[发明专利]一种大容量循环加热干燥系统及其加热干燥方法

说明书

本发明公开了一种大容量循环加热干燥系统及其加热干燥方法，适用于对所有种类的煤炭样品进行加热干燥，用以检测煤样中的水分含量或使煤样达到空气平衡状态，属于煤炭质检验收领域。本发明系统包括气体输送及预处理装置、加热干燥装置和气体净化及循环装置，三部分装置通过气体管路两两相连，形成回路。通过对三种气体调节模式的选择，实现了通氮干燥和空气干燥的双用功能，同时既可以实现最大程度的加热干燥试验效率，也可以对氮气进行处理后循环再利用，有效降低了氮气使用成本。

技术领域

本发明涉及一种大容量循环加热干燥系统及其加热干燥方法，适用于对所有种类的煤炭样品进行加热干燥，用以检测煤样中的水分含量或使煤样达到空气平衡状态，属于煤炭质检验收领域。

背景技术

在煤炭质检验收工作中，水分是重要的煤质分析参数之一。对于入厂煤而言，水分过高不但会影响发电企业煤炭数质量验收，还可能导致露天存煤引起氧化自燃；对于入炉煤而言，水分蒸发消耗热量，水蒸气使烟气量增多，增加了排烟热损失和引风机耗电量，同时炉膛温度下降，煤粉着火困难，直接影响煤粉着火和燃烧的稳定性以及锅炉机组的安全经济运行。在化验室对一般分析试验煤样进行检测前，也需要对制备好的煤样进行加热干燥，将煤样中的水分蒸发使其达到空气平衡状态。因此无论是检测煤样的水分含量还是使煤样达到空气平衡状态，对煤样进行加热干燥的过程都需要选用合适的方法和设备，保证干燥过程规范无误和检测结果准确可靠。

对于褐煤和年轻的烟煤如长焰煤，由于其易氧化变质，不能采用普通的空气加热干燥方法，需要通入氮气使煤样在隔绝氧气的环境下加热干燥，避免其发生氧化变质。现阶段主流的通氮干燥设备通常是由氮气瓶和小容积的干燥箱或干燥盒直接相连，在不断通入氮气的条件下进行加热干燥。此类设备存在一系列不足和缺陷，第一是通入的氮气加热干燥后直接排入空气中而未经过处理后循环再利用，造成比较大的浪费；第二是氮气在进入加热装置前处于常温状态，而加热装置中温度较高，此时大量常温状态的氮气进入加热装置后，可能使装置内的温度场产生波动，改变装置内已稳定的预设温度，从而影响试验结果；第三是考虑到氮气成本、加热温度的稳定性等因素影响，目前主流的通氮干燥设备的容积都比较小，因此每次能同时进行的试验数量较少，试验效率不高；第四是多数通氮干燥设备气路中只有氮气气路，没有空气气路，因此只能进行通氮干燥，无法进行空气干燥，对于无烟煤、贫瘦煤等不易氧化变质的煤种，不需要进行通氮干燥，只需进行空气干燥，其使用率受到限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，而提供一种结构设计合理、试验方法简单可靠的大容量循环加热干燥系统及其加热干燥方法，适用于对所有种类的煤炭样品进行加热干燥，用以检测煤样中的水分含量或使煤样达到空气平衡状态，以解决目前煤样加热干燥过程中存在的氮气大量浪费导致成本较高、装置内温度场发生改变影响试验结果、设备容积较小试验效率地下、气路单一无法进行通氮/空气双功能加热干燥等问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种大容量循环加热干燥系统，其特征是，包括气体输送及预处理装置、加热干燥装置和气体净化及循环装置，三部分装置通过气体管路两两相连，形成回路。

所述气体输送及预处理装置包括：气体钢瓶、储气箱、A干燥管、气体预热器、转子流量计、减压阀、A阀门和B阀门，所述气体钢瓶的出口经B阀门和减压阀与储气箱的进口连通，所述A阀门也与减压阀连通，且A阀门与B阀门并联布置，所述储气箱的出口依次连接转子流量计、A干燥管和气体预热器。

所述加热干燥装置包括：装置外壳、A温度计、绝热底座、风扇、加热器、B温度计和隔板，其中A温度计和B温度计分别安装在装置外壳的进气口和出气口，所述气体预热器与装置外壳的进气口连接，所述加热器安装在装置外壳的内侧壁，所述风扇安装在装置外壳的内侧底部，所述绝热底座安装在装置外壳外侧底部，所述隔板安装在装置外壳的内部且具有多层结构。