[发明专利]褐煤干燥方法和褐煤干燥系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业技术领域，尤其是涉及一种褐煤干燥方法和褐煤干燥系统。

背景技术

褐煤属于煤化程度较低的煤种，其储量占到我国目前煤炭总查明储量的13%以上。褐煤的特点是水分高、孔隙度大，挥发分高、热值低。我国褐煤一般含全水大约20-50%，而有些国家，如澳大利亚褐煤含水可达70%以上。大量开采水分高的褐煤直接用于燃烧，不仅锅炉燃烧不稳定，而且效率低。由于水分蒸发的过程会带走大量热能，使得燃烧排烟热损失大，发电热效率低。此外，高水分含量使得褐煤只能在当地使用，不可能长距离运输，极大地限制了煤炭的开采规模。因此，开发先进的富含水褐煤干燥技术，对于褐煤的深加工利用具有重要意义。

褐煤是一种多孔物质，微孔发达，其中水分大多是毛细孔内的内在水或以有机氧通过氢键结合的结合水状态存在，水分的移除较为困难。对于蒸发干燥过程来说，关键问题之一是能耗高。据测算，需要消耗可达25%处理煤的能量来蒸发水分，因此其获得单位能量排放的二氧化碳更多。

传统的褐煤干燥技术，一种技术是以烟道气作为干燥介质，与褐煤直接接触，使煤中水分蒸发干燥。另一种技术是以低压饱和蒸汽作为加热介质（Herman H.Brown coal[M].SECV,Melbourne,1952），采用间接干燥原理（煤在管内流动，蒸汽通过管壁传热）去除褐煤中的水分。

对于第一种技术，由于褐煤挥发分高，着火温度低，容易产生过热现象，使煤质变差，控制得不好，还会发生自燃或爆炸。为防止爆炸所采取的较低热风温度的方法，则存在干燥强度低、速度慢，不适合工业生产要求等问题。

对于第二种技术，虽然该技术具有安全、可靠性高的特点，然而，此技术依然是通过蒸发将水分脱除，因此能耗较高，尾气排放量大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种在低温条件下高效去除褐煤中的水分的褐煤干燥方法。

本发明的另一个目的在于提出一种褐煤干燥系统。

根据本发明第一方面实施例的褐煤干燥方法，包括以下步骤：S1、将褐煤放入原料塔内；S2、将所述原料塔内的气体抽至干燥塔内以使所述原料塔内的压力降低，其中所述干燥塔对所述气体进行干燥处理；S3、将步骤S2中干燥处理后的气体重新通入所述原料塔内；以及S4、重复步骤S2和S3直至得到干燥的褐煤。

根据本发明实施例的褐煤干燥方法，通过将原料塔内的气体抽至干燥塔内，可将原料塔内的压力降低，从而褐煤中的水分可以在较低温度下快速蒸发，有利于降低能耗和提高干燥速率，同时，由于干燥温度低，避免了褐煤因局部高温引起自燃或爆炸等事故的发生。另外，由于整个系统在较低的压力下运行，降低了气流通过原料塔时产生的扬尘。

另外，根据本发明的褐煤干燥方法还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，步骤S2中将所述原料塔内的气体抽至所述干燥塔内通过真空泵实现。由此，通过设置真空泵，可降低原料塔内的压力，使褐煤中的水分能够在较低的温度下脱出。

可选地，所述真空泵控制所述原料塔内的压力为0.001～0.08MPa。

根据本发明的一个实施例，所述干燥塔内放置有干燥剂，所述步骤S4之前，还包括：S31、对所述干燥塔内的所述干燥剂进行干燥再生。由此，通过设置干燥剂，可有效去除从原料塔中通入的气体中的水分。

可选地，所述干燥塔为一个，所述步骤S31在所述步骤S3和所述步骤S4之间。

或者可选地，所述干燥塔为两个，其中一个所述干燥塔依次执行所述步骤S2和所述步骤S3的过程中，另一个所述干燥塔执行所述步骤S31。由此，有效地提高了褐煤的干燥效率。

进一步地，所述干燥塔上分别设有进气通路和排气通路，其中所述进气通路用于通入高温干燥气体，所述排气通路用于排出带走所述干燥剂水分并与所述干燥剂进行热交换后的气体。由此，可实现干燥剂再生，且高温干燥气体与干燥剂换热后，使得干燥剂具有一定的温度，然后该干燥剂与原料塔中带有水汽的气体进行热交换，使得将要进入原料塔中的气体具有一定温度，从而可作为褐煤升温的热量来源。

可选地，所述高温干燥气体为温度在110℃～300℃的空气或氮气。

可选地，所述干燥剂为分子筛、硅胶、无水氯化钙、无水硫酸镁或无水硫酸钙。