一種低階煤振動(dòng)分級(jí)干燥提質(zhì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低階煤干燥提質(zhì)系統(tǒng)及方法，特別是一種低階煤振動(dòng)分級(jí)干燥提質(zhì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低階煤煤化程度低，含氧官能團(tuán)豐富、孔隙發(fā)達(dá)、含水量高。高含水量導(dǎo)致原煤熱值低，燃燒過程中水分蒸發(fā)造成能量的消耗，發(fā)電效率低。同時(shí)，低階煤的高含水量對(duì)其在液化、氣化等煤化工應(yīng)用方面均具有不利影響。在常規(guī)的干燥應(yīng)用中，由于低階煤原煤粒度級(jí)較寬，同樣溫度的干燥氣體與不同粒級(jí)煤樣接觸，較大粒級(jí)煤樣傳熱路徑長，升溫慢，而較小粒級(jí)煤樣傳熱路徑短，升溫過快，從而導(dǎo)致，較大粒級(jí)煤樣尚未達(dá)到干燥溫度，較小粒度煤樣已經(jīng)過熱分解，造成熱能浪費(fèi)，同時(shí)帶來系統(tǒng)安全隱患，限制了低階煤干燥提質(zhì)的大規(guī)模應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作安全方便、干燥效率高的低階煤振動(dòng)分級(jí)干燥提質(zhì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法，解決傳統(tǒng)干燥方法能耗高、脫水效率低、樣品受熱不均等問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:該低階煤干燥提質(zhì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括:進(jìn)風(fēng)軟管、氣流分散器、一級(jí)干燥筒、第一層篩面、二級(jí)干燥筒、第二層篩面、三級(jí)干燥筒、補(bǔ)充氣管、排料口、排料管路、氣固分離器、滑軌連接板、套篩上壓板、滑軌、緊固板、套篩下支撐板、回字形支撐板、套管、腳支柱、激振板和激振器；
[0005]位于干燥筒體內(nèi)部的進(jìn)風(fēng)軟管、氣流分散器、一級(jí)干燥筒、二級(jí)干燥筒和三級(jí)干燥筒從上至下順序連接；在一級(jí)干燥筒和二級(jí)干燥筒之間連接有第一層篩面，在二級(jí)干燥筒和三級(jí)干燥筒之間連接有第二層篩面；在二級(jí)干燥筒和三級(jí)干燥筒的外部均連接有補(bǔ)充氣管，干燥筒的下部有排料口，排料口與排料管路連接，排料管路與氣固分離器連接；滑軌連接板、套篩上壓板、滑軌和緊固板從上至下順序連接；激振器與激振板連接，激振板為干燥筒體的底板，在激振板上方的干燥筒體內(nèi)連接有套管，在套管的上端連接有套篩下支撐板；干燥筒體的下部通過回字形支撐板與腳支柱連接。
[0006]低階煤干燥提質(zhì)實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟:
[0007]將含水量30% -60%，粒度300mm以下的低階煤原煤，由干燥筒上方給料，進(jìn)入第一個(gè)分級(jí)篩，篩孔尺寸為25_，分級(jí)篩在激振器作用下進(jìn)行振動(dòng)分級(jí)，300-25_粒級(jí)煤樣在第一層篩面形成料層，-25mm粒級(jí)煤樣進(jìn)入第二層分級(jí)篩；第二層分級(jí)篩篩孔尺寸為6mm，25-6mm煤樣在第二層篩面形成料層，-6mm煤樣透過篩面進(jìn)入設(shè)備底部，隨煙氣尾氣從排料口進(jìn)入排料管路；
[0008]振動(dòng)分級(jí)進(jìn)行Imin時(shí)，煤樣進(jìn)行初步分級(jí)，避免較小顆粒煤樣與初始高溫?zé)釤煔饨佑|，造成過熱分解；然后，由軟管輸入熱煙氣，熱煙氣經(jīng)過氣流均布板后進(jìn)入分級(jí)干燥系統(tǒng)，干燥實(shí)驗(yàn)開始，此后分級(jí)和干燥作用同時(shí)進(jìn)行；
[0009]均布的熱煙氣以垂直的方向從第一層分級(jí)篩上部進(jìn)入，在高溫?zé)釤煔庾饔孟?，第一層篩面上方300-25mm粒級(jí)煤樣溫度整體上升，逐步干燥；高溫?zé)釤煔獯┻^第一層篩面上方300-25mm粒級(jí)煤樣，第一階段傳熱干燥之后，煙氣溫度降低，形成第二煙氣；第二煙氣穿過第二層篩面上25-6mm煤樣，使該層煤樣升溫，同時(shí)煙氣溫度繼續(xù)降低，形成第三煙氣；
[0010]第二和第三煙氣溫度受300-25mm和25_6mm粒級(jí)煤樣質(zhì)量影響；由于煤樣粒度的分布的變化，可能造成第二層及其以下分級(jí)干燥筒內(nèi)煙氣溫度過低或者氣量不足的情況，此時(shí)可通過分級(jí)干燥筒四周的補(bǔ)充氣體氣路直接通入熱煙氣；為防止較小粒級(jí)顆粒過熱，此煙氣溫度比其上層煙氣溫度降低20-50°C ;
[0011]最后一層篩面下的最小粒級(jí)的低階煤顆粒隨熱煙氣尾氣排出排料口，通過排料管路進(jìn)入氣固分離裝置進(jìn)行分離。
[0012]所述的熱煙氣來源于發(fā)電廠鍋爐燃燒得到的煙氣尾氣，在線監(jiān)測煙氣成分。
[0013]所述的篩面為多個(gè)，為N+1個(gè)粒級(jí)干燥煤樣，N^lo
[0014]所述的篩面尺寸包括50mm、25mm、13mm和6_，根據(jù)產(chǎn)品要求進(jìn)行布置。
[0015]所述的干燥筒中設(shè)置不同高度卡槽，篩面卡在卡槽內(nèi)，根據(jù)需要調(diào)整不同篩面間距離。
[0016]所述的熱煙氣輸入初始熱煙氣不高于500°C，溫度和流量根據(jù)煤質(zhì)情況和干燥效果調(diào)整；每降低一層篩面，輸入熱煙氣溫度降低20-50°C。
[0017]所述的分級(jí)干燥系統(tǒng)中，分級(jí)干燥筒不同高度設(shè)置溫度和壓力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控干燥筒的溫度和分級(jí)干燥筒內(nèi)壓強(qiáng)，通過調(diào)節(jié)熱煙氣溫度、流量來調(diào)控脫水效果。
[0018]所述的排料經(jīng)氣固分離器分離后方可排放。
[0019]有益效果，由于采用了上述方案，由于采用了上述方案，本發(fā)明有效解決了傳統(tǒng)干燥方法不同粒級(jí)樣品干燥不均的問題，達(dá)到了不同粒級(jí)樣品分級(jí)干燥的效果。本發(fā)明采用振動(dòng)分級(jí)干燥一體化系統(tǒng)，預(yù)先篩分將樣品分級(jí)，較大粒級(jí)顆粒與高溫?zé)煔饨佑|，保證較大顆粒傳熱傳質(zhì)效果，同時(shí)避免較小粒級(jí)樣品過熱分級(jí)。然后振動(dòng)分級(jí)的同時(shí)進(jìn)行料層干燥，干燥筒振動(dòng)保證料層不斷混合，促進(jìn)傳熱過程，保證干燥均勻。
[0020]優(yōu)點(diǎn):
[0021]1、將煤炭的分級(jí)和干燥結(jié)合在一起，工藝簡化，節(jié)約成本。
[0022]2、按照不同的粒級(jí)煤炭顆粒的需要，提供不同溫度的煙氣。
[0023]3、較大顆粒煤樣，在高溫初始煙氣環(huán)境下脫水，為大顆粒、長路經(jīng)傳熱提供能量保證。
[0024]4、降溫的后的煙氣未直接排放，用來干燥較小粒級(jí)的顆粒，提高能量利用效率，降低脫水能耗。
[0025]5、保證較小粒級(jí)煤炭顆粒接觸的溫度較低，防止較小粒級(jí)顆粒接觸高溫?zé)煔?，過熱分解。
[0026]6、防止煤炭在干燥環(huán)節(jié)發(fā)生粒群溫度分布不均，提高干燥過程的安全性。
【附圖說明】
:
[0027]圖1是本發(fā)明一種低階煤振動(dòng)分級(jí)干燥提質(zhì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的流程圖。
[0028]圖2是圖1的A-A向視圖。
[0029]圖中:1、進(jìn)風(fēng)軟管；2、氣流分散器；3、一級(jí)干燥筒；4、第一層篩面；5、二級(jí)干燥筒；6、第二層篩面；7、三級(jí)干燥筒；8、補(bǔ)充氣管；9、排料口 ；10、排出管路；11、氣固分離器；12、滑軌連接板；13、套篩上壓板；14、滑軌；15、緊固板；16、套篩下支撐板；17、回字形支撐板；18、套官；19、腳支柱；20、激振板；21、激振器。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0031]實(shí)施例1:該低階煤干燥提質(zhì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括:進(jìn)風(fēng)軟管1、氣流分散器2、一級(jí)干燥筒3、第一層篩面4、二級(jí)干燥筒5、第二層篩面6、三級(jí)干燥筒7、補(bǔ)充氣管8、排料口 9、排料管路10、氣固分離器11、滑軌連接板12、套篩上壓板13、滑軌14、緊固板15、套篩下支撐板16、回字形支撐板17、套管18、腳支柱19、激振板20和激振器21 ;
[0032]位于干燥筒體內(nèi)部的進(jìn)風(fēng)軟管1、氣流分散器2、一級(jí)干燥筒3、二級(jí)干燥筒5和三級(jí)干燥筒7從上至下順序連接；在一級(jí)干燥筒3和二級(jí)干燥筒5之間連接有第一層篩面4，在二級(jí)干燥筒5和三級(jí)干燥筒7之間連接有第二層篩面6 ;在二級(jí)干燥筒5和三級(jí)干燥筒7的外部均連接有補(bǔ)充氣管8，干燥筒的下部有排料口 9，排料口 9與排料管路10連接，排料管路10與氣固分離器11連接；滑軌連接板12、套篩上壓板13、滑軌14和緊固板15從上至下順序連接；激振器21與激振板20連接，激振板20為干燥筒體的底板，在激振板20上方的干燥筒體內(nèi)連接有套管18，在套管18的上端連接有套篩下支撐板16 ;干燥筒體的下部通過回字形支撐板17與腳支柱19連接。
[0033]低階煤干燥提質(zhì)實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟:
[0034]將含水量30% -60%，粒度300mm以下的低階煤原煤，由干燥筒上方給料，進(jìn)入第一個(gè)分級(jí)篩，篩孔尺寸為25_，分級(jí)篩在激振器作用下進(jìn)行振動(dòng)分級(jí)，300-25_粒級(jí)煤樣在第一層篩面形成料層，-25mm粒級(jí)煤樣進(jìn)入第二層分級(jí)篩；第二層分級(jí)篩篩孔尺寸為6mm，25-6mm煤樣在第二層篩面形成料層，-6mm煤樣透過篩面進(jìn)入設(shè)備底部，隨煙氣尾氣從排料口進(jìn)入排料管路；
[0035]振動(dòng)分級(jí)進(jìn)行Imin時(shí)，煤樣進(jìn)行初步分級(jí)，避免較小顆粒煤樣與初始高溫?zé)釤煔饨佑|，造成過熱分解；然后，由軟管輸入熱煙氣，熱煙氣經(jīng)過氣流均布板后進(jìn)入分級(jí)干燥系統(tǒng)，干燥實(shí)驗(yàn)開始，此后分級(jí)和干燥作用同時(shí)進(jìn)行；
[0036]均布的熱煙氣以垂直的方向從第一層分級(jí)篩上部進(jìn)入，在高溫?zé)釤煔庾饔孟?，第一層篩面上方300-25mm粒級(jí)煤樣溫度整體上升，逐步干燥；高溫?zé)釤煔獯┻^第一層篩面上方300-25mm粒級(jí)煤樣，第一階段傳熱干燥之后，煙氣溫度降低，形成第二煙氣；第二煙氣穿過第二層篩面上25-6mm煤樣，使該層煤樣升溫，同時(shí)煙氣溫度繼續(xù)降低，形成第三煙氣；
[0037]第二和第三煙氣溫度受300-25mm和25_6mm粒級(jí)煤樣質(zhì)量影響；由于煤樣粒度的分布的變化，可能造成第二層及其以下分級(jí)干燥筒內(nèi)煙氣溫度過低或者氣量不足的情況，此時(shí)可通過分級(jí)干燥筒四周的補(bǔ)充氣體氣路直接通入熱煙氣；為防止較小粒級(jí)顆粒過熱，此煙氣溫度比其上層煙氣溫度降低20-50°C ;
[0038]最后一層篩面下的最小粒級(jí)的低階煤顆粒隨熱煙氣尾氣排出排料口，通過排料管路進(jìn)入氣固分離裝置進(jìn)行分離。
[0039]所述的熱煙氣來源于發(fā)電廠鍋爐燃燒得到的煙氣尾氣，在線監(jiān)測煙氣成分。
[0040]所述的篩面為多個(gè)，為N+1個(gè)粒級(jí)干燥煤樣，NS I。
[0041]所述的篩面尺寸包括50mm、25mm、1