一種真空褐煤干燥裝置及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于真空干燥技術領域,涉及一種真空干燥裝置,尤其涉及一種適用于褐煤等低階煤的真空干燥裝置及其使用方法。
【背景技術】
[0002]褐煤是煤化程度最低的煤,因外表呈褐色或暗褐色而得名。全世界的褐煤地質儲量約為4萬億噸,占全球煤炭儲量的40%。我國褐煤資源豐富,據20世紀末的統計,全國已有探明褐煤保有儲量1300億噸,占全國煤炭總儲量的13%左右。在我國目前已探明的褐煤保有儲量中,以內蒙古東北部地區最多,約占全國褐煤保有儲量的3/4 ;以云南省為主的西南地區的褐煤儲量約占全國的1/5 ;東北,華東和中南地區的褐煤占全國的5%左右。褐煤是一種高揮發分、高水分、高灰分、低熱值、低灰熔點的劣質燃料。影響褐煤利用最主要的因素是含水量較高,對其加工利用之前必須進行干燥處理。
[0003]目前,工業上現有主要的褐煤干燥方法主要有蒸汽管式干燥法、煙氣干燥法和蒸汽流化床式干燥法。其中蒸汽管式干燥法是一種以過熱蒸汽為加熱介質的間接加熱的熱法干燥,該方法為目前工業應用最為成熟的褐煤干燥方法,但此法能耗高,尾氣排量大。煙氣干燥是利用高溫煙氣與褐煤直接換熱,從而讓煤中水分蒸發,此法溫度較高,危險性大。蒸汽流化床式干燥法是讓煤在流化狀態下通過與過熱蒸汽直接換熱,達到干燥效果,并回收蒸汽廢熱,此法系統較為復雜,其中涉及到的蒸汽壓縮機(熱泵)的制造較為困難,在國內尚無應用先例。
[0004]綜上,現有技術中存在如下問題:(1)傳統干燥工藝溫度一般在160°C?250°C,溫度較高,安全性差;(2)蒸汽管式等干燥方法排放量大,從煤中蒸發出來的水分無法回收;(3)傳統干燥工藝在干燥過程中煤里會有部分有益揮發份的流失。為此,需要一種適用于褐煤等低階煤的真空干燥裝置,以解決現有技術中所存在的干燥方法能耗高、排放量大、危險性高和系統復雜等問題,實現煤中有益揮發份的零析出,提高系統的安全性,實現資源的持續利用。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于,提供一種真空褐煤干燥裝置及其使用方法,以解決現有技術中所存在的干燥方法能耗高、排放量大、危險性高和系統復雜等問題,實現煤中有益揮發份的零析出,提高系統的安全性,實現資源的持續利用。
[0006]為實現上述目的,本發明一方面提供一種真空褐煤干燥裝置,包括原煤倉,還包括依次連接的真空鎖斗、真空給料罐、真空干燥機和冷凝系統,所述冷凝系統的上方設有真空泵。
[0007]在以上方案中優選的是,所述真空干燥機的下方通過卸料閥設有干煤出口。
[0008]還可以優選的是,所述真空鎖斗通過閥門設置在原煤倉的下方。
[0009]還可以優選的是,所述真空給料罐通過閥門設置在真空鎖斗的下方。
[0010]還可以優選的是,所述原煤倉的頂部設有原煤入口。
[0011 ] 還可以優選的是,所述真空干燥機的上部設有蒸汽入口,下部設有冷凝液出口。
[0012]還可以優選的是,所述冷凝系統的頂部設有連接真空泵的不凝氣出口,底部設有冷凝液出口。
[0013]本發明的另一方面提供一種真空褐煤干燥裝置的使用方法,首先,將褐煤儲存在原煤倉中,通過閥門送至真空鎖斗中,此時真空鎖斗底部閥門處于關閉狀態,其上部與原煤倉聯通,處于常壓狀態;卸料完成后,真空鎖斗頂部閥門關閉,開始建立真空環境,真空度達到設定數值后,其下部的卸料閥開啟,卸料至真空給料罐;這時真空給料罐持續將原料褐煤送入真空干燥機中,褐煤在真空干燥機的內部與換熱管中通入的常壓蒸汽進行換熱,由于真空干燥機內部處于負壓環境,水的沸點降低,煤中水分受熱后在低于100°c的溫度下蒸發;然后,蒸發出來的水蒸氣從真空干燥機上部排出至冷凝系統中,冷凝系統采用噴淋水直接換熱或間接空冷形式;使得蒸汽經過冷卻后以液態形式排出,由于溫度較低,冷凝液直接返回到全廠水處理系統中回收利用,部分不凝氣體則由通過真空泵排至大氣;這樣,經過干燥的褐煤等低階煤則經由真空干燥機底部卸料閥排出,卸料閥保持真空干燥機內部與外部環境壓差。
[0014]在以上方案中優選的是,所述真空鎖斗實現由常壓至真空的連續給料,通過卸料閥維持壓差實現連續排料;其避免采用高能耗的風機抽真空的形式,而優化配置裝置的運行參數,通過將煤中蒸發出來的蒸汽在冷凝系統中冷凝,,實現并維持真空干燥機內部的真空環境。
[0015]還可以優選的是,所述真空干燥機內部絕對壓力為20_60KPa,煤中水分達到75-85 °C時開始蒸發。
[0016]與現有技術相比,本發明具有以下優點:
[0017]本發明的一種真空褐煤干燥裝置及其使用方法,其解決了現有技術中所存在如下問題:(1)傳統干燥工藝溫度一般在160°c?250°C,溫度較高,安全性差;(2)蒸汽管式等干燥方法排放量大,從煤中蒸發出來的水分無法回收;(3)傳統干燥工藝在干燥過程中煤里會有部分有益揮發份的流失。即有效解決現有技術中所存在的干燥方法能耗高、排放量大、危險性高和系統復雜等問題,提出了在真空環境下實現褐煤等低階煤的干燥,系統運行溫度維持在100°C以下,完全實現煤中有益揮發份的零析出,提高系統的安全性,并通過噴淋系統回收了從煤中蒸發出來的水分,實現資源的持續利用;即本發明具有如下優點:(1)其在真空環境下利用蒸汽對褐煤等低階煤進行干燥,系統運行溫度在100°C以下,褐煤的有益揮發份不會析出,更不會有燃燒或爆炸的危險;(2)其利用冷凝系統將煤中蒸發出來的水分凝結創造真空環境,大大降低了系統能耗;(3)其熱源是利用了蒸汽液化放出的潛熱,由于在真空環境下水的飽和溫度降低,所以熱源和介質之間的傳熱溫差大,速率快、效率高;(4)其主體設備結構合理,使用維護方便;(5)其從褐煤等低階煤中蒸發出的水分利用冷凝系統冷凝,故使得本發明無含塵氣體的排放,僅有部分N2、C02等不凝氣體的排放,另外,噴淋冷凝下來的這部分水分可進行廢水回收,實現水資源的再生;(6)其整個裝置在真空環境中運行,工藝流程中的粉塵不會外泄,使得工作環境清潔。
【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步說明:
[0019]圖1是本發明的真空褐煤干燥裝置的結構示