本實(shí)用新型屬于褐煤烘干提質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種褐煤烘干提質(zhì)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

褐煤是我國也是世界上含量較多的煤種，它的特點(diǎn)是形成時間較短，煤化程度低，含有較高的水分，揮發(fā)物含量高，易風(fēng)化自燃，相對煙煤等熱值較低，褐煤現(xiàn)階段利用的特點(diǎn)如同雞肋，利用程度很低。我國褐煤儲量很大，約為2000億噸以上。隨著我國能源結(jié)構(gòu)的變化，褐煤在未來的利用比例會越來越高。但是根據(jù)褐煤水分高的的特性，鍋爐直接燃燒或攙燒都會浪費(fèi)大量的能量，長時間堆放容易自燃，因此為了高效安全的利用褐煤，國內(nèi)外很多機(jī)構(gòu)對褐煤的烘干、提質(zhì)做了很多研究，并且有很多項(xiàng)目進(jìn)行了嘗試，但是到目前為止，褐煤的烘干提質(zhì)效率并不是太理想。

目前應(yīng)用最多的是滾筒烘干方式，褐煤進(jìn)入滾筒，在滾筒的滾動下，褐煤從進(jìn)料端被推送到出料端，推送過程褐煤與滾筒進(jìn)行熱交換，最終實(shí)現(xiàn)褐煤烘干并提質(zhì)的過程。這種方法的不利因素有：1、滾筒密封是不易解決的難點(diǎn)，滾筒在旋轉(zhuǎn)時，動靜結(jié)合處產(chǎn)生的密封不易處理，進(jìn)出口的密封也需要處理；2、滾筒為動態(tài)結(jié)構(gòu)，需要打的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)支撐，要求對滾筒的機(jī)械制造要求極高；3、滾筒為大結(jié)構(gòu)，制造運(yùn)輸極不方便；4、因?yàn)槊芊庠蛟斐蓾L筒內(nèi)部易進(jìn)入空氣，與烘干的褐煤容易燃燒爆炸。5、旋轉(zhuǎn)動態(tài)結(jié)構(gòu)易造成大量的粉塵需要尾部處理，工作量大，消耗高。6、滾筒結(jié)構(gòu)消耗熱能大，蒸發(fā)的蒸汽造成浪費(fèi)，等等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于解決上述的技術(shù)問題而提供一種褐煤烘干提質(zhì)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種褐煤烘干提質(zhì)系統(tǒng)，包括：

具有換熱功能的第一料倉、第二料倉、第三料倉、第四料倉以及可向四個所述料倉提供換熱介質(zhì)以換熱的換熱裝置；四個所述料倉的出料口設(shè)有成品輸料機(jī)、進(jìn)料口側(cè)設(shè)有進(jìn)料輸送機(jī)；四個所述料倉分別具有介質(zhì)入口與介質(zhì)出口，四個所述料倉的介質(zhì)入口與介質(zhì)出口分別連接介質(zhì)流向切換控制管路，通過控制所述介質(zhì)流向切換控制管路上相應(yīng)的切換閥的開或關(guān)可改變換熱介質(zhì)在四個所述料倉中的流向，從而可使四個所述料倉在預(yù)熱倉、烘干倉、提質(zhì)倉、卸料倉四種料倉功能中切換而分別執(zhí)行其中一種料倉功能，且換熱介質(zhì)是在卸料倉隔離后按提質(zhì)倉-烘干倉-預(yù)熱倉的方法順序流動并流回?fù)Q熱裝置的。

所述介質(zhì)流向切換控制管路包括第一環(huán)形管路與第二環(huán)形管路，所述第一料倉的介質(zhì)入口通過第一管與第一環(huán)形管路、第二環(huán)形管路連通，所述第一管路與所述第二環(huán)形管路的連通處連接有第二管路，所述第二管路的另一端與第二環(huán)形管路相通后與低溫介質(zhì)排出管路相連通，所述第一料倉的介質(zhì)出口通過第三管路與第一環(huán)形管路相通且有第四管路的一端與該第三通路與第一環(huán)形管路的連通處連通，該第四管路的另一端與連接第二料倉的介質(zhì)入口的第五管路在與第一環(huán)形管路的連通處相連通，第二料倉的介質(zhì)出口通過第六管路與第一環(huán)形管路、第二環(huán)形管路相連通；第三料倉的介質(zhì)入口通過第七管路與第一環(huán)形管路相連通、介質(zhì)出口通過第八管路與第一環(huán)形管路、第二環(huán)形管路相通，且該第八管路的與第二環(huán)形管路的連通處連通第九管路，該第九管路的另一端與第二環(huán)形管路相連通，第四料倉的介質(zhì)入口通過第十管路連接第一環(huán)形管并通過第十一管路與第一環(huán)形管路、第二環(huán)形管路連通；高溫介質(zhì)輸入管與第十二管路連通，該第十二管路分別第一環(huán)形管路、第二環(huán)形管路在四個位置處連接并相連通。

所述第二環(huán)形管路的直徑小于第一環(huán)形管路的直徑。

所述料倉內(nèi)設(shè)有換熱管。

所述料倉的倉體由換熱裝置制作而形成，與所述換熱管相通。

本實(shí)用新型根據(jù)褐煤的物理特性和干燥提質(zhì)特性，使用靜態(tài)結(jié)構(gòu)，梯級處理方式，解決了褐煤干燥過程的密封問題，系統(tǒng)設(shè)備制造簡單，要求低，干燥提質(zhì)過程容易控制，能量循環(huán)，消耗能量大大減少，過程為密封結(jié)構(gòu)，保證干燥過程中的安全運(yùn)行，因?yàn)榛緸殪o態(tài)結(jié)構(gòu)，干燥提質(zhì)過程產(chǎn)生很少量的粉塵，有利于環(huán)境保護(hù)，褐煤中的水分經(jīng)蒸發(fā)后冷卻，水分得到利用，干燥過程溫度容易控制，工作溫度恒定，有利于褐煤的深度提質(zhì)。

附圖說明

圖1出示了本實(shí)用新型的褐煤烘干提質(zhì)的工藝路線示意圖；

圖2出示了本實(shí)用新型的褐煤烘干提質(zhì)系統(tǒng)的示意圖；

圖3出示了本實(shí)用新型的褐煤烘干提質(zhì)系統(tǒng)平面布置圖；

圖4出示了本實(shí)用新型在料倉1擔(dān)當(dāng)卸料倉時介質(zhì)流通示意圖；

圖5出示了本實(shí)用新型在料倉2相當(dāng)于卸料倉時介質(zhì)流通示意圖；

圖6出示了本實(shí)用新型在料倉3相當(dāng)于卸料倉時介質(zhì)流通示意圖；

圖7出示了本實(shí)用新型在料倉4相當(dāng)于卸料倉時介質(zhì)流通示意圖；

圖8出示了本實(shí)用新型的熱源介質(zhì)循環(huán)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合實(shí)例對本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)勢作進(jìn)一步的說明，但本實(shí)用新型并不局限于所列的實(shí)施例。

參見圖1-3所示，一種褐煤烘干提質(zhì)系統(tǒng)，包括：

具有換熱功能的四個料倉，即料倉1、料倉2、料倉3、料倉4以及可向四個所述料倉提供換熱介質(zhì)以換熱的換熱裝置7；四個所述料倉的出料口設(shè)有成品輸料機(jī)5用于將成品料輸出到成品倉6、每個料分的進(jìn)料口側(cè)分別設(shè)有進(jìn)料輸送機(jī)12；四個所述料倉分別具有介質(zhì)入口與介質(zhì)出口，四個所述料倉的介質(zhì)入口與介質(zhì)出口分別連接介質(zhì)流向切換控制管路13，通過控制所述介質(zhì)流向切換控制管路上相應(yīng)的切換閥15的開或關(guān)可改變換熱介質(zhì)在四個所述料倉中的流向，從而可使四個所述料倉在預(yù)熱倉、烘干倉、提質(zhì)倉、卸料倉四種料倉功能中切換而分別執(zhí)行其中一種料倉功能，且換熱介質(zhì)是在卸料倉隔離后按提質(zhì)倉17-烘干倉18-預(yù)熱倉19的方法順序流動并流回?fù)Q熱裝置7的。

其中，所述的換熱裝置7可以采用換熱塔，在塔頂具有泛汽口71，下部具有冷凝水回收部11，連接冷凝后水處理系統(tǒng)9，四個所述料倉還通過水蒸氣集管10與換熱裝置7相連接，將產(chǎn)生的水蒸氣送入換熱裝置變成凝結(jié)水回收。

進(jìn)一步的，所述換熱裝置7的高溫介質(zhì)出口連接熱源補(bǔ)充系統(tǒng)8，用于對補(bǔ)充熱源對出來的介質(zhì)進(jìn)行加熱形成高溫介質(zhì)輸入相應(yīng)的料倉中換熱，且在該高溫介質(zhì)的輸出管路上設(shè)有加壓回流泵16。

工作時，褐煤由料場經(jīng)輸送機(jī)進(jìn)入各個料倉，褐煤初步保溫預(yù)熱，再保溫烘干，再深度保溫提質(zhì)，最后成為提質(zhì)后的合格成品，冷卻后經(jīng)成品輸送機(jī)進(jìn)入成品料倉完成褐煤的提質(zhì)過程。烘干提質(zhì)過程中，會產(chǎn)生大量的蒸汽和少量粉塵，粉塵經(jīng)過濾處理后剩余大量蒸汽，蒸汽進(jìn)入蒸汽冷卻換熱塔變成凝結(jié)水回收，同時換熱產(chǎn)生的大量熱量回收，回收的熱量經(jīng)過能量補(bǔ)充后重新返回系統(tǒng)進(jìn)行加熱烘干提質(zhì)，如此形成循環(huán)。工作介質(zhì)在整個過程是循環(huán)的，褐煤中的蒸汽是單向利用的。工作介質(zhì)可以是蒸汽，也可以是導(dǎo)熱油或其它介質(zhì)如水，具體不限。

需要說明的是，在處理褐煤時，褐煤的工作倉分為四種，分布是預(yù)熱倉，烘干倉，提質(zhì)倉，卸料倉，四個料倉里除卸料倉處于卸料狀態(tài)外，其它三倉均處于滿倉狀態(tài)。

特別說明的是，本實(shí)用新型中，四個料倉在結(jié)構(gòu)、功能上完全一樣，不同的工作階段，四個料倉變換各種不同的角色，相互進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即上述的料倉1、料倉2、料倉3、料倉4的功能并不固定，而是可以變換，可以是在預(yù)熱倉，烘干倉，提質(zhì)倉，卸料倉中變換。

其中，四個料倉的里面合理布置大量的換熱管道，倉體本身也由是換熱管組成，換熱管里面就是流通的換熱介質(zhì)，如水蒸氣、水或?qū)嵊?。換熱介質(zhì)在這四個料倉里面按一定順序在控制閥門的切換下按一定順序流通，分布在不同時期、不同階段分別擔(dān)當(dāng)不同的功能。

褐煤原料經(jīng)過輸送機(jī)到預(yù)熱倉，被冷卻的低溫介質(zhì)此時流通該倉，低溫介質(zhì)與換熱管道和褐煤進(jìn)行換熱，褐煤被初步加熱，并保溫一定的時間，保溫時間根據(jù)烘干量及總體設(shè)計確定，一般可控制為4-24小時，其它料倉的保溫時間與該料倉的保溫時間同步。

參見圖4所示，所述介質(zhì)流向切換控制管路13可以采用圖4-7所示的管路結(jié)構(gòu)，并在相應(yīng)的管路管段上設(shè)有切換閥15，如可以是包括第一環(huán)形管路31與第二環(huán)形管路27，所述第一料倉1的介質(zhì)入口通過第一管路20與第一環(huán)形管路、第二環(huán)形管路連通，所述第一管路與所述第二環(huán)形管路的連通處連接有第二管路29，所述第二管路的另一端與第二環(huán)形管路相通后與低溫介質(zhì)排出管路25相連通，該低溫介質(zhì)排出管路25還與第二環(huán)形管路相連通，所述第一料倉的介質(zhì)出口通過第三管路21與第一環(huán)形管路相通且有第四管路35的一端與該第三通路與第一環(huán)形管路的連通處連通，該第四管路35的另一端與連接第二料倉2的介質(zhì)入口的第五管路33在與第一環(huán)形管路的連通處相連通，第二料倉的介質(zhì)出口通過第六管路32與第一環(huán)形管路、第二環(huán)形管路相連通；第三料倉的介質(zhì)入口通過第七管路30與第一環(huán)形管路相連通、介質(zhì)出口通過第八管路28與第一環(huán)形管路、第二環(huán)形管路相通，且該第八管路28的與第二環(huán)形管路的連通處連通第九管路22，該第九管路22的另一端與第二環(huán)形管路在相對的位置處相連通，第四料倉4的介質(zhì)入口通過第十管路24連接第一環(huán)形管并通過第十一管路23與第一環(huán)形管路、第二環(huán)形管路連通；高溫介質(zhì)輸入管34與第十二管路26連通，該第十二管路26分別第一環(huán)形管路、第二環(huán)形管路在四個位置處連接并相連通，并在相應(yīng)的每個管路上設(shè)有相應(yīng)切換閥15，共22個切換閥15。

其中，所述第二環(huán)形管路的直徑小于第一環(huán)形管路的直徑。

如圖4所示，按該圖4閥門的切換狀態(tài)，圖4-7中，“N”表示對應(yīng)的切換閥15打開，“O”表示對應(yīng)的閥門關(guān)閉，“N OR O”表示可開或可關(guān)，此時料倉1相當(dāng)于卸料倉，料倉2相當(dāng)于高溫提質(zhì)倉，料倉3相當(dāng)于中溫烘干倉，料倉4相當(dāng)于預(yù)熱倉的功能，蒸汽流通四個倉的順序是：料倉1隔離，料倉2→料倉3→料倉4→換熱塔。

以高溫蒸汽為例，高溫蒸汽管道從外部接入系統(tǒng)，閥門及管道經(jīng)過合理布置，形成一定的邏輯控制關(guān)系，便通過合理切換使蒸汽按順序流通，達(dá)到符合要求的工作流程，四個料倉之間通過管道與閥門縱橫連接，最終使用閥門控制，使高溫蒸汽從高溫提質(zhì)倉流入，從低溫預(yù)熱倉以低溫凝結(jié)水的狀態(tài)流出。

當(dāng)料倉1卸料倉完成卸料時，閥門系統(tǒng)進(jìn)行切換，原執(zhí)行卸料功能的料倉1變成預(yù)熱倉，此時對應(yīng)的褐煤輸送機(jī)工作，將褐煤輸送至卸完料的料倉1（這時已成為預(yù)熱倉），滿倉后進(jìn)行保溫放置。閥門切換后，同時料倉2變成了卸料倉，料倉3變成了高溫提質(zhì)倉，料倉4成為中溫烘干倉。如圖5所示閥門的邏輯開通狀態(tài)：這時高溫蒸汽流通四個倉的狀態(tài)路線為：料倉2隔離，料倉3→料倉4→料倉1→換熱塔。

同樣的原理與順序，當(dāng)料倉2完成卸料時，通過蒸汽流通閥門的邏輯切換，這時四個倉的功能身份又發(fā)生了變化，如圖6所示，這時料倉2完成卸料，褐煤輸送機(jī)將原煤輸送給料倉2并滿倉，料倉2的內(nèi)部管道的低溫介質(zhì)從料倉1流過來，料倉2變成了預(yù)熱倉，料倉3成了卸料倉，料倉4成了高溫提質(zhì)倉，料倉1成了中溫烘干倉，這時的四個倉內(nèi)的蒸汽流通狀態(tài)路線為：料倉3隔離，料倉4→料倉1→料倉2→換熱塔。

參見圖7所示，料倉3完成卸料，經(jīng)過閥門切換，料倉3倉原煤輸送機(jī)啟動，將褐煤輸送給料倉3，料倉3成了預(yù)熱倉，料倉4保溫提質(zhì)完成，該輪到料倉4隔離了，料倉4成了卸料倉，料倉1成了高溫提質(zhì)倉，料倉2成了中溫烘干倉，料倉3位低溫預(yù)熱倉。這時高溫蒸汽流通的路線為：料倉4隔離，料倉1→料倉2→料倉3→換熱塔。

可以看到，四個料倉的功能的循環(huán)變化關(guān)系，其規(guī)律性為一個閉式環(huán)：料倉1→料倉2→料倉3→料倉4→料倉1循環(huán)。

以上圖4-7僅是一種實(shí)現(xiàn)管路切換的方式，在本實(shí)用新型的介質(zhì)流向切換控制管路13的原理的基礎(chǔ)上，還可以設(shè)計其它種切換管路，本實(shí)用新型對此再詳細(xì)說明了。

對于高溫蒸汽的流通途徑，如圖8所示，來自換熱塔7的高溫蒸汽通過加壓回流泵16，先流入提質(zhì)倉17，對高溫提質(zhì)倉的褐煤進(jìn)行加熱后，蒸汽溫度下降，降溫的蒸汽流入烘干倉18，將中溫烘干倉的褐煤的水分進(jìn)行大量蒸發(fā)，這時蒸汽相當(dāng)一部分變成凝結(jié)水，一部分蒸汽溫度更低，這部分介質(zhì)繼續(xù)流動，進(jìn)入預(yù)熱倉19，蒸汽完全冷卻成溫度較低的水，并流入到換熱塔中去，低溫凝結(jié)水在換熱塔中與褐煤蒸發(fā)出來的蒸汽換熱，凝結(jié)水的水溫提高，褐煤蒸汽被凝結(jié)成水，完成換熱過程。換熱器的具體規(guī)模由系統(tǒng)的處理量確定。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)后，與現(xiàn)有的滾筒式工藝路線，有許多無法比擬的優(yōu)勢：

1、系統(tǒng)工藝路線過程為靜態(tài)，沒有類似滾筒的大旋轉(zhuǎn)部件，因此沒有機(jī)械磨損，也就無運(yùn)動檢修部件。

2、滾筒為大口徑旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，進(jìn)出口密封難以實(shí)現(xiàn)，對褐煤干燥這種高溫條件下的易燃易爆品，本實(shí)用新型為靜態(tài)工作結(jié)構(gòu)，密封很容易可靠的實(shí)現(xiàn)。

3、烘干過程溫度容易控制，因?yàn)楣ぷ髟頌楸胤胖?，不與外界接觸，倉內(nèi)容易實(shí)現(xiàn)恒溫控制，這對烘干提質(zhì)效果有很好的保證。

4、四倉順序控制工作模式，褐煤從低溫預(yù)熱到中溫烘干，最后到高溫提質(zhì)，工作過程循環(huán)，充分利用蒸汽或其它介質(zhì)的溫度區(qū)段，褐煤烘干的質(zhì)量及效率更高。

5、四倉閥門切換的工作模式，有利于過程控制，使蒸汽的使用效率，溫度控制更容易。

6、工作介質(zhì)從高溫到低溫，再進(jìn)入換熱塔循環(huán)，熱量利用后再回收，使能量循環(huán)利用，過程沒有大風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)整體耗能大大降低。

7、因?yàn)槭庆o止工作狀態(tài)，沒有像滾筒對褐煤進(jìn)行翻動，故褐煤粉塵量很少，逸出絕大多數(shù)以蒸汽為主，粉塵處理更容易，對環(huán)保就約有利。

8、褐煤中的水分經(jīng)蒸發(fā)后進(jìn)入換熱塔冷卻，重新變成水，再經(jīng)過簡單凈化處理，凝結(jié)水可以做為工業(yè)用水使用。

9、系統(tǒng)中的設(shè)備雖然為較大主體，但是可以在工廠分解制造，現(xiàn)場組裝容易實(shí)現(xiàn)，滾筒式為一整體結(jié)構(gòu)，體量大，運(yùn)輸及現(xiàn)場安裝費(fèi)用高。

10、很少使用動力，電耗低，整體建造價格低。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。