[发明专利]一种低压过热蒸汽干燥褐煤的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种褐煤干燥的装置和方法，具体为采用干燥装置内部加热方式，在干燥褐煤的过程中加热和产生低压过热蒸汽并以产生的低压过热蒸汽作为内部干燥介质，干燥介质在自下而上的流动中与自上而下运动的褐煤直接接触，通过二者之间的对流换热和传质扩散，达到加热和干燥褐煤的目的，同时利用低压过热蒸汽分配和回收系统对干燥装置排放的剩余蒸汽进行余热和冷凝水回收，使褐煤干燥过程实现高效节能、保护环境和储蓄水源的综合效果。

技术背景

褐煤是一类低变质程度的煤种，该煤种具有含水量很大、挥发分较高、热值偏低、氧含量偏高、化学反应性强和热稳定性差的特性，其特性决定了褐煤运输储存困难和易风化自燃的特点，并直接导致其使用性质变差和利用价值降低。褐煤提质是一种采用干燥工艺和干馏工艺对褐煤处理，通过脱水干燥过程将其含水量减少及通过热解干馏过程将其挥发份降低，以提高其储运安全性和利用价值的技术，褐煤提质技术的核心是对褐煤的干燥。

直接加热干燥和间接加热对流干燥是两种不同的加热干燥方式，二者的差异在于干燥过程中是否利用一种中间传热媒介作为干燥介质实施加热干燥功能。间接加热对流干燥方式利用一种干燥介质在被干燥物料之间流动并与其直接接触，通过二者之间的对流传热和传质扩散，将干燥介质携带的热量传递给湿物料，同时使湿物料中的水分吸热汽化后扩散，由干燥介质将其携带走，并达到干燥物料的目的。

过热蒸汽干燥是一种无空气间接加热干燥方法。利用过热水蒸汽作为干燥和传热介质对褐煤进行干燥，与利用热风和高温烟气作为干燥介质相比，过热蒸汽干燥具有传热系数大、传质阻力小、热能利用效率高、干燥后褐煤质量高、褐煤无氧化和燃烧危险、可对所排放蒸汽中的热量及冷凝水回收利用且对环境友好等优点。

采用过热蒸汽干燥方法，通常情况下是将由外部锅炉产生的过热蒸汽送入干燥装置对被干燥物料进行加热，并使物料中的含水达到饱和状态，被干燥物料湿表面上大部分水分以蒸发方式离开物料，从而使物料得到脱水干燥。在物料干燥过程中，作为干燥介质的过热蒸汽因加热物料而失去热量，再加之与物料中经由蒸发产生的湿饱和蒸汽混合，使得过热蒸汽的温度下降，同时使饱和蒸汽温度升高，二者的混合蒸汽也变成过热蒸汽，但混合后过热蒸汽的过热程度降低。随着物料中更多水分的蒸发并继续与过热蒸汽混合，当混合蒸汽的温度降至其所处环境压力下的饱和温度时，混合蒸汽即失去了其作为干燥介质的工作能力。如果在混合蒸汽失去其干燥能力后使其继续与物料直接接触，虽然其具有大量的汽化潜热仍然能够作为传热介质，可以对温度更低的物料实施加热，但此时对其汽化潜热的利用已无助于对接近及达到饱和温度的物料进行干燥，甚至会使前期已实施的物料干燥工作降低效果。