專利名稱：一種內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種煉焦技術，尤其是涉及一種內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝。
背景技術：
煤調濕工藝(CMC)是指“煉焦裝爐煤水分控制”工藝，它是在干燥煤煉焦技術的基礎上發(fā)展起來的，基本原理是將煉焦用煤在裝爐前利用外熱進行加熱干燥、脫水，達到煤的水分調節(jié)和控制，按照目前煉焦工藝要求把煤中水分控制在6%左右，從而實現(xiàn)降低煉焦過程的能耗量、保證焦爐運行操作穩(wěn)定性、提高焦炭質量或增加弱粘結性煤的配入量、減少煉焦污水量的目的。同時，入爐焦煤的含濕量降低，煤的堆密度加大，相應提高了焦炭產量。隨著我國煤調濕技術的發(fā)展，已有多種煤調濕技術方案，主要包括以低壓蒸汽為熱載體的多管回轉式干燥及以煉焦煙道氣為熱載體的流化床干燥方案等。經過運行實踐的考驗，現(xiàn)行煤調濕裝置均存在著一些缺陷，采用低壓蒸汽作為熱載體，需要蒸汽源，利用高品位的能源。假若利用煙道氣作為熱載體，需要將高溫煙氣長距離輸送，大風量高溫風機能耗和煙氣熱損失較大，并且煙氣流量有限，熱容量較低，可調性差。其次，國內的眾多的獨立焦化企業(yè)焦爐熱源采用焦爐煤氣，產生的煙道氣水分含量高，因此，煙道氣載濕能力低，影響脫濕效率。上述方案主要存在系統(tǒng)能耗高、調試能力低、基礎投資大、運行成本高、控制調節(jié)復雜及維護維修量大等問題。

發(fā)明內容
為了解決目前干燥系統(tǒng)存在能耗高、調試能力低、基礎投資大、運行成本高、控制調節(jié)復雜及維護維修量大的問題，提供了一種內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，包括 煤粉碎的步驟、干燥的步驟和除塵的步驟。本發(fā)明內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，粉碎采用煤粉碎機。本發(fā)明內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，以煙道氣為加熱熱源，主要通過補燃式給水預熱器、給水預熱器、干燥器、引風機和流化介質風機、高溫水循環(huán)泵和低溫水循環(huán)泵等設備來完成干燥。本發(fā)明內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，除塵采用靜電除塵器。本發(fā)明內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，所述給水預熱器的進水溫度為 80°C，出水溫度為130°C ；補燃式給水預熱器將飽和熱水溫度控制在130°C至190°C。本發(fā)明內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，內熱式強制傳熱流化床干燥器采用模塊式結構，每個模塊由兩部分組成，下部為布風區(qū)，設有風箱、布風板和風帽；上部為干燥區(qū)，設有蛇形水管束組成的換熱面。本發(fā)明工藝以煙道氣作為煤調濕系統(tǒng)的加熱熱源，入爐焦煤干燥采用內置式換熱器流化床干燥器，內置式熱交換器的加熱工質為飽和水。整個焦爐入爐煤調濕裝置由補燃式給水預熱器和給水加熱器、干燥器、除塵器以及各種風機和水泵等設備組成。
補燃式給水預熱器設置在焦爐煙道出口與焦爐煙囪之間，避免高溫煙氣長距離輸送，節(jié)約風機能耗和煙氣熱損失。給水預熱器利用煙道氣作為熱源，生產飽和水作為干燥器的傳熱介質，給水預熱器采用熱管氣一水換熱器形式，進水溫度為80°c，出水溫度為 130°C。補燃式給水預熱器設置在煤調濕干燥器的內置式換熱器前，便于進入干燥器的熱水溫度控制調節(jié)，把飽和熱水溫度從130°C水至190°C可調控制。飽和熱水主要用于干燥器內的濕煤和流化介質(空氣)加熱之用，滿足干燥工藝需要。補燃式給水預熱器的廢氣排至干燥器除塵器前，可提高干燥器的排氣溫度，使其遠離露點。干燥器主要用于加熱入爐焦煤和流化介質，使爐床溫度保持在50°C 110°C之間可調，通常可以提供把煤的水分從11%降至6%所需的熱量，最大熱量可以把含濕量達15% 的煤降至含濕量為6%。內熱式強制傳熱流化床干燥器設計上采用模塊式結構，每個模塊由兩部分組成，下部為布風區(qū)，設有風箱、布風板和風帽；上部為干燥區(qū)，設有蛇形水管束組成的換熱面。本發(fā)明采用低溫傳熱介質、低速流化方式進行強化換熱，實現(xiàn)濕煤的干燥、脫濕， 流化介質(熱空氣)，采用較低流化速度，確保絕大部分煤料不會被流化介質揚析。由于本發(fā)明中所用的流化介質(空氣)的流量很小(通常為煉焦煙道氣的1/6左右)，調濕過程中流化介質(空氣)載濕能力較強，提升了干燥器尾氣的相對濕度，本發(fā)明工藝中選用靜電除塵器作為除塵設備，經除塵后的廢氣中含塵量< 50mg/Nm3，達到環(huán)保排放標準。除塵器所收集的粉粒可作造粒原料，造粒返回到煉焦用煤中使用。本發(fā)明的有益效果是
1.系統(tǒng)簡單、運行可靠；
2.脫濕控制調節(jié)可靠、靈活；
內熱式強化傳熱流化床調濕系統(tǒng)主要特征是加熱工質與流化床流化工質，在焦爐煙道氣出口處采用熱管式水換熱器，將煙道氣的熱轉換為飽和熱水，提升了加熱介質的熱容量， 提高熱量輸送效率。通過改變飽和熱水量以及溫度滿足煤調濕工況調節(jié)要求。流化介質流速能保持穩(wěn)定，所以風機風量不需變頻裝置來調節(jié)，同時內置式換熱器能保證其與濕煤之間換熱量平衡及溫度穩(wěn)定。因此，內熱式強化傳熱流化床調濕系統(tǒng)調節(jié)供熱平衡方便、傳熱效果良好，調節(jié)反應迅速、靈活。3.節(jié)約電能
內熱式強化傳熱煤調濕系統(tǒng)采用空氣作為流化介質，只是起到煤料流化作用和載濕功能，使得流化空氣量只有煙道氣流量的六分之一左右，并且處于低溫低速運行工況，降低了空氣鼓風機的能耗。流化空氣不參與流化干燥，降低了流動阻力，煙道引風機電功率大大降低，按照同規(guī)模煤調濕能力測算，內熱式強化傳熱流化床脫濕裝置同比可節(jié)電30% 40%， 降低了運行成本。4.節(jié)省工程基本投資
1)省去了大管徑的高溫煙道氣輸送系統(tǒng)，包括大型風機及其變頻裝置等輔助設備，降低了風機功率，減少了煙氣沿程的散熱損失。2)省略了調濕煤的混料系統(tǒng)，省去了混料設備及基礎建筑物建設。3)由于本發(fā)明系統(tǒng)各主要設備均采用多模塊化結構設置，只需備用一臺備份模塊即可保證調濕系統(tǒng)的正常生產，減小了現(xiàn)有調濕系統(tǒng)的備用設備的規(guī)模。
4)本發(fā)明的運行工況調節(jié)系統(tǒng)簡單，省去了煙氣再循環(huán)系統(tǒng)的旁路裝置，采用飽和熱水作為載熱體，對裝置的熱量調節(jié)反應迅速。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中 圖1是本發(fā)明的示意圖。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。一種內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，包括煤粉碎的步驟、干燥的步驟和除塵的步驟。粉碎采用煤粉碎機，除塵采用靜電除塵器。干燥步驟中以煙道氣為加熱熱源，主要通過補燃式給水預熱器、給水預熱器、干燥器、引風機和流化介質風機、高溫水循環(huán)泵和低溫水循環(huán)泵等設備來完成干燥。干燥器采用內熱式強制傳熱流化床干燥器，內熱式強制傳熱流化床干燥器采用模塊式結構，每個模塊由兩部分組成，下部為布風區(qū)，設有風箱、布風板和風帽；上部為干燥區(qū)，設有蛇形水管束組成的換熱面。所述給水預熱器的進水溫度為 80°C，出水溫度為130°C ；補燃式給水預熱器將飽和熱水溫度控制在130°C至190°C。本發(fā)明工藝以煙道氣作為煤調濕系統(tǒng)的加熱熱源，入爐焦煤干燥采用內置式換熱器流化床干燥器，內置式熱交換器的加熱工質為飽和水。整個焦爐入爐煤調濕裝置由補燃式給水預熱器和給水加熱器、干燥器、除塵器以及各種風機和水泵等設備組成。補燃式給水預熱器設置在焦爐煙道出口與焦爐煙囪之間，避免高溫煙氣長距離輸送，節(jié)約風機能耗和煙氣熱損失。給水預熱器利用煙道氣作為熱源，生產飽和水作為干燥器的傳熱介質，給水預熱器采用熱管氣一水換熱器形式，進水溫度為80°C，出水溫度為 130°C。補燃式給水預熱器設置在煤調濕干燥器的內置式換熱器前，便于進入干燥器的熱水溫度控制調節(jié)，把飽和熱水溫度從130°C水至190°C可調控制。飽和熱水主要用于干燥器內的濕煤和流化介質(空氣)加熱之用，滿足干燥工藝需要。補燃式給水預熱器的廢氣排至干燥器除塵器前，可提高干燥器的排氣溫度，使其遠離露點。干燥器主要用于加熱入爐焦煤和流化介質，使爐床溫度保持在50°C 110°C之間可調，通?？梢蕴峁┌衙旱乃謴?1%降至6%所需的熱量，最大熱量可以把含濕量達15% 的煤降至含濕量為6%。內熱式強制傳熱流化床干燥器設計上采用模塊式結構，每個模塊由兩部分組成，下部為布風區(qū)，設有風箱、布風板和風帽；上部為干燥區(qū)，設有蛇形水管束組成的換熱面。本發(fā)明采用低溫傳熱介質、低速流化方式進行強化換熱，實現(xiàn)濕煤的干燥、脫濕， 流化介質(熱空氣)，采用較低流化速度，確保絕大部分煤料不會被流化介質揚析。由于本發(fā)明中所用的流化介質(空氣)的流量很小(通常為煉焦煙道氣的1/6左右)，調濕過程中流化介質(空氣)載濕能力較強，提升了干燥器尾氣的相對濕度，本發(fā)明工藝中選用靜電除塵器作為除塵設備，經除塵后的廢氣中含塵量< 50mg/Nm3，達到環(huán)保排放標準。除塵器所收集的粉粒可作造粒原料，造粒返回到煉焦用煤中使用。如圖1所示的內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝裝置圖，煤經煤粉碎機粉碎之后，一部分直接進入焦爐煤塔，另一部分通過濕煤緩沖倉之后進入干燥器，經干燥器干燥之后，進入焦爐煤塔。干燥器中布風區(qū)連接到除塵器上，塵渣經除塵風機之后，從除塵煙囪排出；干燥區(qū)排出的水經低溫水循環(huán)泵通入到給水預熱器中，給水預熱器在熱源煙道氣的作用下，生產出飽和水作為干燥器的傳熱介質，飽和水通過補燃式給水預熱器繼續(xù)升溫，通過高溫水循環(huán)泵進入干燥器；給水預熱器通過引風機，將部分煙氣通入焦爐總煙道，排出焦爐煙囪。本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權利要求
1.一種內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，其特征在于，包括煤粉碎的步驟；干燥的步驟；除塵的步驟。
2.根據(jù)權利要求1所述的內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，其特征在于，所述步驟(1)中粉碎采用煤粉碎機。
3.根據(jù)權利要求1所述的內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，其特征在于，所述步驟(2)中以煙道氣為加熱熱源，主要通過補燃式給水預熱器、給水預熱器、干燥器、引風機和流化介質風機、高溫水循環(huán)泵和低溫水循環(huán)泵等設備來完成干燥。
4.根據(jù)權利要求1所述的內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，其特征在于，所述步驟(3)中除塵采用靜電除塵器。
5.根據(jù)權利要求3所述的內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，其特征在于，所述給水預熱器的進水溫度為80°C，出水溫度為130°C;補燃式給水預熱器將飽和熱水溫度控制在 130°C至 1900C ο
6.根據(jù)權利要求3所述的內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，其特征在于，所述干燥器為內熱式強制傳熱流化床干燥器，采用模塊式結構，每個模塊由兩部分組成，下部為布風區(qū)，設有風箱、布風板和風帽；上部為干燥區(qū)，設有蛇形水管束組成的換熱面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內熱式強制傳熱流化床焦煤調濕工藝，包括煤粉碎的步驟；干燥的步驟；除塵的步驟。本發(fā)明系統(tǒng)簡單、運行可靠；脫濕控制調節(jié)可靠、靈活；節(jié)約電能；節(jié)省工程基本投資。
文檔編號C10B57/00GK102492447SQ20111042361
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月17日 優(yōu)先權日2011年12月17日
發(fā)明者惠建明, 惠文博, 郁鴻凌 申請人:無錫億恩科技股份有限公司