專利名稱：一種固體燃料提質反應裝置及其工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高水分固體物料干燥系統(tǒng)及其工藝，特別涉及一種固體燃料提質
反應裝置及其工藝。
背景技術：
我國是世界上褐煤資源較豐富的國家，據統(tǒng)計，全國已有探明褐煤保有儲量1300 億噸，占全國煤炭總儲量的13%左右。在我國目前已探明的褐煤保有儲量中，主要分布在 內蒙古東北部地區(qū)，占全國褐煤保有儲量的75%;西南地區(qū)占20%左右；其他地區(qū)占5%左 右。 褐煤是一種易風化自燃、發(fā)熱量低、含水量高的年輕煤種。在我國，褐煤主要用于 直接燃燒發(fā)電。由于褐煤中水分含量較高，一般在30 60%之間，如果直接參與燃燒，一 方面在著火過程中需要大量的能量，加之褐煤揮發(fā)分高，在褐煤的運輸以及制粉過程中容 易發(fā)生爆炸，因此在燃燒控制上有一定的難度；同時，由于水分蒸發(fā)的過程會帶走大量的熱 量，使得鍋爐排煙熱損失很大，電廠熱效率較低。由于較高的水分含量，增加了褐煤的運輸 成本，限制了褐煤由礦區(qū)向較遠地區(qū)電廠的運輸。因此，如何高效便捷地脫除褐煤中的水 分，從而提高褐煤的品質，是擴大褐煤應用范圍，提高褐煤經濟價值需要重點解決的技術問 題。 褐煤脫水后，其品質得到了提高，將更有利于利用、運輸和儲存。我國現役大量設 計燃用煙煤的機組，由于煤源情況變化，燃料供應緊張，成本據高不下。若能利用褐煤干燥 制成的燃料在不對原鍋爐機組進行大的技術改造的情況下，直接摻燒燃用，可以有效利用 褐煤資源，大幅提高褐煤的利用價值，具有十分重要的現實意義和良好的經濟性。
現有的褐煤干燥提質裝置包括管式蒸汽干燥機等，其工藝是高溫蒸汽在管內， 褐煤在管外進行間接換熱而達到褐煤干燥的目的。但由于采用的是間接換熱，存在換熱效 率低的缺點，需要較大的換熱面積，同時為了達到理想的干燥效果，需要控制褐煤粒度小于 3mm，為了方便提質褐煤的運輸，需要對提質褐煤進行成型處理，能耗較大。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種工藝簡單、操作方便、能耗
低、耗水少、能滿足大型化生產要求的一種固體燃料提質反應裝置及其工藝。 為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術解決方案為 —種固體燃料提質反應裝置，包括一破碎篩分系統(tǒng)15，破碎篩分系統(tǒng)15的褐煤出 口端與給料倉16的進料口端相連，給料倉16的出料口端與給料機17的進料口端相連接， 給料機17的出料口端與流化床式固體燃料提質裝置18的入料口端相連接，送風機13的出 風口端與熱煙爐14的進風口端相連接，熱煙爐14的干燥介質出口端與流化床式固體燃料 提質裝置18的進風口端相連接，流化床式固體燃料提質裝置18的排料口與成品倉21的進 口端相連接，流化床式固體燃料提質裝置18的出風口與除塵器19的入口端相連接，除塵器
319的出口端與引風機20的入口端相連接，除塵器19的細粉物料出口端與成品倉21的進口 端相連接。 所說的流化床式固體燃料提質裝置18包括一干燥室9，風室8布置在干燥室9下 部，風室8與干燥室9之間布置帶有風帽的布風板6，干燥室9內可以設置一個以上的隔墻 5，隔墻5將干燥室9分為兩個以上的子干燥室，風室8內可以設置一個以上的風室隔板11 ， 風室隔板11將風室8分為兩個以上的子風室，干燥室9上連接有給料管2、排料管12、出風 口 IO，給料管2下部布置有布料器3，干燥介質管道7與風室8連接，干燥室內部的布風板 6自給料管至排料管帶有傾斜角度或水平布置，干燥室9內部下端可以為底部截面積小、上 部截面積大的上下變截面結構或者等截面結構。 —種固體燃料提質反應工藝，將固體燃料經過破碎篩分系統(tǒng)15破碎到小于50mm 粒度的顆粒后，輸送進入給料倉16，固體燃料從給料倉16的出料口由給料機17控制給入流 化床式固體燃料提質裝置18 ;送風機13把冷空氣送入熱煙爐14，由熱煙爐14產生的滿足 溫度要求的高溫干燥介質(煙氣或空氣)送入流化床式固體燃料提質裝置18的風室8，高 溫干燥介質通過布風板6后送入干燥室9，固體燃料被干燥介質流化并得到干燥；干燥后的 固體燃料從排料口 12排出送入成品倉21，干燥介質攜帶水分由出風口 IO排出后送入除塵 器19，經除塵器19凈化后由引風機20直接排空，除塵器19捕集的細粉由排料口排至成品 倉21。 干燥介質來自于熱煙爐14。當干燥介質采用高溫空氣時，冷空氣由布置在熱煙爐 14中的受熱面加熱到140 25(TC范圍；當干燥介質采用高溫煙氣時，高溫煙氣來自于熱 煙爐14，通過兌入部分低溫空氣，調整進入流化床式固體燃料提質裝置18的熱煙氣溫度在 120 25(TC范圍內。 流化床式固體燃料提質裝置18的干燥室9內的流化速度控制在1. 0 6. Om/s之 間，溫度控制在20 9(TC之間，處于較低運行溫度下。 經過流化床式固體燃料干燥提質系統(tǒng)及其工藝干燥的褐煤，其成品的最終水分可 以靈活控制在10 30%。


圖1為本發(fā)明的裝置結構示意圖。 圖2為本發(fā)明的流化床式固體燃料提質裝置18的結構示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發(fā)明的結構原理和工藝原理做進一步的詳細說明。
參見圖l，本發(fā)明的固體燃料提質反應裝置，包括一破碎篩分系統(tǒng)15，破碎篩分系 統(tǒng)15的褐煤出口端與給料倉16的進料口端相連，給料倉16的出料口端與給料機17的進 料口端相連接，給料機17的出料口端與流化床式固體燃料提質裝置18的入料口端相連接， 送風機13的出風口端與熱煙爐14的進風口端相連接，熱煙爐14產生的滿足溫度要求的干 燥介質(高溫煙氣或者高溫空氣)出口端與流化床式褐煤褐煤干燥提質裝置18的進風口 端相連接，流化床式固體燃料提質裝置18的排料口與成品倉21的進口端相連接，流化床式 固體燃料提質裝置18的出風口與除塵器19的入口端相連接，除塵器19的出口端與引風機
420的入口端相連接，除塵器19的細顆粒物料出口端與成品倉21的進口端相連接。
參見圖l，本發(fā)明的固體燃料提質反應工藝是固體燃料經過破碎篩分系統(tǒng)15破 碎到小于50mm粒度的顆粒后，輸送進入給料倉16，褐煤從給料倉16的出料口由給料機17 控制給入流化床式固體燃料提質裝置18 ;送風機13把冷空氣送入熱煙爐14，由熱煙爐14 產生的高溫干燥介質(煙氣或空氣)送入流化床式固體燃料提質裝置18的風室8，高溫介 質通過布風板6后送入干燥室9，固體燃料被高溫干燥介質流化并得到干燥；干燥后的固 體燃料從排料口 12排出送入成品倉21，干燥介質攜帶水分由排風口 IO排出后送入除塵器 19，經除塵器19凈化后由引風機20直接排空，除塵器19捕集的細粉由排料口排至成品倉 21。 流化床式固體燃料干燥提質裝置18的干燥室9內的流化速度控制在1. 0 6. Om/ s之間，溫度控制在25 9(TC之間。 經過流化床式固體燃料干燥提質系統(tǒng)及其工藝進行干燥的褐煤，其成品的最終水 分可以靈活控制在10 30%。
圖1中，13為送風機；14為熱煙爐；15為破碎篩分系統(tǒng)；16為給料倉；17為給料 機；18為流化床式固體燃料提質裝置；19為除塵器；20為引風機；21為成品倉。
圖2中1為殼體；2為給料管；3為布料器；4為保溫材料；5為隔墻；6為布風板； 7為干燥介質管道；8為風室；9為干燥室；10為出風口 ；11為風室隔板；12為排料管。
除了褐煤外，對于煤泥等高水分含量燃料，同樣具有進行干燥提質的大量需求。本
發(fā)明除了應用于褐煤干燥外，也可以應用于煤泥等其它高水分含量燃料脫水提高品質。
權利要求
一種固體燃料提質反應裝置，包括一破碎篩分系統(tǒng)(15)，其特征是，破碎篩分系統(tǒng)(15)的物料出口端與給料倉(16)的進料口端相連，給料倉(16)的出料口端與給料機(17)的進料口端相連接，給料機(17)的出料口端與流化床式固體燃料提質裝置(18)的入料口端相連接，送風機(13)的出風口端與熱煙爐(14)的進風口端相連接，熱煙爐(14)的干燥介質的出口端與流化床式固體燃料提質裝置(18)的進口端相連接，流化床式固體燃料提質裝置(18)的排料口與成品倉(21)的進口端相連接，流化床式固體燃料提質裝置(18)的出風口與除塵器(19)的入口端相連接，除塵器(19)的出口端與引風機的入口端相連接，除塵器(19)的物料出口端與成品倉(21)的進口端相連接。
2. 如權利要求1所述的一種固體燃料提質反應裝置，其特征是，所說的流化床式固體 燃料提質裝置(18)包括一干燥室(9)，風室(8)布置在干燥室(9)下部，風室(8)與干燥室 (9)之間布置帶有風帽的布風板(6)，干燥室(9)內可以設置一個以上的隔墻(5)，隔墻(5) 將干燥室(9)分為兩個以上的子干燥室，風室(8)內可以設置一個以上的風室隔板(11)，風 室隔板(11)將風室(8)分為兩個以上的子風室，給料管(2)下部布置有布料器(3)，干燥室 (9)上連接有給料管(2)、排料管(12)、出風口 (IO)，干燥介質管道(7)與風室(8)連接。
3. 如權利要求2所述的一種固體燃料提質反應裝置，其特征是，所說的干燥室內部的 布風板(6)自給料管至排料管帶有傾斜角度或是水平的。
4. 如權利要求2所述的一種固體燃料提質反應裝置，其特征是，所說的干燥室(9)內部 下端可以為底部截面積小、上部截面積大的上下變截面結構或等截面結構。
5. —種固體燃料提質反應工藝，其特征是，將固體燃料經過破碎篩分系統(tǒng)(15)破碎到 小于50mm粒度的顆粒后，輸送進入給料倉(16)，固體燃料從給料倉(16)的出料口由給料機 (17)控制進入流化床式固體燃料提質裝置(18);送風機(13)把冷空氣送入熱煙爐(14)， 由熱煙爐(14)產生的滿足溫度要求的高溫干燥介質(煙氣、空氣或其他介質)送入流化床 式固體燃料提質裝置(18)的風室(8)，高溫干燥介質通過布風板(6)后送入干燥室(9)，固 體燃料被高溫干燥介質流化并得到干燥；干燥后的固體燃料從排料口 (12)排出送入成品 倉(21)，干燥介質攜帶水分由出風口 (10)排出后送入除塵器(19)，經除塵器(19)凈化后 由引風機(20)直接排空，除塵器(19)捕集的細粉由排料口排至成品倉(21)。
6. 如權利要求5所述的一種固體燃料提質反應工藝，其特征是，流化床式固體燃料干 燥提質裝置(18)的干燥室(9)內的流化速度控制在1. 0 6. Om/s之間。
7. 如權利要求5所述的一種固體燃料提質反應工藝，其特征是，流化床式固體燃料干 燥提質裝置(18)的干燥室(9)內的運行溫度控制在25 9(TC之間。
8. 如權利要求5所述的一種固體燃料提質反應工藝，其特征是，當干燥介質采用高溫 空氣時，冷空氣由布置在熱煙爐(14)中的受熱面加熱到140 25(TC范圍；當干燥介質采 用高溫煙氣時，高溫煙氣來自于熱煙爐(14)，通過兌入部分低溫空氣，調整進入流化床式固 體燃料干燥提質裝置(18)的熱煙氣溫度在120 25(TC范圍內。
全文摘要
一種固體燃料提質反應裝置及其工藝，該裝置由固體燃料破碎系統(tǒng)、流化床式固體燃料提質裝置、送風機、熱煙爐、除塵器等組成；其工藝是采用流化床技術，利用帶有一定溫度的氣體干燥介質，使進入流化床式固體燃料提質裝置內的褐煤處于充分流化狀態(tài)并進行干燥，同時完成褐煤由給料口向排料口的輸送。本發(fā)明具有工藝簡單、操作方便、能耗低、靈活控制干燥后固體燃料的水分含量、粒度適應性廣、能在不需要大型機械設備的條件下實現大型化生產的特點。
文檔編號C10L9/00GK101717681SQ200910219128
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權日2009年11月25日
發(fā)明者呂海生, 徐正泉, 時正海, 李強, 江建忠, 肖平, 蔣敏華, 郭濤, 高洪培 申請人:西安熱工研究院有限公司