一种太阳能褐煤干燥系统技术方案

一种太阳能褐煤干燥系统，包括太阳能集热器和干燥装置，所述空气通过引风机进入太阳能集热器，并与太阳能集热器换热，吸收太阳能集热器的热量，形成热空气，所述热空气在风机的引导下进入干燥装置，对褐煤进行干燥。本发明专利技术利用太阳能进行褐煤干燥，耗能少，排放小，成本低，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能和干燥交叉领域，尤其涉及一种利用太阳能对褐煤进行干燥的装置和方法。专利分类属于F24J和F26B。
技术介绍
褐煤作为国家主要的一次性能源之一，然而水分高、热值低、易自燃等特点，褐煤的大规模开发利用受到较大限制。无论是从国家的大环境处着眼，还是从企业经济效益的角度看，褐煤干燥脱水、提高单位质量褐煤发热量的技术研究与推广是非常重要的。蒸汽管回转式褐煤预干燥系统，将含水率高的湿褐煤在蒸汽管回转式干燥机内干燥后，送入到配有中速磨煤机的制粉系统中研磨，然后在锅炉内燃烧。由于褐煤中的大部分水分被蒸发出来，单位质量褐煤的低位发热量得以提高，同时也降低了锅炉的烟气量和排烟损失。通过循环载气将褐煤中的蒸汽携带出来，冷却塔及换热器回收热量及水分，机组实耗水量大大降低。由于褐煤含水量较大，对于制粉系统的干燥能力要求高；并且挥发分较高，煤粉极易发生自燃爆炸。对褐煤脱水提质技术的研究已开始成为国内外热点，国外对此做了大量研究，褐煤脱水提质技术较多，大致可以分为三类方法：机械脱水法、蒸发脱水法和非蒸发脱水法。机械脱水法在选煤厂已广泛使用，但其处理能力和脱水效率尚难适应要求。蒸发脱水法，利用热油、热空气、过热蒸汽等介质直接或间接的加热褐煤，使褐煤内水分以气态形式脱除。蒸发脱水工艺需要大量的能量来蒸发水分，能耗大。非蒸发脱水法主要分为热水处理法和机械热压脱水法，将褐煤内的水分以液态形式去除。非蒸发脱水法，工艺复杂，成本较高，目前未投入工业应用。此外，非蒸发脱水法还带来了废水、废气处理等问题。国内在褐煤脱水提质方面研究相对不多，报道较少。国内的褐煤脱水提质工艺主要有烟气干燥法和过热蒸汽干燥法。前者由于褐煤挥发分高，受进风温度的影响，容易起火燃烧，干燥效率低，而且设备庞大，投资费用高。后者利用高品位能源过热蒸汽作为热源，成本昂贵，能源消耗量大，不适合我国国情。因此亟需开发一种耗能少，排放小，成本低，安全可靠的绿色褐煤脱水技术。
技术实现思路
针对目前现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供一种褐煤干燥装置，解决上述缺点。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种太阳能褐煤干燥系统，包括太阳能集热器和干燥装置，所述空气通过引风机进入太阳能集热器，并与太阳能集热器换热，吸收太阳能集热器的热量，形成热空气，所述热空气在风机的引导下进入干燥装置，对褐煤进行干燥。作为优选，太阳能集热器加热的热空气一部分通过主通道进入干燥装置，一部分通过旁路通道进入热利用装置，太阳能集热器与干燥装置相连的管路上设置第一风机，太阳能集热器与热利用装置相连管道上设置第二风机，通过第一风机、第二风机的频率的变化改变进入干燥装置和热利用装置的热空气流量。作为优选，所述干燥装置包括箱体、传送带，所述传送带穿过箱体，所述空气从干燥装置的下部进入干燥装置，然后穿过传送带来干燥传送带上输送的褐煤，最后从干燥装置的出口排出，从而完成对褐煤的干燥；箱体内设置干燥区，沿着传送带传送方向，干燥区空气流量的分布逐渐降低，即如果将流量V设为距离干燥区入口的距离x的函数，V＝f(x)，则在干燥区，f'(x)<0,其中f'(x)是f(x)的一次导数。作为优选，沿着传送带传送方向，干燥区的空气流量的降幅逐渐降低，即f”(x)<0,f”(x)是f(x)的二次导数。作为优选，在传送带上设置孔，通过传送带上的孔输送热空气来干燥褐煤。作为优选，在干燥区，沿着传送带传送方向，所述孔的分布密度越来越小。作为优选，在干燥区，沿着传送带传送方向，所述孔的分布密度变小的幅度逐渐降低。作为优选，最大的密度是最小的密度的1.2-1.3倍。作为优选，假设进入到传送带的单位时间褐煤质量为M、质量含水率为W的时候，进入干燥装置的入口热空气温度为T1、空气流量为F，离开干燥装置的出口热空气温度为T2，传送带的传送速度为V的时候，表示满足一定条件的干燥效果；上述的单位时间褐煤质量M、质量含水率W、入口空气温度T1、空气流量F、出口空气温度T2、传送带的传送速度V称为基准质量、基准含水率、基准入口温度、基准出口温度、基准空气流量、基准速度，即基准数据；所述的基准数据存储在中央控制器中；当单位时间褐煤质量为m、质量含水率为w的时候，进入干燥设备的空气的流量f、入口空气温度t1、出口空气温度t2和传送带传送速度v满足如下运行模式：传送带传送速度v保持基准速度V不变，空气的流量f变化如下：f*(t1-t2)＝F*(T1-T2)*(w/W)a*(m/M)b,其中a，b为参数，1.09<a<1.15,1.08<b<1.16；作为优选，随着w/W的增加逐渐增加，b随着m/M的增加逐渐增加。与现有技术相比较，本专利技术的干燥装置具有如下的优点：1)本专利技术利用太阳能进行褐煤干燥，节约能源，绿色环保。2)中央控制器自动控制输送到干燥装置内热空气量和/或传送带速度，节约能源。3)通过干燥区沿着传送带方向的风量控制，大大提高了干燥效率，保证了干燥的最佳的效果。4)通过预热区沿着传送带方向的风量控制，大大提高了干燥效率，保证了干燥的最优的效果。5)通过大量研究得出最佳的控制热空气量和传送速度的最佳的控制关系式，实现了智能化的干燥控制，减少了人力干预。5)通过设置厚度自动检测装置，进一步提高了设备的智能化程度。6)通过冷却区和干燥区的排放的热空气的再利用，进一步节约能源。7)通过干燥装置排放的热空气余热利用，节约了能源。附图说明图1是本专利技术的一个褐煤干燥装置的一个实例的结构示意图。图2是本专利技术的褐煤干燥装置的另一个实例的结构示意图。图3是本专利技术褐煤干燥装置的流程示意图。图4是本专利技术一个优选的褐煤干燥装置的空气流动示意图图5是本专利技术太阳能褐煤干燥装置的示意图。图6是本专利技术太阳能褐煤干燥装置的另一个实例示意图。图7是本专利技术褐煤干燥装置优选的控制的示意图。其中，煤仓1，破碎装置2，预热区3，干燥区4，冷却区5，传送带6，滑轮7，煤仓8，预热区空气出口9，干燥区空气出口10，冷却区空气出口11，预热区风机12，干燥区风机13，冷却区风机14，集热器15，引风机16，干燥装置17，换热装置18，主路阀门19，旁路阀门20，中央控制器21，预热区出口温度传感器22，干燥区出口温度传感器23，预热区入口温度传感器24，预热区入口流量计25，干燥区入口温度传感器26，干燥区流量计27具体实施方式图1-2展示了一种利用热空气对褐煤进行干燥的褐煤干燥系统置，如图1所示，所述干燥系统包括煤仓1、破碎装置2、干燥装置17，所述干燥装置17包括箱体、温度传感器、流速传感器、中央控制器21和传送带6，所述传送带6穿过箱体，温度传感器包括进口温度传感器和出口温度传感器，分别测量进入干燥装置17的空气温度和离开干燥装置17的空气温度，所述流速传感器用于测量进入干燥装置17的空气流速，从而计算出进入干燥装置17的空气流量，入口温度传感器、出口温度传感器以及流速传感器与中央控制器21进行连接。煤仓1通过原煤输送设备连接至破碎装置2，破碎装置2将破碎的褐煤传输到干燥装置，然后在干燥装置内通过带有孔洞的带式输送设备依次通过干燥装置箱体后连接产品煤仓8。所述空气从干燥装置17的下部进入干燥装置17，然后穿过传送带6来干燥传送带6上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能褐煤干燥系统，包括太阳能集热器和干燥装置，所述空气通过引风机进入太阳能集热器，并与太阳能集热器换热，吸收太阳能集热器的热量，形成热空气，所述热空气在风机的引导下进入干燥装置，对褐煤进行干燥。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能褐煤干燥系统，包括太阳能集热器和干燥装置，所述空气通过引风机进入太阳能集热器，并与太阳能集热器换热，吸收太阳能集热器的热量，形成热空气，所述热空气在风机的引导下进入干燥装置，对褐煤进行干燥。2.如权利要求1所述的太阳能褐煤干燥系统，其特征在于：太阳能集热器加热的热空气一部分通过主通道进入干燥装置，一部分通过旁路通道进入热利用装置，太阳能集热器与干燥装置相连的管路上设置第一风机，太阳能集热器与热利用装置相连管道上设置第二风机，通过第一风机、第二风机的频率的变化改变进入干燥装置和热利用装置的热空气流量。3.如权利要求1或2所述的太阳能褐煤干燥系统，其特征在于：所述干燥装置包括箱体、传送带，所述传送带穿过箱体，所述热空气从干燥装置的下部进入干燥装置，然后穿过传送带来干燥传送带上输送的褐煤，最后从干燥装置的出口排出，从而完成对褐煤的干燥；箱体内设置干燥区，沿着传送带传送方向，干燥区热空气流量的分布逐渐降低，即如果将流量V设为距离干燥区入口的距离x的函数，V＝f(x)，则在干燥区，f'(x)<0,其中f'(x)是f(x)的一次导数。4.如权利要求3所述的太阳能褐煤干燥系统，其特征在于：沿着传送带传送方向，干燥区的热空气流量的降幅逐渐降低，即f”(x)<0,f”(x)是f(x)的二次导数。5.如权利要求3或4所述的太阳能褐煤干燥系统，其特征在于：在传送带上设置孔，通过传送带上的孔输送热空气来干燥褐煤。6.如权利要求5所述的太阳能褐煤干燥系统，其特征在于：在干燥区，沿着传送带传送方向，所述孔的分布密度越来越小。7.如权利要求6所述的太阳能褐煤干燥系统，其特征在于：在干燥区，沿着传送带传送方向，所述孔的分布密度变小的幅度逐渐降低。8.如权利要求3所述的太阳能褐煤干燥系统，其特征在于：假设进入到传送带的单位时间褐煤质量为M、质量含水率为W的时候，进入干燥装置的入口热空气温度为T1、热空气流量为F，离开干燥装置的出口热空气温度为T2，传送带的传送速度为V的时候，表示满足一定条件的干燥效果；上述的单...

【专利技术属性】
技术研发人员：安春国，祁金胜，蒋莉，陈岩，辛公明，苏乐，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37