[发明专利]一种微波加热装置

说明书

本发明公开了一种微波加热装置，所述微波加热装置包括上封头、壳体和下封头，上封头上设置进料口，下封头设置出料口，所述壳体内设置若干个振动床，若干个振动床在壳体内由上而下呈之字形多层交错排列，振动床通过连动杆与振动器连接，每个振动床上方均设置微波发射器，所述微波发射器包括一个以上的波导管，所述波导管从壳体一端水平穿过壳体至另一端，所述壳体外的波导管的两端分别与磁控管连接，壳体内的波导管设置馈口。本发明微波加热装置，采用微波非相干功率合成技术，实现了快速加热、快速干燥，提高了微波能转化为热能的效率，具有干燥彻底、清洁环保、节能降耗、易于规模放大等优点。

技术领域

本发明属于能源化工领域，具体地说涉及一种微波加热装置。

背景技术

中国能源资源的基本特点是富煤、缺油、少气。在世界己探明的能源储量中，我国煤炭约占世界总量的13.5%，石油占1.3%，天然气占1.1%。煤炭是我国的主要能源，长期以来占一次能源消费总量的70%左右，并且在未来相当长的时期内，仍将在我国的能源结构中占主导地位。占我国已探明煤炭储量（10200亿吨）55%以上的低阶煤（褐煤/次烟煤）煤化程度低，蕴藏其中的挥发分相当于1000亿吨的油气资源。低阶煤具有储量丰富、开采成本低、市场价格低廉等优势，但由于低阶煤具有水分高（20%～50%）、挥发分高、热值低、热稳定性差、易风化和自燃的特点，不利于长距离输送和贮存，只能就地加工转化。低阶煤直接燃烧的热效率较低，且温室气体的排放量也很大，难以大规模开发利用。此外，低阶煤作为原料转化利用也受到限制，低阶煤液化、干馏和气化都需要把煤中水分降至10%以下。随着煤炭开采规模的不断扩大，低阶煤产地对煤炭的消耗有限，低阶煤直接长距离运输不经济且不安全，从运输成本和燃烧热值方面考虑，低阶煤需要在干燥提质后才能运输到用户。

目前国内外煤炭干燥技术大多处于试验研究和工程化初始应用阶段，各种不同的低阶煤干燥技术也都存在明显缺陷，稳定运行问题是困扰这些工艺规模应用的主要原因之一。现有煤炭干燥技术大多使用如滚筒式干燥、沸腾床干燥、带式干燥等方法，这些干燥方法所使用的干燥装置结构复杂，效率低，干燥程度差。例如，沸腾床干燥中煤炭粒度受到限制，滚筒式干燥机或转筒干燥装置用于原煤干燥，体积庞大，占地面积大，进口热风温度高，损失煤的挥发份，粉尘大，易爆炸，安全性差，生产能力低。

专利CN102261822A公开了一种微波流化干燥褐煤的装置，包括微波加热室和设在微波加热室底部并与其连通的流化床，微波发生装置设置在炉壳侧面，该方法存在干燥过程中蒸发出的水分难以迅速带出，微波穿透含水褐煤的深度有限，难以保证干燥的均匀性和深度干燥，不能实现大批量生产，并且也没有考虑微波辐射不均匀及多个磁控管发出的电磁波相互干涉抵消等问题。

以上公知的技术方案都存在装置投资大、设备工艺复杂、干燥效率低、能耗高、不能深度干燥等这样或那样的问题，致使难以实现大规模化的煤炭干燥。从煤炭干燥提质技术的应用情况看，目前尚缺少工程应用与经济性等方面均完善的工艺与技术。因此，可大型化的、现场操作简单、性能稳定的高效低阶煤干燥提质技术一直是研究与开发的主要方向。

发明内容

针对现有干燥技术存在的问题，本发明提供一种微波加热装置，采用微波非相干功率合成技术，实现了快速加热、快速干燥，提高了微波能转化为热能的效率，具有干燥彻底、清洁环保、节能降耗、易于规模放大等优点。

本发明提供一种微波加热装置，所述微波加热装置包括上封头、壳体和下封头，上封头上设置进料口，下封头设置出料口，所述壳体内设置若干个振动床，若干个振动床在壳体内由上而下呈之字形多层交错排列，振动床通过连动杆与振动器连接，每个振动床上方均设置微波发射器，所述微波发射器包括一个以上的波导管，所述波导管从壳体一端水平穿过壳体至另一端，所述壳体外的波导管的两端分别与磁控管连接，壳体内的波导管设置馈口。

本发明所述微波加热装置中，所述加热装置的壳体的横截面的形状为圆形、矩形、椭圆形或正多边形，优选为圆形或矩形，最优选为圆形。