利用热废气做气源的移动床干燥系统的制作方法

1.本技术涉及干燥设备技术领域，尤其涉及一种利用热废气做气源的移动床干燥系统。


背景技术：

2.在工业生产中，有很多需要将物料所含水分降低的过程，如原煤。由于原煤中水分的存在，导致原煤燃烧效率低。因此在使用前，需要对原煤进行干燥，提高其燃烧利用效率，对于原煤的高效利用具有重要的意义。
3.现有技术中通过将高温热烟气作为热源对原煤进行干燥，或通过热蒸汽作为热源对原煤间接加热，但高温热烟气温度较高，在干燥燃点较低的褐煤时容易发生自燃或爆炸的危险，热蒸汽的热值较高，容易热量浪费。而且现有干燥设备主要为转筒式干燥机、流化床式干燥机等类型，且转筒式干燥机需要提供动能使得转筒保持匀速转动，流化床还需要将待干燥物料保持在流化状态，需要消耗大量的流化气体。且这两种类型的干燥设备均会产生较多的含有扬尘的尾气，后系统均需配置大功率风机、除尘等设备，能耗较高。


技术实现要素：

4.本技术提供一种利用热废气做气源的移动床干燥系统，用以解决背景技术中提到的上述问题。
5.本技术提供一种利用热废气做气源的移动床干燥系统，包括：依次连接的换热器、反应器、移动床干燥机及除尘器，干燥系统还设置有干燥煤仓。
6.换热器的物料出口与反应器的物料进口通过物料输送管路连接，物料输送管路上连通有热废气输送管路，热废气输送管路出口与移动床干燥机的热源进口连接，移动床干燥机的热源出口与除尘器通过尾气管路连接，移动床干燥机的干燥煤出口的正下方设置有干燥煤仓，移动床干燥机的正上方设置有原煤仓；
7.物料输送管路上设置有压力传感器，热废气输送管路上设置有第一调节阀。
8.可选的，移动床干燥机内设置有多个互相平行的原煤通道，原煤通道由漏斗型原煤进口和与漏斗型原煤进口连通的片状移动床组成，原煤通道的方向与热源进口、热源出口的方向垂直。
9.可选的，片状移动床由两列相对设置的折板组成，折板的侧边与移动床干燥机的侧壁焊接，与每个折板的折角均为130-135
°
。
10.可选的，两列折板相错设置，相对的两个折板上下垂直距离为2-5cm。
11.可选的，移动床干燥机内部的热源进口与原煤通道之间设置有布风板。
12.可选的，干燥系统还设置有引风机，引风机设置在尾气管路上。
13.可选的，除尘器为旋风除尘器或袋式除尘器。
14.可选的，除尘器的固相出口与干燥煤仓通过固相管路连接。
15.可选的，热废气输送管路还与惰性气体罐通过惰性气体管路连接，惰性气体管路
上设置有第二调节阀。
16.移动床干燥机内还设置有氧气浓度传感器和温度传感器。
17.可选的，干燥系统还设置有控制器，控制器分别与压力传感器、第一调节阀、氧气浓度传感器、温度传感器及第二调节阀连接。
18.本技术提供的利用热废气做气源的移动床干燥系统，实现了原煤的干燥，相比于现有技术，具有如下有益效果：
19.(1)将被加热物料中的热废气通入移动床干燥机，用于对原煤的干燥，使得热废气中的热量得以利用，避免了热量损失。同时通过使用移动床干燥机，原煤通过在重力作用下运动，与热废气接触换热，使得热废气带走原煤中的水分，这样设置，相比于现有技术中通过设置动力设备对转筒式干燥机提供动力，使得转筒持续转动进行干燥，或向流化床干燥机中通入流化气体，使得原煤保持在流化状态下被干燥，这两种干燥设备均需要消耗大量能量。而本技术提供的干燥系统由现有技术中的动设备变为静设备，大大减少了干燥过程中的能量下消耗，同时节约了干燥成本。
20.(2)本技术通过热废气输送管路将热废气与移动床干燥机连接，对原煤进行干燥，原煤气速气速较低，不易产生煤灰带出。因此，只需设置一级除尘器，即可达到尾气净化的目的。
21.(3)通过设置惰性气体罐，将惰性气体引入移动床干燥机内，在干燥过程中控制移动床干燥机内的温度和氧气含量，避免热废气温度较高，在干燥燃点较低的物料时发生自燃或爆炸的危险，使得本技术的干燥系统适用性更广。
22.(4)本技术的干燥系统结构简单，设备维护方便、成本低。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本技术一实施例提供的利用热废气做气源的移动床干燥系统的结构示意图；
25.图2为本技术一实施例提供的原煤通道的结构示意图；
26.图3为本技术另一实施例提供的利用热废气做气源的移动床干燥系统的结构示意图；
27.图4为本技术一实施例提供的控制器的连接示意图；
28.图5为本技术再一实施例提供的利用热废气做气源的移动床干燥系统的结构示意图。
29.附图标记说明：
30.1：换热器；
31.110：物料输送管路；
32.1101：压力传感器；
33.120：热废气输送管路；
34.1201：第一调节阀；
35.130：尾气管路；
36.140：固相管路；
37.150：惰性气体管路；
38.1501：第二调节阀；
39.2：反应器；
40.3：移动床干燥机；
41.310：热源进口；
42.320：热源出口；
43.330：干燥煤出口；
44.340：原煤通道；
45.350：原煤进口；
46.360：片状移动床；
47.3601：折板；
48.3602：折角；
49.370：布风板；
50.380：氧气浓度传感器；
51.390：温度传感器；
52.4：除尘器；
53.5：干燥煤仓；
54.6；原煤仓；
55.7：引风机；
56.8：控制器；
57.9：惰性气体罐。
具体实施方式
58.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本技术保护的范围。
59.在化工生产中，通常在反应前，需要将反应原料进行升温加热，以满足反应顺利进行的条件。通过换热器对物料进行加热，一般分为直接加热和间接加热。通过将高温热载体输至换热器与反应原料进行热交换，固体或液体反应原料作为被加热物料进行间接加热的同时，则反应原料中的空气同时被加热，在将反应原料输至反应器中参与反应时，通常会将被加热的空气排空，被加热的空气称为热废气。由于热废气中含有一定的热量，直接排入空气会造成热量损失。因此，本技术将该热废气用于原煤燃烧前的干燥过程，具体方案如下所述。被加热物料为在该工作温度状态下，在加热过程中不挥发、不发生化学分解的固体或液体，如被加热物料为固体氯化钠。
60.图1为本技术一实施例提供的利用热废气做气源的移动床干燥系统的结构示意
图，如图1所示，本技术提供一种利用热废气做气源的移动床干燥系统，包括：依次连接的换热器1、反应器2、移动床干燥机3及除尘器4，干燥系统还设置有干燥煤仓5。
61.换热器1的物料出口与反应器2的物料进口通过物料输送管路110连接，物料输送管路110上连通有热废气输送管路120，热废气输送管路120出口与移动床干燥机3的热源进口310连接，移动床干燥机3的热源出口320与除尘器4通过尾气管路130连接，移动床干燥机3的干燥煤出口330的正下方设置有干燥煤仓5，移动床干燥机3的正上方设置有原煤仓6。
62.物料输送管路110上设置有压力传感器1101，热废气输送管路120上设置有第一调节阀1201。
63.具体地，在换热器1内，加热介质与被加热物料间接接触，发生热交换，同时被加热物料中的空气被加热升温，具有热能，称为热废气。换热结束后，被加热物料通过物料输送管路110输至反应器2内参与反应，热废气通过热废气输送管路120从热源进口310输至移动床干燥机3内，同时将原煤仓6内的未干燥的原煤从移动床干燥机3的顶部通过重力作用垂直下落。热废气在移动床干燥机3内由左至右成水平方向运动，在运动过程中，未干燥的原煤与热废气接触，发生热交换，热废气带走未干燥的原煤中的水分，并继续运动至热源出口320排出移动床干燥机3，换热后的热废气称为尾气。通过将被加热物料中的热空气进行收集，并用于原煤干燥，使得热量回收利用，减少热量浪费，同时，原煤通过自身重力在下落的过程中被干燥，相比于现有技术中通过流化床干燥器对原煤进行干燥，无需提供动力设备，不仅减少了能耗，且干燥成本低。被干燥后的干燥原煤继续下落，通过干燥煤出口330落在干燥煤仓5内。由于原煤中含有颗粒较细的煤灰，且干燥后的煤灰质量很轻，在干燥过程中少量煤灰随热废气从热源出口320排出，若不进行处理，煤灰随尾气排入大气中会对空气造成污染，因此，在尾气管路130上设置除尘器4，通过除尘器4进行气固分离，尾气被净化后排空。
64.其中，换热器1开始工作时，先关闭第一调节阀1201，热废气不引入移动床干燥机3，因为开始被加热的物料量较少，产生的热废气量也很少，因此热废气的压力小，若此时将热废气输至移动床干燥机3进行干燥，则由于热废气的压力小，与未干燥的原煤换热后，压力不足以使得热废气从热源出口320排出，水分也难以排出，达不到对原煤的干燥效果。物料输送管路110上设置有压力传感器1101，热废气输送管路120上设置有第一调节阀1201。当通过压力传感器1101上显示的压力数值等于预设压力值时，打开第一调节阀1201，并通过第一调节阀1201调节热废气的流量，使得热废气进入移动床干燥机3对原煤进行干燥。预设压力值的设置，应考虑移动床干燥机3中热源进口310与热源出口320的距离，预设压力值应大于等于使得热废气能够在与原煤热交换后从热源出口320输出的压力值。第一调节阀1201调节热废气流量大小的设置，要避免流量过大使得大量煤灰随尾气排空。这样设置使得热废气气速控制在较低范围，不易产生煤灰带出，减少了后续尾气处理设备的使用，减少了能耗，节约了成本。且系统结构简单，便于维护。
65.本技术通过上述方案，实现了原煤的干燥，通过将被加热物料中的热废气通入移动床干燥机，用于对原煤的干燥，使得热废气中的热量得以利用，避免了热量损失。同时通过使用移动床干燥机，原煤通过在自身重力作用下运动，与热废气接触换热，使得热废气带走原煤中的水分，这样设置，相比于现有技术中通过动力装置对转筒式干燥机提供动力使得转筒持续转动，或向流化床干燥机中通入流化气体，使得原煤保持在流化状态，均需要消
耗大量能量。而本技术提供的干燥系统由现有技术的动设备变为静设备，大大减少了干燥过程中的能量下消耗，同时节约了干燥成本。
66.本技术不仅适用于原煤的干燥，还能够用于矿粉、粮食、化工原料等物料的干燥。
67.图2为本技术一实施例提供的原煤通道的结构示意图，如图2所示，可选的，移动床干燥机3内设置有多个互相平行的原煤通道340，原煤通道340由漏斗型原煤进口350和与原煤进口350连通的片状移动床360组成，原煤通道340的方向与热源进口310、热源出口320的方向垂直。
68.具体地，未干燥的原煤通过漏斗型原煤进口350进入片状移动床360，在片状移动床360内通过重力作用下落，未干燥的原煤下落方向与热废气运动方向垂直，这样设置有利于热废气与未干燥的原煤进行热交换，提高干燥效率，进而提高原煤燃烧的热效应。
69.可选的，片状移动床360由两列相对设置的折板3601组成，折板3601的侧边与移动床干燥机3的侧壁焊接，每个折板3601的折角3602均为130-135
°
。
70.具体地，位于折板3601竖直方向的面积较小的两侧边与移动床干燥机3的侧壁焊接，热废气通过上下相邻折板3601之间的间隙运动至原煤通道340内，与原煤通道340内垂直下落的原煤接触换热，两列相对设置的折板3601能够为原煤下落提供通道，减少原煤下落过程中煤灰的飞散。折板3601的折角3602均为130-135
°
，这样设置不仅为原煤下落起到导流的作用，同时，折角3602能够与下落的原煤发生碰撞，延长原煤与热废气换热的时间，提高换热面积，使得原煤中的干燥效率更高。
71.可选的，两列折板3601相错设置，相对的两个折板3601上下垂直距离为2-5cm。
72.具体地，两列折板3601相错设置，便于热废气的顺利通过，提高热废气中热量利用率，进而提高原煤的干燥效率。相对的两个折板3601上下垂直距离为2-5cm，能够使得热废气顺利通过，且防止原煤通道340内的原煤逸出，若相对的两个折板3601上下垂直距离大于5cm，则会导致下落的原煤中颗粒较小的煤灰随热废气逸出，增加了后续除尘器4的运行负荷。
73.图3为本技术另一实施例提供的利用热废气做气源的移动床干燥系统的结构示意图，如图3所示，可选的，移动床干燥机3内部的热源进口310与原煤通道340之间设置有布风板370。
74.具体地，热废气通经热源进口310进入移动床干燥机3内部，再通过布风板370进行分布，能够使得热废气均匀地进入原煤通道340内与未干燥的原煤接触。
75.可选的，干燥系统还设置有引风机7，引风机7设置在尾气管路130上。
76.具体地，引风机7设置在尾气管路130上，为干燥系统提供微负压，同时有利于尾气的排出，进而使得原煤中的水分排出较快，提高干燥系统的运行效率。应控制引风机7微负压大小，避免影响反应器2内的反应压力。
77.可选的，除尘器4为旋风除尘器或袋式除尘器。
78.具体地，除尘器4能够将随尾气排出的煤灰与尾气进行气固分离，达到对尾气净化的效果，使得尾气排入空气中不会对空气产生污染。优选地，本技术使用袋式除尘器对尾气进行净化除尘。
79.可选的，除尘器4的固相出口与干燥煤仓5通过固相管路140连接。
80.具体地，除尘器4进行气固分离后，将所得固相煤灰通过固相管路140输至干燥煤
仓5，提高原煤的利用率，减少原煤浪费。
81.可选的，热废气输送管路120还与惰性气体罐9通过惰性气体管路150连接，惰性气体管路150上设置有第二调节阀1501。
82.移动床干燥机3内还设置有氧气浓度传感器380和温度传感器390。
83.具体地，在利用热废气对燃点较低的物料进行干燥时，如褐煤，若热废气温度高于褐煤的燃点，或热废气中氧气含量高于褐煤自燃时所需的氧气含量时，需要通入惰性气体降低热废气中的氧气含量，达到干燥目的的同时，防止被干燥物料发生自燃或爆炸的危险，提高了干燥过程中的安全性。
84.通过氧气浓度传感器380和温度传感器390的检测结果判断是否需要通入惰性气体。当氧气浓度传感器380的检测结果低于褐煤自燃所需的氧气含量5-10，且温度传感器390的检测结果低于褐煤燃点8-15℃时，开启第二调节阀1501，通过惰性气体管路150将惰性气体罐9内的惰性气体输至移动床干燥机3内。惰性气体管路150与热废气输送管路120连接，使得惰性气体在进入移动床干燥机3时具有一定温度，防止惰性气体温度过低引起移动床干燥机3内温降过大。通过调节第二调节阀1501的开度，调节进入移动床干燥机3内惰性气体的量，达到防止褐煤自燃的目的。
85.图4为本技术一实施例提供的控制器的连接示意图，如图4所示，可选的，干燥系统还设置有控制器8，控制器8分别与压力传感器1101、第一调节阀1201、氧气浓度传感器380、温度传感器390及第二调节阀1501连接。
86.具体地，压力传感器1101用于检测物料输送管路110内热废气的压力，并将压力值实时传送至控制器8，第一调节阀1201用于调节热废气的流量大小，氧气浓度传感器380用于实时检测移动床干燥机3内气体中的氧气含量，并将氧气含量值输至控制器8，温度传感器390用于实时检测移动床干燥机3内的温度，并将温度值输至控制器8。
87.当控制器8接收到压力传感器1101传输的压力值等于预设压力值时，控制器8开启第一调节阀1201，干燥过程中，当控制器8接收到氧气浓度传感器380的检测结果低于褐煤自燃所需的氧气含量5-10，且温度传感器390的检测结果低于褐煤燃点8-15℃时，开启第二调节阀1501，通过惰性气体管路150将惰性气体罐9内的惰性气体输至移动床干燥机3内。当控制器8接收到氧气浓度传感器380的检测结果低于褐煤自燃所需的氧气含量11时，或温度传感器390的检测结果低于褐煤燃点16℃时，关闭第二调节阀1501。这样设置避免了褐煤在干燥过程中发生自燃或爆炸的问题。
88.图5为本技术再一实施例提供的利用热废气做气源的移动床干燥系统的结构示意图，如图5所示，优选地，换热器1可以为多个换热器并联设置，这样能够收集更多的热废气。移动床干燥机3也可以上下并联设置，使得原煤下落的高度更高，干燥时间更长，干燥效率更高。
89.下面以具体的实施例对本技术的技术方案进行详细举例说明。
90.本实施例中利用热废气做气源的移动床干燥系统，在具体工作时的运行流程如下：
91.本实施例以被加热物料固体氯化钠、被干燥物料褐煤为例：加热介质在换热器1内与固体氯化钠间接接触，发生热交换，同时固体氯化钠中的空气被加热升温，称为热废气。换热后的固体氯化钠通过物料输送管路110在重力作用下下落至反应器2内参与反应，热废
气通过热废气输送管路120从热源进口310进入移动床干燥机3内部，再通过布风板370，输至移动床干燥机3内，同时将原煤仓6内的未干燥的褐煤从移动床干燥机3的顶部通过重力作用垂直下落。褐煤下落时，通过在从上到下由漏斗型原煤进口350和与原煤进口350连通的片状移动床360组成的原煤通道340内做自由落体运动，热废气在移动床干燥机3内由左至右成水平方向运动，在运动过程中，未干燥的褐煤与热废气接触，发生热交换，热废气带走未干燥的褐煤中的水分，并继续运动至热源出口320在引风机7提供的微负压下排出移动床干燥机3，换热后的热废气称为尾气。被干燥后的干燥褐煤继续下落，通过干燥煤出口330落在干燥煤仓5内。
92.由于褐煤易自燃、含有颗粒较细的煤灰，且干燥后的煤灰质量很轻，在干燥过程中少量煤灰随热废气从热源出口320排出，在尾气管路130上设置除尘器4和，通过除尘器4进行气固分离，尾气被净化后排空。除尘器4使用袋式除尘器。除尘器4进行气固分离后，将所得固相煤灰通过固相管路140输至干燥煤仓5进行利用。
93.控制器8运行过程：当褐煤中氧气含量超过20％、温度高于270℃时会发生自燃。当控制器8接收到压力传感器1101传输的压力值等于预设压力值时，控制器8开启第一调节阀1201，预设压力值需要根据实际工况中移动床干燥机3中热源进口310与热源出口320的距离，预设压力值应大于等于使得热废气能够在与原煤热交换后从热源出口320输出的压力值。
94.干燥过程中，当控制器8接收到氧气浓度传感器380的检测结果大于等于15，且接收到温度传感器390的检测结果大于等于255℃时，开启第二调节阀1501，通过惰性气体管路150将惰性气体罐9内的惰性气体输至移动床干燥机3内。当控制器8接收到氧气浓度传感器380的检测结果小于等于9时，或温度传感器390的检测结果254℃时，关闭第二调节阀1501。
95.最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。