全沸腾振动推进式煤调湿工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种全沸腾振动推进式煤调湿工艺，该工艺以焦炉烟道废气为热源，采用煤调湿机作为煤料的流化、调湿设备，根据原料煤在全沸腾状态下传热传质效率高、在固定床及半沸腾流化状态下传热传质效率低的特点，利用振动流化床的工作原理，对粉碎后煤料进行均匀、高效调湿；焦炉烟道废气分二次风进入煤调湿机，一次风用于原料煤的流化及调湿，二次风用于细、微颗粒煤料的进一步调湿，并防止尾部烟气结露。优点是采用焦炉烟道气为热源，充分回收废热进行煤调湿，可节省大量高位能，节能效果更加明显；传热传质效率高，调湿效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型煤准备工艺，适用于炼焦工艺粉碎后原料煤调湿。
技术介绍
目前世界上已工业化的煤调湿技术，按其发展历程大致分为三代第一代煤调湿技术采用导热油回收焦炉烟道气的余热和焦炉上升管的显热，并在回转式干燥机中用导热油对煤料进行间接加热，从而使煤料干燥调湿。第二代煤调湿技术采用蒸汽为热载体，在多管回转式干燥机中，用蒸汽对煤料进行间接加热，从而使煤料干燥调湿。第一代回转式干燥机煤调湿系统工艺流程复杂，设备庞大，操作环节多，投资较高，现在已很少使用；第二代以蒸汽为热载体的煤调湿系统，无法满足用户利用焦炉烟道气余热进一步节能的要求。第三代煤调湿技术采用焦炉烟道废气为热载体，热烟气与湿煤在流化床内进行直接换热，从而使煤料干燥调湿。目前，第三代煤调湿技术已在日本焦化厂实现了工业化应用，而国内还没有工业化应用实例。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以焦炉烟道废气为热源的全沸腾振动推进式煤调湿工艺，该工艺采用焦炉烟道废气作为热介质，根据原料煤在全沸腾状态下传热传质效率高、固定床及半沸腾流化状态下传热传质效率低的特点，利用振动流化床的工作原理，使大部分煤料在煤调湿机内处于全沸腾流化状态，而少部分大颗粒煤料在振打力的作用下，边调湿边向煤调湿机调湿煤出口推进。不同粒级的煤料具有不同的全水分含量，在煤调湿机内运动状态及换热状态也各不相同。通过控制不同粒径煤料在床层内的停留时间，可以实现煤的均勻调湿及高效调湿。由于粉碎后煤料不需要进行煤料分级，所以只利用振动流化床的工作原理实现煤料均勻调湿，而经过调湿后的煤料大部分回到煤调湿机调湿煤出口并由此流出，只有少部分微细颗粒调湿煤随气流流出煤调湿机，以此降低设备运行阻力，降低系统运行费用。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现全沸腾振动推进式煤调湿工艺，该工艺以焦炉烟道废气为热源，采用煤调湿机作为煤料的流化、调湿设备，根据原料煤在全沸腾状态下传热传质效率高、在固定床及半沸腾流化状态下传热传质效率低的特点，利用振动流化床的工作原理，对粉碎后煤料进行均勻、 高效调湿；焦炉烟道废气分二次风进入煤调湿机，一次风用于原料煤的流化及调湿，二次风用于细、微颗粒煤料的进一步调湿，并防止尾部烟气结露，具体步骤如下1)所述的煤调湿机包括振动分布板、一次调湿分离区、绕流撞击式气固分离器、 二次调湿分离区、一次进风口、二次进风口、原料煤入口、调湿煤出口、气流出口，一次进风口位于振动分布板下部，振动分布板上部区域为一次调湿分离区；所述的振动分布板为倾斜设置的振动流化床结构，原料煤入口位于振动分布板高端的煤调湿机侧壁上，调湿煤出口位于振动分布板低端的煤调湿机侧壁上；一次调湿分离区上部设有绕流撞击式气固分离器，绕流撞击式气固分离器上部是二次调湿分离区；二次进风口位于二次调湿分离区底部， 气流出口设置于煤调湿机顶部；气流出口处设有出风口撞击式气固分离器；2)焦炉烟道气在引风机作用下输送至煤调湿机振动分布板下部，原料煤由原料煤入口进入煤调湿机振动分布板上部；原料煤在煤调湿机内与一次风烟道气接触，完成煤料流化、团粒振散、大颗粒调湿煤出料；大部分煤料在一次风烟道气作用下，处于全沸腾流化状态，吹起的全沸腾流态化物料随气流进入煤调湿机中部，少部分大颗粒煤料在振动分布板振打力的作用下，一边调湿，一边向调湿煤出口方向推进；3)全沸腾流态化物料进入煤调湿机中部的一次调湿分离区，进入一次调湿分离区的大颗粒煤料在惯性作用下，返回振动流化床参与循环换热调湿，并逐步向调湿煤出口流动，最终由调湿煤出口排出；中细颗粒煤料在烟气温度逐渐降低及截面渐扩的双重作用下， 返混参与循环换热调湿，并由于边壁效应回到煤调湿机调湿煤出口，最终由此出口流出；只有少部分细、微颗粒流态化煤料随气流继续上升，进入全沸腾振动推进式煤调湿机上部的二次沉降分离区；4)进入二次沉降分离区的煤料中，大部分煤料在经过绕流撞击式气固分离器及出风口撞击式气固分离器时被捕集，并由于边壁效应回到煤调湿机调湿煤出口，最终由此出口流出，只有一少部分细、微颗粒煤料随气流流出煤调湿机。所述的步骤4)中，少部分细、微颗粒煤料随气流流出煤调湿机后，进入细粒回收单元；细粒回收单元包括细粒分离装置和细粒回收装置，细粒分离装置采用重力分离器或旋风除尘器，可收集粒径大于0. 3mm的细颗粒煤料；细粒回收装置采用袋式除尘器，可对粒径小于0. 3mm的细颗粒煤料进一步收集。所述的细粒回收装置上部通过连接管道与排烟风机连通，排烟风机与烟@连接； 烟囱还通过连接管道与引风机出口相连通。所述的二次风入口通过连接管道与引风机出口连通。当原料煤含湿量发生变化时，通过调节循环风入口自动调节阀门开度及二次风入口自动调节阀门开度、对循环风机进行变频调速措施，来调节进入煤调湿机的烟气温度，保证原料煤调湿所需要的热值及湿度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是1)节能效果更加明显；采用焦炉烟道气为热源，充分回收废热进行煤调湿，可节省大量高位能，节能效果更加明显。2)传热传质效率高，调湿效果好；煤料粒径不同，比表面积不同，其全水分含量也是不相同的。粗颗粒煤料的全水分含量较低，细颗粒煤料的全水分含量较高。为了实现煤料均勻调湿这一目的，全沸腾振动推进式煤调湿机充分利用物料在全沸腾流化状态下传热传质效率高、固定床及半沸腾流化状态下传热传质效率低的特点，使不同粒径的煤料在煤调湿机内处于不同的运动及调湿状态，实现煤料的高效、均勻调湿。3)系统运行安全、连续、稳定；全沸腾振动推进式煤调湿机采用一次、二次送风方式送风，即一次送风仅满足煤料全沸腾流化及调湿需要，二次送风补充细微颗粒煤料调湿所需的热量并防止尾部烟气结露，可适当减小振动分布板截面尺寸，保证分布板振打力均勻、防止死床，同时通过调节振动分布板的振幅，可防止原料煤在振动分布板上堆积，有利于煤料流化及输送；全沸腾振动推进式煤调湿工艺系统还设有安全检测保护设施及事故状态充氮装置。以上措施的使用， 可保证全沸腾振动推进式煤调湿工艺系统安全、连续、稳定运行。4)占地面积小，投资省；由于全沸腾振动推进式煤调湿机截面尺寸取决于操作流化速度，所以采用一次、 二次送风方式可适当减小煤调湿机截面尺寸，设备结构紧凑，调湿站布置形式与常规除尘地面站布置形式接近，占地面积小，设备投资低。5)运行费用低；先粉碎、后调湿煤工艺不需要对煤料进行分级。不同粒径的煤料在煤调湿机内处于不同的运动及调湿状态，满足高效、均勻调湿的需要，而经过调湿后的大部分调湿煤均由煤调湿机调湿煤出口流出，可降低煤调湿机运行阻力，降低系统运行费用，节能效果显著。附图说明图1是全沸腾振动推进式煤调湿工艺的流程图；图2是全沸腾振动推进式煤调湿机的结构主视图；图3是全沸腾振动推进式煤调湿机的结构侧视图。图中1-原料煤缓冲仓2-原料煤定量给料装置3-密闭给料装置4-气流分配装置5-引风机6-—次风入口自动调节阀门7-二次风入口自动调节阀门8-循环风机9-全沸腾振动推进式煤调湿机10-细粒分离装置11-细粒回收装置12-密闭卸灰装置13-调湿煤输送装置14-排烟风机15-密闭带式输送机16-煤调湿机出料口密闭卸料装置17-循环风入口自动调节阀门18-安全检测保护设施19-事故状态充氮装置20-烟囱21-—次风入口 22-下软连接段2本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．全沸腾振动推进式煤调湿工艺，其特征在于，该工艺以焦炉烟道废气为热源，采用煤调湿机作为煤料的流化、调湿设备，根据原料煤在全沸腾状态下传热传质效率高、在固定床及半沸腾流化状态下传热传质效率低的特点，利用振动流化床的工作原理，对粉碎后煤料进行均匀、高效调湿；焦炉烟道废气分二次风进入煤调湿机，一次风用于原料煤的流化及调湿，二次风用于细、微颗粒煤料的进一步调湿，并防止尾部烟气结露，具体步骤如下：１）所述的煤调湿机包括振动分布板、一次调湿分离区、绕流撞击式气固分离器、二次调湿分离区、一次进风口、二次进风口、原料煤入口、调湿煤出口、气流出口，一次进风口位于振动分布板下部，振动分布板上部区域为一次调湿分离区；所述的振动分布板为倾斜设置的振动流化床结构，原料煤入口位于振动分布板高端的煤调湿机侧壁上，调湿煤出口位于振动分布板低端的煤调湿机侧壁上；一次调湿分离区上部设有绕流撞击式气固分离器，绕流撞击式气固分离器上部是二次调湿分离区；二次进风口位于二次调湿分离区底部，气流出口设置于煤调湿机顶部；气流出口处设有出风口撞击式气固分离器；２）焦炉烟道气在引风机作用下输送至煤调湿机振动分布板下部，原料煤由原料煤入口进入煤调湿机振动分布板上部；原料煤在煤调湿内与一次风烟道气接触，完成煤料流化、团粒振散、大颗粒调湿煤出料；大部分煤料在一次风烟道气作用下，处于全沸腾流化状态，吹起的全沸腾流态化物料随气流进入煤调湿机中部，少部分大颗粒煤料在振动分布板振打力的作用下，一边调湿，一边向调湿煤出口方向推进；３）全沸腾流态化物料进入煤调湿机中部的一次调湿分离区，进入一次调湿分离区的大颗粒煤料在惯性作用下，返回振动流化床参与循环换热调湿，并逐步向调湿煤出口流动，最终由调湿煤出口排出；中细颗粒煤料在烟气温度逐渐降低及截面渐扩的双重作用下，返混参与循环换热调湿，并由于边壁效应回到煤调湿机调湿煤出口，最终由此出口流出；只有少部分细、微颗粒流态化煤料随气流继续上升，进入全沸腾振动推进式煤调湿机上部的二次沉降分离区；４）进入二次沉降分离区的煤料，在经过绕流撞击式气固分离器及出风口撞击式气固分离器时被捕集，并由于边壁效应回到煤调湿机调湿煤出口，最终由此出口流出，只有一少部分细、微颗粒煤料随气流流出煤调湿机。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡承祐，尹华，马增礼，王充，王满，霍延中，高飞，李旭东，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，中冶焦耐工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：91