[发明专利]双热源粉煤灰干燥装置

说明书

技术领域

本发明是一种粉煤灰干燥装置，特别是一种同时以高温颗粒热载体和高温烟气为热源的粉煤灰流化床干燥装置。

背景技术

大量的湿排粉煤灰只有干燥后才能被利用。由于粉煤灰量大而价低，加工成本和投资都不能太高，干燥设备既应有高的效率，又应简单和廉价。目前常用的干燥方式是以燃煤沸腾炉的热烟气为热源，在塔式干燥器或回转筒内完成干燥。这一方式热效率低，不仅沸腾炉燃烧效率低，也由于950℃左右烟气的过量空气系数高达2.8左右，较之保证良好燃烧所需的过量空气系数1.2～1.3高出很多，因此在同样排气温度下热损失大。这一方式的传热、传质效果差，不仅难以达到较高的干燥深度，设备也笨重庞大。为提高热效率和传热、传质效果有人建议使用燃煤循环流化床炉提供高压热水或导热油，在流化床中干燥。该方案的设备昂贵，难以用于粉煤灰干燥。

发明内容

本发明以同一台循环流化床炉提供的高温颗粒热载体和高温热烟气为热源，产生这种热源的设备结构简单，热效率高。高温颗粒热载体提供的热量约占有效热的60％。高温颗粒热载体的粒径为粉煤灰粒径d90的4～8倍。它们与高湿度粉煤灰同时送入流化床干燥器的进料端。流化床横断面为大长宽比长方形，垂直长度方向断面是上宽下窄的梯形。大温差和水汽的大量产生使两种物料在初始段良好混合，粉煤灰迅速升温，水分大量逸出。实现深干燥的关键是保证流化床中段物料间的良好混合，为此设置隔板，用隔板中的孔洞迫使物料再混合。在流化床末端，两种物料因为上下速度差和粒度差以及流化强度低而分层。最后完成干燥的粉煤灰从位于流化床表面的溢流口流出，热载体由位于底部的排料口排出。离开流化床干燥器的热载体被提升并被送回流化床加热炉循环使用。从流化床干燥器排出的流化空气中携带部分粉煤灰，在布袋除尘器中净化后排放。从燃煤流化床炉高温旋风分离器排出的高温烟气是第二热源。以高温烟气为热源的设备是一个带底部流化床的U型干燥器，它由高温下行烟道、低温上行烟道和折转处的流化床组成。高湿度粉煤灰被分散抛入高温下行烟道，在与高温烟气接触中粉煤灰升温和蒸发部分水分，粉状物料被快速干燥，水分集中在成团物料中，在烟气转向上行的折转处，它们落入颗粒流化床，流化床从烟气中吸收热量再传递给床内的粉煤灰，已被干燥的粉煤灰将因床内磨耗而再次进入烟气中，上行烟速低，使物料有较长的停留时间以完成干燥。烟气和粉煤灰进入布袋除尘器，在布袋除尘器上会进一步干燥。尽管本工艺中两个流化床都需要鼓入空气，但其数量既远小于单一烟气热源工艺，也小于热水或导热油工艺，排气温度也最低，因此热效率高。设备中无大型转动设备，维护工作量小。

附图说明

图1为该发明的系统图；

其中编号分别代表：(1)燃煤循环流化床锅炉，(2)高温颗粒热载体，(3)高温烟气，(4)待干燥粉煤灰，(5)直接混合式流化床干燥器，(6)流化空气，(7)隔板，(8)干粉煤灰，(9)溢流口，(10)低温热载体，(11)底部排料口，(12)带尘流化空气，(13)布袋除尘器，(14)待干燥粉煤灰，(15)高温下行烟道，(16)折转处流化床，(17)低温上行烟道，(18)流化空气。

具体实施方式

本发明是这样实现的：用于干燥粉煤灰的热源是由同一(1)燃煤循环流化床锅炉提供的(2)高温颗粒热载体和(3)高温烟气，占粉煤灰总量50～65％的(4)粉煤灰由(2)高温颗粒热载体在(5)直接混合式流化床干燥器内完成干燥；其余(14)粉煤灰由高温烟气在(16)带折转处流化床的U型干燥器中完成干燥。(2)高温颗粒热载体温度为800～1000℃，其粒径为粉煤灰粒径d₉₀的4～8倍。它与(4)待干燥粉煤灰均送入(5)直接混合式流化床干燥器的同一端，进料点高于流化床密相区，流化床干燥器密相区表面水平断面的长宽比为4～15，在从底部布风装置供入的(6)空气作用下，物料由进料端流向出料端。流化床垂直流动方向的断面为上宽下窄的梯形，其斜边与垂线夹角为15～35°。底部空塔标态气速为0.1～0.4m/s，静止料层厚度为0.5～2m。从距进料端2～5个密相区表面宽度起，至5～10个宽度止的流化床中段设置1～3个垂直于流动方向的(7)隔板，(7)隔板比密相区高度高0.2～0.4m，与边壁无缝隙，中有孔洞，孔面积为密相区垂直流动方向断面的1/5～1/2。(8)干粉煤灰从位于流化床表面的(9)溢流口流出，(10)低温热载体由位于底部的(11)排料口排出。离开流化床干燥器的(10)热载体被提升并被送回流化床加热炉循环使用。从流化床干燥器排出的(12)流化空气中携带部分粉煤灰，在(13)布袋除尘器中净化后排放。其余的(14)粉煤灰以从燃煤流化床炉高温旋风分离器排出的(3)高温烟气为热源，在(16)带折转处流化床的U型干燥器中完成干燥。烟气初始温度为800～1000℃，先进入(15)高温下行烟道，(14)待干燥粉煤灰被分散抛入(15)高温下行烟道，烟气在下行5～8m后折转上行，在折转处有一个颗粒(16)流化床，(16)流化床与(5)烟道同宽。上行和下行烟道均为正方或长方形，下行烟道标态气速为2～3m/s，(17)上行烟道标态气速为0.5～1m/s。(16)折转处流化床底部供入(18)流化空气，(16)折转处流化床底部空塔标态气速为0.2～1m/s，静止料层厚度为0.5～1m，颗粒粒径为粉煤灰粒径d90的4～8倍。烟气携带粉煤灰离开(17)上行烟道进入(13)布袋除尘器，净化后经引风机从烟囱排出。