筒沿徑向從里到外依次包括中心管、內(nèi)筒體、干燥管和外筒體；干燥管沿軸向平行地分布于外筒體和內(nèi)筒體之間的殼層中；干燥管內(nèi)壁分布有驅(qū)動(dòng)褐煤物料的干燥管內(nèi)螺旋；進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)端板和出料倉(cāng)內(nèi)端板均為蜂窩狀板，干燥管兩端分別與進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)端板和出料倉(cāng)內(nèi)端板上的蜂窩孔連接。
[0009]本發(fā)明如上所述的用于褐煤的回轉(zhuǎn)干燥脫水設(shè)備，進(jìn)一步，
所述夾套式物料螺旋喂料機(jī)內(nèi)部有喂料段夾套式中空軸，包括內(nèi)管和套在內(nèi)管外部的外管；喂料段夾套式中空軸內(nèi)管的一端為敞開(kāi)狀態(tài)，喂料段夾套式中空軸內(nèi)管的另一端與管式干燥滾筒的中心管相連接并連通；喂料段夾套式中空軸外管的一端為封閉狀態(tài)，喂料段夾套式中空軸外管的另一端與管式干燥滾筒的內(nèi)筒體相連接并連通；
喂料段夾套式中空軸的外管上安裝有喂料螺旋葉片，喂料螺旋葉片末端插入回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)的進(jìn)料倉(cāng)腔體內(nèi)；喂料段夾套式中空軸的外部罩有喂料段固定筒，喂料段固定筒的一端用法蘭密封，喂料段固定筒的中部由喂料段密封件與回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)的進(jìn)料端中空外筒相連接，喂料段固定筒的另一端插入回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)的進(jìn)料端中空外筒并一直延伸到進(jìn)料倉(cāng)腔體內(nèi)；喂料段固定筒頂面在與喂料螺旋葉片前部對(duì)應(yīng)位置處開(kāi)有入料口，物料進(jìn)管與入料口連接，攜濕氣體進(jìn)管與物料進(jìn)管連接；喂料段固定筒的下部固定在喂料段移動(dòng)底座上，喂料段移動(dòng)底座下有喂料段導(dǎo)軌。
[0010]本發(fā)明如上所述的用于褐煤的回轉(zhuǎn)干燥脫水設(shè)備，進(jìn)一步，還包括:
內(nèi)筒導(dǎo)料錐，所述內(nèi)筒導(dǎo)料錐與管式干燥滾筒內(nèi)筒體的一端連接，且位于所述回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)出料倉(cāng)內(nèi)部；
環(huán)形封堵板，密封設(shè)置在內(nèi)筒導(dǎo)料錐與中心管之間，位于內(nèi)筒導(dǎo)料錐的大頭端； U型冷凝水導(dǎo)流管，U型冷凝水導(dǎo)流管的一端與內(nèi)筒導(dǎo)料錐連通，另一端與集水弧段連通；所述集水弧段設(shè)置在管式干燥滾筒的外筒體并且與管式干燥滾筒的外筒體相連通；出料端夾套式中空軸包括內(nèi)管和套在內(nèi)管外部的外管；出料端夾套式中空軸的一端插入出料端中空外筒，出料端夾套式中空軸的外管與內(nèi)筒導(dǎo)料錐相連接并連通，出料端夾套式中空軸的內(nèi)管與管式干燥滾筒的中心管相連接并連通；出料端中空外筒內(nèi)壁朝向出料端夾套式中空軸的一面設(shè)置有出料端中空外筒內(nèi)螺旋。
[0011]本發(fā)明如上所述的用于褐煤的回轉(zhuǎn)干燥脫水設(shè)備，進(jìn)一步，
所述氣固產(chǎn)物分離箱包括攜濕氣體出口和干燥物料出口，氣固產(chǎn)物分離箱的一端由出料端前密封件與回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)的出料端中空外筒相連接，氣固產(chǎn)物分離箱的另一端由出料端后密封件與出料端夾套式中空軸相連接；
出料端夾套式中空軸的后端連接有旋轉(zhuǎn)接頭，旋轉(zhuǎn)接頭為夾套式結(jié)構(gòu)；旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)管的前端與出料端夾套式中空軸的內(nèi)管相連接并連通，旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)管的后端為加熱蒸汽進(jìn)口 ；旋轉(zhuǎn)接頭外管的前端與出料端夾套式中空軸的外管相連接并連通，旋轉(zhuǎn)接頭的底部開(kāi)有冷凝水出口。
[0012]本發(fā)明如上所述的用于褐煤的回轉(zhuǎn)干燥脫水設(shè)備，進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、減速機(jī)、第一齒輪和第二齒輪；第二齒輪連接在管式干燥滾筒的外筒體；
回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)前端的進(jìn)料端中空外筒由進(jìn)料端活動(dòng)軸承、活動(dòng)軸承底座和活動(dòng)軸承導(dǎo)軌支撐回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)干燥主機(jī)后端的出料端中空外筒由出料端固定軸承支撐回轉(zhuǎn)。
[0013]本發(fā)明如上所述的用于褐煤的回轉(zhuǎn)干燥脫水設(shè)備，進(jìn)一步，所述電機(jī)為變頻電機(jī)。
[0014]本發(fā)明的第二目的是提供一種采用權(quán)利要求所述用于褐煤的回轉(zhuǎn)干燥脫水設(shè)備的回轉(zhuǎn)干燥方法，該方法包括:
褐煤物料與攜濕氣體過(guò)熱蒸汽通過(guò)喂料段固定筒上的入料口進(jìn)入，褐煤物料通過(guò)喂料螺旋葉片