[发明专利]一种滚筒式烟气褐煤间接干燥系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及褐煤干燥系统，可以应用于大量褐煤持续干燥，并大大改善现有褐煤干燥技术存在的不足，使褐煤利用更加清洁高效。

背景技术

褐煤资源特点是储量大、埋藏浅、开采成本低。全世界的褐煤地质储量为4万亿吨，占全世界煤炭储量的近40%。目前我国烟煤、无烟煤等优质煤资源已经被充分利用，对褐煤的大规模开发利用刚刚开始。到1995年底，中国已探明褐煤保有储量1303亿吨，占全国煤炭储量的13%左右，在我国煤炭资源占有重要地位。

我国的褐煤资源比较集中，目前在褐煤利用上却有三个问题。一是因为褐煤所在生产地经济欠发达，褐煤就地消化数量有限；二是需要大量煤的经济比较发达地区距离褐煤产地比较远，而对长距离运输高水分、低热值的褐煤在经济上是不合算的，尤其产地在内蒙古东北部褐煤，在北方寒冷的冬季高水分褐煤容易冻结成块，冻结车皮等，给装卸、运输等带来一些麻烦，这就是向外运输存在经济性问题；三是褐煤的高水分、高挥发份、高灰分，也不利于长时间储存。褐煤的不易储存和运输的问题，导致褐煤资源主要被用于坑口发电。而且，目前电煤普遍实行优质优价，由于水分高发热量低，吨煤售价低，导致了煤的销售收入减少。

所以合理拓展褐煤利用途径，提高煤炭开采加工的经济性，满足经济发达地区对煤炭资源的需求，有必要对褐煤原煤进行脱水处理。褐煤干燥后，可大大提高褐煤的发热量，实现经济运输，改善锅炉燃烧的燃尽率和锅炉热效率，提高整个能源利用率。

煤的干燥脱水技术很多，大体可分为机械脱水、非蒸发脱水和蒸发脱水三大类，蒸发脱水又包括直接脱水法和间接脱水法。其中蒸发脱水方式相对来说操作条件和方法较为简单，适合大量物料的制备，因此为了大量利用褐煤资源，国内外对褐煤的处理多利用蒸发干燥法，以下对其包括的直接干燥法和间接干燥法做了简单介绍：

一、直接干燥法：又可以称为接触式干燥法，采用干燥气体与直接与褐煤接触加热褐煤，使其脱水，在我国目前已经投入使用的褐煤干燥技术多是使用此类干燥方法，以煤燃烧生成的热烟气作为干燥介质。这种方式设备最为简单，操作简便。但直接加热由于烟气温度较高，烟气与煤温差过大，煤块升温速率过快，煤块容易破裂形成很多细的粉末。国内运送褐煤主要两种方法，一是铁路运输，过多的细粉会造成大量的扬尘。二是装船海运，在用户附近港口卸载后装车运输，在码头装卸的过程中同样会造成大量的扬尘，很多情况下为了达到降低扬尘的效果，会进行喷水，而这样则使得干燥过的褐煤再次与水结合，破坏了干燥的效果。同时，以往的混合式直接加热由于烟气中含有一定量的粉尘，会吸附在被干燥的褐煤表面，影响了干燥后褐煤的美观性，使得其实际价值受到较大影响。

二、间接干燥法：间接加热干燥一般为管内加热介质/管外煤的方式，其中加热介质可以为蒸汽、油或热空气等。目前间接式干燥装置主要采用的是筒式外型。采用间接干燥方法，首先烟气和褐煤分开，中间传热热阻增大，使得煤颗粒的升温速率大大减缓，有效地抑制了了煤块的破裂，减少了干燥后褐煤中细粉的比例，大大降低了运输的难度，同时褐煤与烟气分开也保证了褐煤不会被烟气中的粉尘污染，提高了干燥褐煤的美观度，提高了其商业价值。国外常常采用的褐煤干燥方式是利用高压高温饱和水蒸汽进行对褐煤的间接加热，由于相同压力下水的饱和温度一定，可以使加热过程中水蒸汽一直保持饱和状态，整个过程温度恒定，升温速率也比较平稳。但由于在连接头处无法实现滚动密封，因此为防止蒸汽泄漏，一般采用倾斜的固定筒式结构来进行加热。然而固定的结构会导致在煤的入口处的蒸汽管道存在较大的磨损，易导致因管壁磨损引起的蒸汽泄漏。

发明内容

针对上述已有褐煤干燥方法中直接干燥法加热速率快，煤块容易破裂，及间接干燥法无法实现滚动等问题，提出一种滚筒式烟气间接褐煤干燥系统及方法，从而解决温升速率过快，干燥温度分布不均及换热装置无法滚动带来的磨损等问题。

本发明的技术方案如下：