[发明专利]一种利用工业余热超细粉碎干燥褐煤与挥发分的收集方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用工业余热超细粉碎干燥褐煤与挥发分的收集方法，属于超细粉碎干燥设备技术应用与节能减排领域。

背景技术

褐煤因其热值低、含水量高（高达30?50%）、易风化破碎、易自燃等特点，直接燃烧未经过提质的褐煤原煤，会造成严重的环境污染，较高含水量的褐煤会导致运输成本增加，同时会造成运输、储存的安全性问题。如何实现褐煤的安全高效利用成为亟待解决的问题。为此，国内、外对褐煤干燥开展了大量的研究工作，将褐煤干燥后，将使其各方面性能均优于褐煤原煤。但现有对褐煤干燥的技术还是存在能耗高、干燥效率相对较低、干燥过程中易自燃和爆炸等问题，特别是对于大气污染物排放指标要求越来越高的条件下，如何将褐煤通过干燥与燃烧效率提高是褐煤处理与应用方面的主要研究方向。

超细煤粉燃料对于常规燃烧煤粉的锅炉是一种新的低氮氧化物排放的燃烧方式，并且超细煤粉燃烧效率远远高于常规燃烧煤粉，对于我国越来越严格的空气污染物排放指标要求，如何提高燃煤效率与减少污染物排放就显得尤为重要；另一方面我国工业余热资源占燃料消耗量的17%~67%，其中可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%，而工业余热回收率仅为33.5%，浪费相当严重。

目前，对褐煤进行干燥脱水提质的工艺主要有蒸汽或烟气循环流化床干燥工艺（CN103423988A，CN103307891A，CN203239407A，CN102732274A等），蒸汽或烟气都来自于燃煤，其它干燥方式如管式干燥（CN103060039A，CN103047836A等）、移动床结合蒸汽与烟气干燥（CN102997634A），蒸汽回转窑干燥（CN103453753A）等，但大都存在系统工艺复杂，能耗高，完全性差、工业化规模生产效果不理想等问题。因此，将如何将工业余热作为褐煤超细粉碎与干燥热源来提高褐煤干燥效率与燃料品质的研究，已成为业内技术攻关的热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用工业余热超细粉碎干燥褐煤与挥发分的收集方法。该工艺技术基于过热蒸汽的超细粉碎与干燥理论，实现了超细粉碎、干燥、蒸汽介质冷凝回收挥发分等技术进行优化组合，使能量得到充分利用，干燥过程的安全和高效。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用工业余热超细粉碎干燥褐煤与挥发分的收集方法， 包括以下步骤：

（1）对原料褐煤进行粗碎；（2）利用工业余热作为蒸汽动能磨的超细粉碎气源；（3）再利用蒸汽动能磨将粗碎后的褐煤超细粉碎到一定粒度以下，在超细粉碎过程中实现褐煤的干燥，干燥后的煤粉经高温布袋收集器收集；（4）蒸汽动能磨超细粉碎干燥用后的气固流经高温布袋收集器过滤后的余热气体，再对褐煤原料进行预烘干；（5）干燥的超细煤粉在氮气气力输送到成品仓中储存；（6）预烘干原料后的废气经过干燥系统脱水后收集挥发分。

具体的步骤为：原料仓内的褐煤原料经过锤破机粗碎后通过换热器预烘干，预烘干后进入到加料机内，通过蒸汽动能磨进行细碎与干燥，细碎后的物料通过气流输送至分级机内进行分级，分级后的粗粉（粒径>50 μm）再回到蒸汽动能磨进行超细粉碎，分级后的细粉（粒径≤50 μm）经气流输送至高温布袋收集器收集，收集后的成品由管道输送系统输送到成品仓中；高温布袋收集器过滤后的余热气体经引风机输送至换热器对粗碎后的褐煤进行预烘干。

所述的褐煤原料通过锤破机粗碎后的粒径≤5 mm。

所述的换热器内产生的废气与废液通过干燥机干燥，将干燥后的挥发分收集储存在高压储存罐器中。

所述的蒸汽动能磨通过超音速喷嘴加速颗粒相互碰撞实现褐煤的细碎；通过工业余热实现褐煤的干燥，工业余热产生的气源的温度为200～600℃，压力为0.1～1.0MPa。工业余热可以通过余热锅炉或余热蒸汽直接降温、降压、来调节所需气源的温度和压力。

所述的加料机的加料量可以通过螺杆加料机的转速来调节。 

与现有技术相比，本发明的特点以及产生的有益效果是：

（1）实现了褐煤超细粉碎与干燥一体化的工艺，工业余热的再利用，降低了目前褐煤干燥系统能耗相对较高的问题。生产d50＝5 μm褐煤超细粉体除蒸汽成本外的电耗仅需30-40元/T；生产d50＝14 μm褐煤超细粉体除蒸汽成本外的电耗仅需20-30元/T；（电费按1.0元/KWh）。

（2）系统中所有在原料进入原料仓后的全过程均为蒸汽无泄露的封闭系统，氧含量小于1%，避免了干燥过程中褐煤易自燃和爆炸的危险。