[发明专利]用于干燥高水分煤的逆流多挡板干燥机及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于干燥高水分煤的逆流多挡板干燥机及其方法。具体地，本发明涉及具有之字形构成的多挡板的干燥机，以增加煤的干燥效率。

背景技术

随着煤价格的不断上涨，含有高水分的煤（泥炭、褐煤、次烟煤）的使用量不断增大。

低等级煤如褐煤，含有超过35%的水分，它的热值低于4200千卡尔/千克（kcal/kg）。在燃烧过程中，煤中的水分由于汽化而吸热。其结果是，它消耗了燃料的能量。如果燃烧无水分煤，增加了单位重量燃料的燃烧热值和减少使用的煤炭就可以获得所需的能量。减少煤的使用量可以减少温室气体的排放量并提高动力装置（power plant）的热效率。

在使用低等级煤之前，已经有许多除去水分的尝试。水分可以通过热空气和饱和蒸汽除去，或者在煤与液体混合时通过挤压水分的方式除去。

使用热空气干燥煤的方法已经被商业化了。GRE（大河能源，Great River Energy）利用来自动力装置的余热加热空气以干燥褐煤。它们可以使煤中的水分含量从38%降至29%，并使得动力装置的效率提高0.27%。流化床干燥技术通过将煤流化以干燥煤，并且所述流化床干燥技术需要较长的接触时间（30-90分钟）。这种技术需要大量的电能。

澳大利亚的白能源有限公司（white Energy Co.）开发了一种通过将煤加热至400℃以更快干燥煤的技术。然而，目前他们还没能使得这种技术成功商业化。闪蒸干燥技术减少了接触时间（小于3秒），但是空气快速流动使得煤产生微粒并导致煤的损失。还可以使用高温（400℃或更高）以减少接触时间，但也会引起煤燃烧的问题。此外，由于空气的快速流动而使产生的细微粉尘无处不在，而且煤可能会被点燃。

技术问题

本发明的目的是提供一种在低温和短的接触时间内有效干燥煤的设备。

本发明的目的是提高煤和空气之间的接触效率、通过持续的驱动力干燥煤的速率以及由挡板产生的压力梯度的干燥效率。

技术方案

本发明的示例实施例的特征是提供一种用于煤的干燥机，其中，煤从干燥机的上部落下而空气从干燥机的底部注入，所述干燥机包括向下倾斜构成之字形的多挡板，其中，所述煤沿着所述多挡板以之字形下落而被干燥。

挡板相对于干燥机的内壁以20-80度的角度向下倾斜。

挡板与相邻的挡板交替地形成在内壁的相反侧。

煤连续且重复地从一个挡板下落到相反侧的相邻的另一个挡板上。

挡板使空气紊流且增加了煤和空气之间的接触效率。

所述干燥机进一步在其顶部与底部之间提供稳定的温度梯度，并使在所述干燥机中的驱动力恒定。

由于空气在挡板的上部快速流动，所述干燥机进一步在挡板的上部提供真空空间，从而使煤更有效地被干燥。

所述挡板由具有良好热传导的金属制成以促进煤的干燥。

从干燥机底部流出的空气的温度范围为80-200℃。

从干燥机底部流出的空气的量的范围为3-15Nmm3/kg。

煤在所述干燥机内的停留时间范围为2-8秒。

所述干燥机还包括在干燥机顶部注入煤的煤输入单元、在干燥机底部收集经干燥的煤的煤排出单元以及在干燥机内部注入空气的空气输入单元。

所述干燥机还包括回收装置以收集煤粉。

有益效果

根据本发明，随着煤的落下并撞击挡板，煤与空气的接触时间逐渐增加。上升的空气通过挡板产生紊流并与煤接触。其结果是，增加了煤的干燥效率。此外，本发明所提供的干燥机允许维持煤和空气之间的温度差，并保持稳定的干燥速度。然后，在挡板的下部周围形成高压并随后在挡板的上部周围形成低压，并由于该压力差，加速了干燥过程。因此，具有该技术的干燥机甚至能够在低温度、低含量的空气和短的接触时间的条件下有效地干燥煤。

此外，温度随着空气的上升而降低，而且，随着煤的下落，由于它在干燥机的顶部接触低温空气而在干燥机的中部和底部接触高温空气，煤表面的水分被除去。这提供了一种有效的干燥过程。

附图说明

图1显示了具有多挡板的干燥机的示意图。

图2根据干燥机的高度显示了对比例2中闪蒸干燥机和本发明的多挡板干燥机的对比。

图3显示了模拟的多挡板干燥机内部的压力梯度。

具体实施方式

以下将结合附图详细描述本发明的实施方式。

本发明涉及具有之字形构成的多挡板的干燥机以提高煤的干燥效率。