(a)高溫流化床煤炭干燥技術(shù)簡(jiǎn)介
流化床干燥用于煤炭干燥始于1955年前后,在其后逐漸成為煤炭干燥的首選干燥機(jī)。1958年全美有6臺(tái)轉(zhuǎn)筒干燥機(jī),64臺(tái)振動(dòng)流化床干燥機(jī),44臺(tái)氣流干燥機(jī),6臺(tái)振動(dòng)流化床干燥機(jī)用于煤炭干燥,到了1961年,則有11臺(tái)轉(zhuǎn)筒干燥機(jī),66臺(tái)振動(dòng)流化床干燥機(jī),40臺(tái)氣流干燥機(jī),23臺(tái)振動(dòng)流化床干燥機(jī)用于煤炭干燥。截止到1980年,總共有170余臺(tái)流化床干燥機(jī)用于煤炭干燥。其中一些干燥機(jī)運(yùn)行時(shí)間已超過30年。主要是由于流化床干燥機(jī)用于煤炭干燥具有以下優(yōu)勢(shì):
可以采用高溫進(jìn)氣,最高可達(dá)950度;
由于采用高溫進(jìn)氣,因此設(shè)備緊湊,投資低,能耗低;
單機(jī)產(chǎn)量大:已投產(chǎn)的最大水份蒸發(fā)量可達(dá)150噸/時(shí)(流化面積為33平米,根據(jù)需要可達(dá)100平米);
可以直接干燥寬篩分物料:0-2"(0-50mm);
可以實(shí)現(xiàn)粗細(xì)顆粒干燥和分離。
(b)煤炭干燥的爆炸問題
眾所周知,煤粉的Kst大約為80,屬于輕微但有破壞性爆炸的粉塵。煤粉的爆炸問題是煤炭干燥首先要解決的安全問題。
防止煤粉爆炸三大措施:
由于粉塵爆炸的三角形(褐煤更容易爆炸,其氧氣濃度:7-8%)為:1),溫度:600度;2),氧氣濃度:11%;3),粉塵濃度:80g/m3。所以在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中至少必須去除粉塵爆炸的三角形中的一個(gè)邊。
根據(jù)相關(guān)部門對(duì)流化床煤炭干燥機(jī)的粉塵爆炸進(jìn)行調(diào)查結(jié)果顯示:60%左右的爆炸是由于人為操作不當(dāng)所致;40%左右的爆炸是由于錯(cuò)誤的操作規(guī)范所致。因此流化床煤炭干燥機(jī)的全自動(dòng)控制可以避免為操作不當(dāng)而導(dǎo)致的粉塵爆炸。另外,所有設(shè)備的開車程序,設(shè)備連鎖,緊急停車程序,干燥工藝的HAZOP分析,重要儀表都必須仔細(xì)地,嚴(yán)格地,定期地進(jìn)行檢查,以徹底杜絕因錯(cuò)誤的操作規(guī)范而導(dǎo)致的粉塵爆炸。
系統(tǒng)泄爆裝置的設(shè)計(jì)和安裝。
根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),流化床煤炭干燥的爆炸問題是可以完全得到徹底地解決。
(c)工藝流程
待干燥的煤炭(0-50mm)加入料斗(Wet Coal Bin), 通過加料器(Feeder)進(jìn)入流化床干燥機(jī)的內(nèi)部(即布風(fēng)板(Bed Plate)的上部),在其中被來自燃燒室的高溫?zé)煔猓?00-1000度)所加熱干燥:粗顆粒(0.5-50mm)由流化床干燥機(jī)側(cè)部的溢流口(Discharged Gate)排出;細(xì)顆粒(0-1mm)則被熱風(fēng)帶到除塵器(Dust Collector)分離后由底部關(guān)風(fēng)器(Rotary Discharge)排出;尾氣經(jīng)由布袋除塵器或濕式除塵器(Scrubber)進(jìn)一步除塵后排出。
(d) 高溫流化床干燥機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
由于布風(fēng)板(Bed Plate)的下部(燃燒室及管道系統(tǒng))為內(nèi)襯耐火水泥,其工作溫度可達(dá)1200度以上;而布風(fēng)板(Bed Plate)的上部(大約50mm),即干燥室的內(nèi)部溫度大約為尾氣出口溫度(60-100度),高溫流化床干燥機(jī)的設(shè)計(jì)只要解決布風(fēng)板及其上部50mm-100mm處的耐高溫設(shè)計(jì)即可。采用用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的耐高溫材料制作布風(fēng)板,經(jīng)多年證實(shí),完全可以在1000度以下長(zhǎng)時(shí)間工作。
