專利名稱：一種煤泥、褐煤干燥提質工藝及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過干燥提高煤泥、褐煤質量的工藝及設備，特別是煤泥、 褐煤干燥提質工藝及設備。
背景技術：
據統計，中國煤炭生產經過原煤洗選加工產生的副產品一一煤泥，每年約
3000多萬噸。其灰分多在30% 60%之間，這在國外都進入尾礦壩舍棄。在中 國多數也是放任自留、泛濫成災。這部分煤泥粒度細(《0.5mrn)含水高30%左 右、粘度大，不僅給儲、裝、運帶來極大難度，而且不能應用于國計民生，是 一種資源的極大浪費。為了去掉水分，大部分采用晾曬地銷；不僅占地面積大。 而且雨天"煤泥水"遍地流；晴天煤粉滿天飛，不僅造成資源的極大浪費，還 嚴重污染環境；有的利用煤泥練"土焦"導致煙塵彌漫，嚴重影響周邊地區的 生產、生活和人們的身心健康。
中國褐煤儲量極大，已探明的儲量高達1303億噸，占全國煤炭儲量的13% 左右；其他有關國家褐煤儲存量也非常之大。但這一煤種的揮發份高(40%0 50%)、含水量高(30%0 60%)、灰分高(30%左右)，發熱量低，俗稱"三高 一低"。而且活性強，易"泥化或粉化"。在能源奇缺的今天諾想將褐煤應用于 化工、電力、冶金等行業，必須脫掉多余水分。提高發熱量。
目前，對于上述兩種物料脫水提質難度很大，機械脫水不能湊效；只能用 (熱力)干燥脫水，在國內外絕大部分干燥工藝老化、設備陳舊，給料裝置、 干燥主機、排料裝置都是相互分離的，所以設備布置都是層疊式，需要高大的 廠房，設備投資大；干燥煤泥時，經常出現粘、堵、棚現象，清理困難，設備 無法正常運行，脫水干燥達不到預期效果；又因褐煤易燃易爆，都無法采用直 接"質熱交換"方式進行干燥脫水，干燥褐煤時多用間接傳熱方式，熱效率低， 一般在30%左右，能耗大，不能實現節能環保。
發明內容
本發明目的是提供一種煤泥、褐煤干燥提質工藝及設備，針對煤泥、褐煤 的理化特性進行處理，脫水提質效果好，簡化工藝過程，減少投資，不粘壁， 使用安全可靠，節能環保，解決背景技術存在的上述問題。
本發明目的是通過下述技術方案實現的
① 預干燥煤泥、褐煤向干燥系統定量給料
通過刮板給料機，在密閉狀態下，向物料干燥系統連續、均勻給料，并定 量使物料進入物料干燥系統；
② 物料干燥系統對煤泥、褐煤進行干燥提質
物料干燥系統是全部密閉的，或缺氧負壓狀態下進行。前部是刮板給料機 匹配的給料及導料裝置，中部是干燥主機，后部是卸料排料裝置，給料及導料 裝置、干燥主機、卸料排料裝置是一個密閉的整體，設備直線布置，物料從前 向后依靠干燥主機傾斜角度及滾筒的轉動揚料位移或運動，物料干燥系統內通 入高溫煙氣，煙氣與物料在干燥主機內順流進行加速等速質熱交換，最后，接 近干燥機尾部時，就接近尾聲或降速干燥階段，完成對煤泥、褐煤的干燥提質 全過程
③ 生產干燥提質后的產品
物料通過干燥，提高發熱量，干燥后的物料經卸料排料裝置排出，成為最 終產物，完成干燥提質過程。
對于干燥后生產的廢氣，經過高效旋風除塵器分離后，收集下來的細粉煤 由星輪一一螺旋鎖氣排料裝置排出與干燥主機排出的干后產品混合后，也成為
最終廣品o
產生的廢氣經過除塵、凈化、脫硫后，達到國家排放標準，可排至大氣。 本發明的髙溫煙氣可來源于熱風爐。
本發明的刮板給料機設有一個入料口，兩個下料口，在入料口上方設一個 翻板閘門，翻板閘門通過溜槽連接入料口，把來料均勻的分配到刮板給料機的兩個下料口，也可以單獨的給任何一個下料口供料，當翻板閘門向左或向右擺 動即可實現上述給料、配料之目的。本發明通過翻板閘門控制下料口的下料狀 態，實現一臺刮板給料機匹配兩臺物料干燥系統，可以同時向兩臺物料干燥系 統給料；也可以通過翻板閘門，只向一臺物料干燥系統給料。翻板閘門下方設 置的溜槽可以有兩種結構形式 一種是翻板閘門下方設置的溜槽采用倒錐式， 主要用于煤泥干燥，防粘、防堵，該結構也可以用于干燥褐煤；另一種結構形 式為翻板閘門下方設置褲衩溜槽，主要用于干燥褐煤時，進行給、配煤。刮板 給料機中的矩形密封槽板分為兩部分，中間設有下料通道，該通道位于兩個下 料口之間，入料口位于該通道上方。
為了使干燥主機內給料順暢、快速、不積料，本發明物料干燥系統的給料 箱及導料裝置包含給料箱或導料裝置，給料箱上設有入料口，導料裝置設置在
給料箱內，若干塊導料板與干燥主機中線呈40 80度角，均布一周，并牢固連
接在一起，形成了一個緊固的整體空心導料錐臺結構，高溫煙氣從導料錐臺的 空心通過。用空心導料錐臺替代了普通干燥設備中的給料溜槽，解決了斜插入 干燥設備內的給料溜槽經常堵塞、燒壞、維修量大、延誤生產的問題。空心錐 臺導料裝置靠干燥滾筒的轉動導料，使物料通過干燥主機中心線的側面入料口 進入主機內，實現快速給料，提高干燥效率之目的。
所說的干燥主機包含筒體和揚料裝置，揚料裝置設置在筒體內，揚料裝置 是蓖條式的弧形揚料板桿及鏈組成，揚料裝置分為大、小兩種，無論沿圓周或 軸向的排列組合，均為大小交錯進行安裝，目的是在干燥主機筒體布料均勻， 提高質熱交換速率。為防止物料粘在筒體上圓周，揚料裝置間設有清掃鏈，進 行自動清掃、清理。
所說的卸料排料裝置包含排料箱、排料口、卸料板排料板，排料箱下部設 有排料口，卸料板、排料板設置在排料箱內，本發明中卸料板和排料板合為一
體，通稱為卸排料板，卸排料板的內段與滾筒軸線呈60度角，起卸料作用，外 段垂直于滾筒筒壁，起排料作用。轉動的卸排料板將干燥后的物料導(運)至設備的尾部排出，簡化了結構，提高了工作效率。
本發明的設備還包括除塵環保系統，該系統的高效旋風除塵器組、離心式 濕式除塵器及傘帽除塵脫硫裝置依次連接，旋風除塵器組收集干燥系統產生的 廢氣進行一次處理，然后再經過離心式濕式除塵器二次處理，最后經過傘帽除 塵脫硫裝置處理。
本發明針對煤泥、褐煤的理化特性進行干燥脫水處理，具有如下有益效果: 不粘筒壁，自動清理；整體設備在平面、直線布置，降低廠房高度，減少投資，
比層疊布置要減少一半的投資；實現給料、干燥、排料設備合為一體，密封效 果好，熱效率高，節能環保，熱效率由原來的30~40%左右提高到70%以上，減
少能耗l/3;脫水提質效果好，使用安全可靠，經濟效益顯著。如煤泥，尤其是
浮選精煤后的尾煤，高灰(無法去掉)、高水分煤泥的發熱量僅在2000 3000kcal/kg左右，不能在工業生產中應用，但通過上述干燥系統處理后，可將 發熱量提升到4000kcal/kg以上，基本去掉1%的水分可提高發熱量70 90kcal/kg
(由煤質而定；褐煤干燥也是如此， 一般中國的褐煤含水都在35 50%之間， 最高60%，發熱量也在2000 3000kcal/kg之間，通過上述干燥系統可將發熱量 提高至4000 5000kcal/kg以上，干燥提質后，可以作為電煤和煤化工的優質燃
(原)料。
圖1是本發明實施例的工藝流程圖。
圖2為本發明實施例的流程方框示意圖。
圖3是本發明實施例的設備布置結構示意圖。
圖中封閉式刮板配煤定量給料機l、給料及導料裝置2、干燥主機3、卸 料排料裝置4、旋風除塵器組5、星型一螺旋鎖氣排料機6、離心式濕式除塵器 7、傘帽除塵脫硫裝置8、引風機9、爆炸泄荷裝置IO、熱風爐ll、鼓風機12、圖4是本發明實施例一中的封閉式刮板配煤定量給料機結構示意圖。圖5是本發明實施例二中的封閉式刮板配煤定量給料機結構示意圖。
圖6是本發明實施例一、實施例二的A-A結構示意圖。圖7是木發明實施例一、實施例二的B-B結構示意圖。圖中頭輪組51、尾輪組52、機體53、封閉刮板54、鏈條55、機尾弧形板56、連接螺桿57、入料口58、下料口59和60、矩形槽密封板61、頭部弧形板62、連接螺栓63、頭輪軸64、頭輪鏈條65、頭輪密封裝置66、填料密封67、進油孔68、滑塊69、滑道70、尾輪鏈輪71、尾輪軸72、給料密封槽73、卸料密封槽74、尾輪密封裝置75、翻板閘門76。
圖8是本發明實施例三中的給料及導料裝置結構示意圖。圖9是本發明實施例四中的給料及導料裝置結構示意圖。圖10是本發明實施例五中的給料及導料裝置結構示意圖。圖中給料箱21、導料板22、支撐導料板23、擋風板25、弧形板26、法蘭28、入料口29、干燥主機筒壁30、連接法蘭32、密封裝置33。圖11是本發明實施例六中的卸料排料裝置結構示意圖。圖中排料箱41、排料口42、卸排料板43、閘板44、激振器45、重綞40、鉸軸39。
圖12是本發明實施例七中的卸料排料裝置結構示意圖。圖中排料箱41、排料口42、卸排料板43、星輪排料機46、撥輪38。圖13是本發明實施例八中的卸料排料裝置結構示意中排料箱41、排料口42、卸料板47、排料板48、弧形密封板49、清掃器50。
具體實施例方式
以下結合附圖，通過實施例進一步說明本發明。參照附圖1、 2、 3
在實施例中，干燥工藝過程分為物料流程和熱介質流程兩部分煤泥、褐煤流程預干燥物料經封閉式刮板配煤定量給料機l，封閉式給料箱及導料裝置2，干燥主機3，干后產品經封閉式卸料排料箱4，干后廢氣經高效旋風除塵器組5集中下來的粉煤(塵)經星型一螺旋鎖氣排料機6，與干后產品混合作為產品處理。
熱介質流程由熱風爐11發出的高溫煙氣在引風機9的作用下，進入封閉式給料箱及導料裝置2，高溫煙氣與濕物料開始進行加速質熱交換，隨之煙氣與
物料在干燥主機3順流進行等速質熱交換，接近干燥機尾部時，就接近尾聲或
降速干燥段。當廢氣進入高效旋風除塵器后即將粉塵(煤粉)分離出去進入干
燥產品，隨之經一次凈化后在引風機的作用下將廢氣打入離心式濕式除塵器7進行第二次凈化，再進入傘帽除塵脫硫裝置8進行最后一次凈化后排至大氣。
在旋風除塵器組5上設有爆炸泄荷裝置10，熱風爐11包括有鼓風機12、除渣機13。
實施例一，參照附圖4、 6、 7。
封閉式刮板配煤定量給料機包含機體53、入料口58、下料口59和60、封閉刮板58、鏈條54、頭輪組51、尾輪組52，機體下方設置兩個下料口，兩個下料口由封閉刮板隔氣給料，在入料口上方設翻板閘門76，翻板閘門通過溜槽連接入料口，把來料均勻的分配到刮板給料機的兩個下料口，通過翻板閘門控制下料口的下料狀態，實現一臺刮板給料機匹配兩臺物料干燥系統，可以同時向兩臺物料干燥系統給料；也可以通過翻板閘門，只向一臺物料干燥系統給料。翻板閘門下方設置的溜槽采用倒錐式，主要用于煤泥干燥，防粘、防堵，該結構也可以用于干燥褐煤。刮板給料機中的矩形密封槽板61分為兩部分，中間設有下料通道，該通道位于兩個下料口 59和60之間，入料口 58位于該通道上方。
物料通過入料U進入刮板給料機，由于傳動裝置的驅動，使鏈條54帶動封閉刮板58沿箭頭方向運行，使入料通過給料密封槽73達到給料密封之目的；隨之，部分物料進入卸料密封槽74，通過下料口60排出；另一部分物料通過下料口59排出。兩個下料口59和60，也由封閉刮板58隔氣給料。通過控制調整翻板閥門的位置，可以使物料只從下料通道中下料，只通過下料口60給一臺干燥系統配料；或者，物料不走中間通道，只通過下料口 59給一臺干燥系統配料。
一般的刮板給料機的漏風點還有機頭和機尾，本實施例中，機頭和機尾均設有頭輪密封裝置66和尾輪密封裝置75和由尾輪組52機尾弧形板56、連接螺桿57構成的拉緊裝置。兩組密封裝置都是對開的透蓋式密封，兩部分對開的透蓋用螺栓連接，并與軸為松動配合。其中所有密封槽，都由填料67來密封，使本發明內的物料不能溢出，冷風不能進入本發明內，達到密封之目的。對開的透蓋均焊在頭輪組51和尾輪組52兩側的幫板上。
機頭、機尾均采用了頭部弧形板62和尾部弧形板56密封，主要是不存煤；尤其是尾輪組52的密封難度大，因為它所有的密封件，要跟隨鏈條54的松緊在頂絲的作用下、在滑道71上前后移動。所以該密封式刮板配煤定量給料機，不僅能密封，還可均勻、定量、連續給料，而且還可隨意調節鏈子的松緊度。實施例二，參照附圖5、 6、 7。
本實施例中除翻板閘門下的溜槽外，其它與實施例一相同。
翻板閘門76下方設置褲衩溜槽，主要用于干燥褐煤時，進行給、配煤。刮板給料機中的矩形密封槽板分為兩部分，中間設有下料通道，該通道位于兩個下料口之間，入料口位于該通道的正卜.方，褲衩溜槽的兩個褲腿分別位于兩部分矩形密封槽板上方。
實施例三，參照附圖8。
給料裝置包含給料箱21和導料裝置，給料箱上設有入料口29，導料裝置設置在給料箱內，若干塊導料板22與干燥主機中線呈40-80。角，均布一周，并牢固連接在一起，形成了一個緊固的整體空心導料錐臺結構，高溫煙氣從導料錐臺的空心通過。
所說的給料箱可以有兩種結構， 一種是雙層結構，外層為直筒式箱體，里層為錐臺，該錐臺與空心導料錐臺相匹配，給料箱里層錐臺的錐底周邊與直筒箱體圓周固定連接，錐臺的錐頂用法蘭固定連接在一起。另一種是單層結構，
10單層錐臺給料箱，該錐臺與空心導料錐臺相匹配，給料箱為對開式結構，目的是為了安裝方便。
給料箱、空心導料錐臺與干燥主機保持同心。
用空心導料錐臺替代了普通干燥設備中的給料溜槽，高溫煙氣從導料錐臺的空心通過，不會直接吹在導料錐臺上，解決了斜插入干燥設備內的給料溜槽經常堵塞、燒壞、維修量大、延誤生產的問題。
空心導料錐臺結構為若干塊導料板22與干燥主機中線呈60°角布置，還可以用固定圈、加強圈、環形骨架等對空心導料錐臺進行加固，使之運行更加牢
靠。空心導料錐臺與干燥主機的內側通過支撐導料板23固定連接，支撐導料板
的數量和角度方向均與空心導料錐臺中的導料板相同。為了實現密封給料，在
空心導料錐臺的里圓設有一個弧形板26，給料箱21上設有擋風板25，形成了一個鎖氣導料裝置，實現封閉給料；給料箱結構為雙層結構，外層為直筒式箱體，里層為錐臺，該錐臺與空心導料錐臺相匹配，給料箱里層錐臺的錐底周邊與直筒箱體圓周固定連接，錐臺的錐頂用法蘭28固定連接在一起。
物料由導料裝置進入干燥主機，干燥主機筒壁內設有篦條式弧形揚料板，揚料板分為大、小兩種，無論沿圓周或軸向的排列組合，均為大小交錯進行安裝，目的是在千燥主機筒體內布料均勻，提高熱交換速率。干燥后的物料到達十燥主機的尾部，通過卸料板、排料板排出，成為干燥提質后的最終產品。
實施例四，參照附圖9。
空心導料錐臺仍由與干燥主機中線呈60。角的數塊導料板22組成，空心導料錐臺與干燥主機筒壁通過環形骨架固定連接，其內緣由環形骨架、加強圈將導料板22固定在一起。為了避免出現返料現象，在給料箱21入料端加設了一個半圓弧形板26。
實施例五，參照附圖IO。
給料箱為單層結構，單層錐臺給料箱21，該錐臺與空心導料錐臺相匹配，給料箱為對開式結構，目的是為了安裝方便。空心導料錐臺外環有一個法蘭，與干燥主機筒壁用螺栓對應緊固。給料箱21為對開式給料箱，可以在給料箱的側幫給料，用形成的"煤柱"進行密封，達到給料密封之目的。實施例六，參照附圖ll。
排料裝置包含排料箱41、排料口42、卸料板、排料板，排料箱41下部設有排料口42，卸料板、排料板為一個整體，統稱為卸排料板43，在排料口42處設有閘板44和重錘40。為防止物料粘堵，在排料口42設有電磁激振器45，通過高頻振動，消除物料粘堵。
實施例七，參照附圖12。
排料裝置包含排料箱41、排料口 42、卸料板、排料板，排料箱41下部設有排料口42，卸料板、排料板為一個整體，統稱為卸排料板43，在排料口處設有星輪排料機46。在排料箱的滾筒上設有撥輪，與星輪排料機相匹配，星輪的轉動是由撥輪或小型電動減速機來撥動或轉動完成的。
實施例八，參照附圖13。
排料裝置包含排料箱41、排料口42、卸料板47、排料板48，排料箱下部設有排料口，卸料板、排料板設置在排料箱內，在排料口的上方設有弧形密封板49，該弧形密封板位于卸料板、排料板之間，弧形長度為60—90。，弧形密封板的圓弧中心就是排料箱滾筒的中心。
為防止弧形密封板粘煤，本發明還設有清掃器50，連接在滾筒筒壁上，清掃器的形狀為矩形框架，隨滾筒轉動，清除粘在弧形密封板49上的煤。在滾筒筒壁與排料箱之間還設有密封裝置。
權利要求
1、一種劣質煤的干燥提質工藝，其特征是包括如下步驟①預干燥煤泥、褐煤向干燥系統定量給料通過刮板給料機，在密閉狀態下，向物料干燥系統連續、均勻給料，并定量使物料進入物料干燥系統；②物料干燥系統對煤泥、褐煤進行干燥提質物料干燥系統是全部密閉的，或缺氧負壓狀態下進行。前部是刮板給料機匹配的給料及導料裝置，中部是干燥主機，后部是卸料排料裝置，給料及導料裝置、干燥主機、卸料排料裝置是一個密閉的整體，設備直線布置，物料從前向后依靠干燥主機傾斜角度及滾筒的轉動揚料位移或運動，物料干燥系統內通入高溫煙氣，煙氣與物料在干燥主機內順流進行加速等速質熱交換，最后，接近干燥機尾部時，就接近尾聲或降速干燥階段，完成對煤泥、褐煤的干燥提質全過程③生產干燥提質后的產品物料通過干燥，提高發熱量，干燥后的物料經卸料排料裝置排出，成為最終產物，完成干燥提質過程。
2、 根據權利要求l所述之劣質煤的干燥提質工藝，其特征在于對于干燥后產生的廢氣，經除塵器除塵，集中下來的粉煤塵，再經排料機排出，也成為最少夂扭口玲廣口口 。
3、 根據權利要求1或2所述之劣質煤的干燥提質工藝，其特征在于產生的廢氣經過除塵、凈化、脫硫后，排至大氣，所說的高溫煙氣來源于熱風爐。
4、 根據權利要求1或2所述之劣質煤的干燥提質工藝，其特征在于所說刮板給料機設有一個入料口，兩個下料口，在入料口上方設一個翻板閘門，把來料均勻的分配到刮板給料機的兩個下料口，通過翻板閘門控制下料口的下料狀態，實現一臺刮板給料機匹配兩臺物料干燥系統，可以同時向兩臺物料干燥系統給料；也可以通過翻板閘門，只向一臺物料干燥系統給料。
5、 根據權利要求1或2所述之劣質煤的干燥提質工藝，其特征在于所說的給料及導料裝置包含給料箱和導料裝置，導料裝置設置在給料箱內，若干塊導料板與干燥主機中線呈40-80。角，均布一周，并牢固連接在一起，形成了一個緊固的整體空心導料錐臺結構，高溫煙氣從導料錐臺的空心通過。
6、 根據權利要求5所述之劣質煤的干燥提質工藝，其特征在于空心導料錐臺轉動導料，使物料通過干燥主機中心線的側面進入干燥主機內，實現側面給料。
7、 根據權利要求1或2所述之劣質煤的干燥提質工藝，其特征在于所說的卸料排料裝置包含排料箱、排料口、卸料板、排料板，排料箱下部設有排料口，卸料板、排料板設置在排料箱內，卸料板和排料板合為一體，通稱為卸排料板，卸排料板的內段與滾筒軸線呈60度角，其卸料作用，外段垂直于滾筒筒壁，起排料作用。
8、 根據權利要求1或2所述之劣質煤的干燥提質工藝，其特征在于所說的干燥主機包含筒體和揚料板，揚料板設置在筒體內，揚料板是篦條式的弧形揚料板，揚料板分為大、小兩種，無論沿圓周或軸向的排列組合，均為大小交錯進行安裝的，在揚料板的篦條上設有清掃鏈，進行自動清掃、清理。
9、 一種劣質煤的干燥提質設備，其特征在于包括封閉式刮板配煤定量給料機(1)和物料干燥系統，物料干燥系統由給料及導料裝置(2)、干燥主機(3)、卸料排料裝置(4)構成，全部是密閉的，前部是與刮板給料機匹配的給料及導料裝置，中部是干燥主機，后部是卸料排料裝置，給料及導料裝置、干燥主機、卸料排料裝置是一個密閉的整體，設備直線布置。
10、 根據權利要求9所述之劣質煤的干燥提質設備，其特征在于還包括熱風爐(11)和除塵環保系統，熱風管路連接干燥系統，向干燥系統提供高溫煙氣；除塵環保系統的高效旋風除塵器組(5)、離心式濕式除塵器(7)及傘帽除塵脫硫裝置(8)依次連接，旋風除塵器組收集干燥系統產生的廢氣進行一次處理，然后再經過離心式濕式除塵器二次處理，最后經過傘帽除塵脫硫裝置處理。
全文摘要
本發明涉及一種通過干燥提高煤泥、褐煤質量的工藝及設備，特別是煤泥、褐煤干燥提質工藝及設備。技術方案是①預干燥煤泥、褐煤向干燥系統定量給料；②物料干燥系統對煤泥、褐煤進行干燥提質；③生產干燥提質后的產品。本發明針對煤泥、褐煤的理化特性進行干燥脫水處理，具有如下有益效果不粘筒壁，自動清理；整體設備在平面、直線布置，降低廠房高度，減少投資，比層疊布置要減少一半的投資；實現給料、干燥、排料設備合為一體，密封效果好，熱效率高，節能環保，熱效率由原來的30～40％左右提高到70％以上，減少能耗1/3；脫水提質效果好，使用安全可靠，經濟效益顯著。
文檔編號C10F5/00GK101519617SQ200910119418
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月13日 優先權日2009年3月13日
發明者威 張, 張兆奇, 張婉玲, 張煜楠, 鈞 陶 申請人:張兆奇