[发明专利]固体颗粒物料复合分级干燥装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于干燥技术领域，特别是固体颗粒的干燥处理技术领域。

背景技术

固体颗粒燃料的干燥与分级是能源化工行业中重要的预处理技术。

以煤化工行业为例，对煤进行气化处理可以提高煤的综合利用率，减轻环境污染。高挥发分的煤种较适用于气化，如低阶煤和中煤阶的烟煤，但这类煤种普遍水分较高，如果直接入炉气化，水分在炉膛中蒸发会吸收大量热量，降低炉膛温度，降低气化产品热值，增加CO₂排放；而且当入炉煤水分高于8％时，就会出现进料不畅的问题，使气化炉无法正常运行。此外，在气化反应过程中，不同粒径的气化煤在气化炉中反应时间和停留时间有不同要求，对气化煤进行分级投料能够大大提高气化反应效率、减轻除尘器负荷。

在宽筛分颗粒的干燥过程中，颗粒的需要的干燥时间随粒径大小不同：细颗粒物料可以被快速干燥；大颗粒物料的外在水分含量较低，不需要太长的干燥时间；而中等颗粒的物料则通常需要较长的停留时间。如果将宽筛分颗粒同时送入干燥器再同时排出，则可能出现部分颗粒已被干燥，而另外一部分颗粒含水量仍然较高的情况。

现有的煤干燥设备，如中国专利申请200610031537.X公开的一种炼焦配合煤制备装炉煤的工艺，中国专利申请201010100808.9公开的一种流化床风选调湿机及风选调湿新工艺，中国专利申请200610031537.X公开的炼焦配合煤制备装炉煤的工艺和中国专利申请201010287765.X公开的固体颗粒物料气力分级预热调湿方法及装置等，干燥对象主要针对炼焦厂和发电厂的高阶燃煤、动力煤与焦煤，干燥产品的后续工艺大都是燃烧与制焦，进行干燥处理时，干燥室温度较高，以上工艺用于挥发分含量较高的燃料干燥时会有大量挥发分析出而损失气化产品的热值，同时由于挥发分析出而存在着火、爆炸的隐患。

中国专利申请200910015752.4公布的多效过热蒸汽褐煤预干燥系统及其工艺和中国专利申请200910015753.9公布的过热蒸汽褐煤预干燥装置及其工艺，为提供干燥需要的过热蒸汽，需要在系统中额外配备蒸汽参数较高的锅炉，系统工艺复杂，设备投资较高。中国专利申请200610069005.5公开了一种高挥发性煤粉回转干燥工艺，主要以机械能作为湿煤在干燥器中输运的直接动力源，以热风炉燃气和焦化废气作为干燥热源，能耗较高，也不具备通过气力分级实现各粒径物料分别产出利用的功能。

现有技术已不能满足日益发展的煤化工工艺要求。因此，开发一种适用于挥发性煤的干燥与分级一体化装置及其工艺具有重要的实际意义；如同时还能利用低品位废热或低参数蒸汽作为热源，则不但经济环保，而且可减少挥发分的析出，保证安全作业。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术缺陷，提供一种利用低品位热能作为干燥热源、且可以将宽筛分固体颗粒燃料进行分级干燥、分别输出的方法，并提供一种实现该方法的装置。

根据本发明的一个方面，提出了一种固体颗粒物料的复合分级干燥装置，包括：流化床段，具有上部稀相区段和下部密相区段，密相区段中设置有第二加热器；移动床段，位于所述流化床段的下方；布风管，置于所述密相区段的底部以向所述流化床段提供流化气体，其中：所述移动床段与所述密相区段通过布风管之间的间隙相通；所述复合分级干燥装置还包括待干燥物料供给口、第一物料排出口、第二物料排出口以及第三物料排出口，所述待干燥物料供给口直接与所述稀相区段相通，所述第一物料排出口设置在稀相区段的上部以排出第一粒径范围的物料，所述第二物料排出口设置在所述密相区段以排出第二粒径范围的物料，所述第三物料排出口设置在所述移动床段的下部以排出第三粒径范围的物料，其中所述第一粒径范围的平均粒径小于所述第二粒径范围的平均粒径，所述第二粒径范围的平均粒径小于所述第三粒径范围的平均粒径。