[发明专利]煤泥、褐煤、介质矿物的微波节能环保干燥方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于煤炭、矿物干燥技术领域，具体的说，是煤泥、褐煤和介质矿物材料的微波、节能、环保、干燥方法及其装置。

背景技术

目前开采原煤经水洗后的煤泥，经过机械脱水后，含水量在30％左右，该煤泥粒度细、粘度大、热值低，每年约有4000万吨这样的副产品；褐煤在我国和世界范围储量巨大，占煤炭资源总量30％以上，由于其含水量在30％以上、热值低、灰分高，年产量数亿吨；它们必须通过脱除水分来提高热值，这些煤泥和褐煤化学、物理成分相近，经过脱水提质后可以将热值提高到4000-6000kcal/kg，可以作为动力或电力煤使用。同样的原因，大量的原矿开采后，都需要干燥加工，通过脱去游离水和结晶水，提高矿物品质，便于筛选有用成分，减少运输成本等等。

目前，在热力脱水设备中比较多的采用滚筒干燥、流化床干燥设备，以煤泥、褐煤干燥为例，代表专利有一种煤泥、褐煤干燥提质工艺及设备(中国专利公开号CN101519617A)；尾气利用方面专利有煤泥干燥余热回收利用系统(中国专利公开号CN201672585U)；微波干燥方面代表专利有：一种褐煤干燥脱水设备(中国专利公开号CN101738077)，煤的微波干燥(中国专利公开号CN101326265A)。

一种煤泥、褐煤干燥提质工艺及设备(中国专利公开号CN101519617A)针对煤泥、褐煤的理化特性进行处理，其实质是采用高温热烟气直接在滚筒中干燥湿物料的工艺，该种类型的滚筒干燥，由前段热风炉将空气加热，生成高温热烟气，滚筒干燥机的干燥滚筒完成热能传递交换，由尾端排出的高温湿气，尾气通过旋风除尘机旋风分离降尘，再通过水幕处理降温降尘、脱硫后向大气排放尾气。煤泥或褐煤从左边进料装置进，通过滚筒旋转输送，从右边出料装置出。该方法比许多老方法更加合理应用了高温烟气热能。但是仍局限于取自然风加热形成高温烟气、热风烟气再加热湿物料完成热能传递后物料中水汽蒸发到气流中、然后在干燥机末端将高温湿气排放，完成干燥过程，它没有考虑高温湿气中热能的利用，故能耗比仍然较高，并直接导致滚筒干燥工艺尾端排出的高温湿气的温度在100-300℃，内含大量热水汽；尤其在气温偏低季节、雨雪季节或空气相对湿度大天气，为提高设备脱水能力就不断提高烟气入口温度，增加气体流量，使得设备高低温差大、过热而变形；同时由于温度高，热风炉的粉尘、CO₂、SO₂等有害气体也增大，脱湿热气体中同时携带有大量粉尘和有害气体也直接排放大气造成周边环境污染，该污染是热气、粉尘、CO₂、SO₂等有害气体的多重污染。

煤泥干燥余热回收利用系统(中国专利公开号CN201672585U)是对干燥系统尾端湿式除尘设备进行改革，它通过热交换器将其热能引到室内供热或生活用途。而这样的节能效果只是有限的利用末端尾气热能。当生产规模扩大，生活用水、供热是非常有限的；尤其在干燥机出口热气流温度高于100℃以上时，无法直接用换热器回收热能并返回干燥机，大量余热还是排放，何况该技术对干燥系统本身并无多大改善。

上述两专利主要针对粉状物料进行干燥，对块状效果不是最好。

煤的微波干燥有(中国专利公开号CN101326265A)和一种褐煤干燥脱水设备(中国专利公开号CN101738077A)，前者直接用微波对煤炭进行干燥和调湿，后者采用先热风设备干燥、然后是微波干燥、最后是红外线干燥，这两种方法在煤泥、褐煤干燥中都是微波直接干燥或与其它设备组合成先后干燥，适用于块状、颗粒状和粉状物料，使用中操作简单，由于微波能来源于电力，电力来源于煤电、水电或其它电力，中间的能量转换损耗本身就比较大，实际使用中无相应的节能循环方法显然能耗大于前两种方法，从能耗角度无法大力推广。

总体看，上述方法存在热能利用技术水平低，设备故障率高，能源浪费大，而且直接导致生产成本高，无法生产做到环保生产，不适应节能环保型生产。

发明内容