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1、引言
    干燥烘干機是被用來去除煙煤中的水分的。本文強調(diào)的足去除煙煤中的水分。要去除的煙煤中的水分主要是水基選煤工藝之后殘留的水分。20世紀(jì)六七十年代，大多數(shù)選煤廠擁有干燥機，而且這些干燥機處理了選煤廠的大部分產(chǎn)品。到了20世紀(jì)八十年代，離心干燥機的工作效率大大提高，根本上不再需要用干燥機篩選28目的部分。20世紀(jì)九十年代，工廠增加了篩網(wǎng)離心機，將煤炭離心脫水率降到325目。這意味著以典型的50劍70的哈氏可磨性指數(shù)，去除-32s日的動力煤不再需要干燥機。但是，由于高哈氏可磨性指數(shù)，使用篩網(wǎng)離心機會導(dǎo)致不可避免的產(chǎn)品損失。因此這些擁有干燥機、處理高哈氏可磨性指數(shù)煤的選煤廠保留下，干燥機。根據(jù)審批要求以及典型的流化床十燥機昂貴的運行成本和資金成本，那些沒有干燥機，處理高哈氏可磨性指數(shù)煤的工廠不能接受新的干燥機帶來的重大損失。本文中出現(xiàn)的十燥機設(shè)計主要強調(diào)：(1)熱法十燥選煤廠高哈氏可磨性指數(shù)煤中的細(xì)煤問題，(2)在產(chǎn)品易受凍的低溫環(huán)境中煤的干燥問題。
    干燥機根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)分類：
    (1)干燥室：飛灰，流化床或滾筒；
    (2)鋼化爐氣體：周圍有空氣（單程干燥機）或一部分排出氣體（氣體再循環(huán)干燥機）的回火；
    (3)系統(tǒng)壓力：正壓、負(fù)壓或推挽式的情況；
(4)燃料：煤（粉狀或塊狀）、天然氣或石油。
富通新能源銷售木屑烘干機、木屑顆粒機等機械設(shè)備。
    20世紀(jì)七八十年代典型的干燥煤是在負(fù)壓下運行的“單程”干燥機里燃燒的煤。該干燥機在圖l中說明。這種“單程”干燥機主要應(yīng)用于需要頻繁點火的懸浮細(xì)煤。該“單程”干燥機有更多的活動部分并且需要更長的停留時間，這使得它更龐大而且更昂貴。在這一時段，大約仍有20臺“單程”流化床干燥機在美國運行，加拿大15臺，俄羅斯4臺。這些干燥機的設(shè)計為正壓、負(fù)壓和推挽式的。負(fù)壓干燥機的優(yōu)點是可以將周圍空氣推入干燥機，防止揚塵的產(chǎn)生。在20世紀(jì)七十年代早期，正壓流化床干燥機就因為容易起火而不適用。到20世紀(jì)80年代，大多數(shù)新的流化床干燥機為H&P或足ENI的負(fù)壓干燥機。所有這些煙煤爐干燥機都是用周圍空氣加熱氣體的“單程”干燥機。這意味著在干燥機中有充足的空氣或氧氣，使火花能夠保持在床面上，或使懸浮細(xì)煤在流化床E面起火。這些干燥機不干燥水分低于4%的煤，導(dǎo)致干燥產(chǎn)品蒸發(fā)冷卻。相對的低溫產(chǎn)品使干燥機中煤的意外燃燒溫度最小化。“單程”干燥機中氧含量越高，表明使用的是32英尺（水柱）壓降的高能濕式凈氣器。這意味著這些干燥機，一半以上的功率都用于高能濕式凈氣器。另外，典型的“單程”流化床干燥機在氣旋溢出中大約損失l%的產(chǎn)品。
    流化床的使用要求在原料中包含一些粗粒煤。因此，盡管只有濾餅需要熱干燥，也有必要在干燥器加料中增加一些離心產(chǎn)晶。盡管這些增加的原料并不會增加蒸汽負(fù)荷，但是更高的噸位要求更大的流化床，且提升粗粒煤溫度需要的熱基本上是廢熱。
    “單程”流化床干燥機包括爆破門，H的是為干燥機中的粉塵點火器減壓。負(fù)壓和推挽式的干燥機上的爆破門都是鉸鏈?zhǔn)降�。粉塵型點火器的火源足流化床前面拐角處的明火，在那里一些潮濕的原料可能被加熱。
    大約建造了170臺這種流化床干燥機。這些干燥機中的一部分30年后仍在運行。根據(jù)大小，干燥機上的抽氣扇的馬力從1500到5000不等。這些干燥機的運行成本參數(shù)如F;
    (1)功率一主要是抽氣扇；
    (2)燃料一用于工作的輸入熱和排入大氣中的廢熱；
    (3)損失的產(chǎn)品一在氣旋溢出／洗滌廢水中處理量損失的1%。
    這些干燥機最初是在微粒排放標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)前設(shè)計的，且是在電和煤部不貴的情況下。到了20世紀(jì)90年代，這些干燥機消耗大量的電力，加工了比所需更多的煤，損失了部分產(chǎn)品，并產(chǎn)生大量廢熱。
    改進的干燥機應(yīng)該包括：
    (l)減少排入大氣的廢熱；
    (2)消除了在十燥機原料煤中包含粗粒煤的必要性；
    (3)減小每噸水分蒸發(fā)需要的功率；
    (4)回收在氣旋溢出洗滌廢水中失去的微粉；
    (5)產(chǎn)生一種水分低的干燥機產(chǎn)品，降低重量，使經(jīng)過干燥機的煤與干燥產(chǎn)品混合，達(dá)到所需的水分要求。
2、氣體再循環(huán)式干燥機
以前的煙煤爐水分干燥機用排入大氣的廢氣流，即周圍空氣來調(diào)節(jié)爐內(nèi)存在的氣體，這些排入大氣的廢氣包括鍋爐氣、冷卻氣、蒸汽。這些干燥機排放到空氣中的氣流量很高，且有充足的、濃度為16%～18%的氧氣在煤的干燥過程中進行燃燒或點火。
    上述處理工藝可以用一部分廢氣來代替調(diào)節(jié)爐內(nèi)的氣體。該方法對處理工藝的影響如下：
    (1)由于干燥燃料的原因，導(dǎo)致干燥氣體只有1%-5%的氧氣濃度，小于煙煤燃燒所需的最低氧，氣濃度。
    (2)基于典型的50%的循環(huán)率，使排入大氣中的氣流降低，降低幅度大約為“單程”流化床干燥機蒸汽負(fù)荷的一半。
    (3)氣體再循環(huán)處理工藝導(dǎo)致廢氣或循環(huán)氣中含有45%～50%的水分，這就需要有更高的溫度（大概93℃）。由于排入大氣中的廢氣流較低而導(dǎo)致了單位廢氣產(chǎn)生更高的廢熱，但是凈廢熱率降低。
    圖2顯示的是氣體再循環(huán)的流程圖。其優(yōu)勢在于內(nèi)部氣體使煤干燥但不燃燒，而且排到大氣中氣流更少。氣體再循環(huán)干燥機是已經(jīng)經(jīng)驗證的技術(shù)，并且已經(jīng)商業(yè)化。低品質(zhì)煤比煙煤擁有更高的揮發(fā)物含量，也就是吏低的同定碳含量，這導(dǎo)致其著火點很低。美國煤礦局在二十世紀(jì)四十年代為干燥低品質(zhì)煤開發(fā)出了氣體再循環(huán)干燥機。鎂鋁集團在Sandow建設(shè)了9個氣體再循環(huán)干燥機，從1954年運行到2007年。2006年，Prairie Mines在加拿大的薩斯喀徹溫省成功安裝了一臺氣體再循環(huán)干燥機。
  20世紀(jì)70年代，氣體再循環(huán)處理也用于制造22對焦炭電池預(yù)熱器。因為干燥產(chǎn)品通常被加熱到145～205℃，因此惰性氣體和氣體再循環(huán)處理工藝的使用是焦炭電池預(yù)熱器所必需的。
2.1干燥室
    CE雷蒙德閃蒸干燥機是一種細(xì)煤的干燥機，應(yīng)用于20世紀(jì)六十年代。這是一種傳輸式干燥機，小于6.35mm的煤進入一個垂直的干燥筒內(nèi)，煤在干燥筒的頂部溢出，并在旋風(fēng)分離機內(nèi)還原。煤在干燥機中有2～3秒的停留時間，干燥機能有效地對其干燥。該干燥機存在的問題是，由于爐內(nèi)的氣體與周圍空氣的剛火而容易被點燃，導(dǎo)致危險。氣體再循環(huán)干燥機和閃蒸干燥機的使用解決了點火的問題，使閃蒸干燥機安全有效。氣體再循環(huán)閃蒸干燥機的優(yōu)勢如下：
    (1)使用氣體再循環(huán)閃蒸干燥機不要求包含任何粗粒煤，與“單程”流化床干燥機相比，這就降低了需要干燥的煤量，從而使干燥機的規(guī)�？s小，去除了加熱粗粒煤而需要的熱量。這意味著氣體再循環(huán)閃蒸干燥機只能處理濾餅。
(2)干燥機中2～3s的停留時間使得干燥機規(guī)模更小。
    (3)氣體再循環(huán)閃蒸干燥機的產(chǎn)品與“單程”流化床干燥機的產(chǎn)品含水量大致相同（約2%）。由于處理選煤廠中級顆粒的離心干燥機得到更新，變得更加有效，干燥產(chǎn)品中2%的水分只能干燥一部分濾餅，從而達(dá)到6%～8.5%的水分含量與小于50mm的產(chǎn)品混合，這就進一步減小了十燥機的規(guī)模。
    閃蒸干燥機運行過程中，給料時成塊的濾餅在高速率氣流中分散，其分散的速度取決于位于干燥筒底部的高速文丘里管。分散塊狀物料的速度是濾餅灰分含量的一個函數(shù)。如果濾餅含大量粘土，其代替方法是合并閃蒸干燥筒底部的介質(zhì)床。與之前的“單程”流化床干燥機相反，介質(zhì)床是一種惰性物質(zhì)流化床。濾餅和個別微粒到達(dá)介質(zhì)床，迅速地從介質(zhì)床中與分解的凝聚物輸出，然后被傳送。具體方法的選擇要取決于濾餅的預(yù)測分析。介質(zhì)床的缺點足導(dǎo)致系統(tǒng)壓力的提高。
2.2系統(tǒng)壓力
    如前所述，以前的“單程”流化床干燥機可以足(l)負(fù)壓干燥機；(2)正壓干燥機；(3)推挽式干燥機。負(fù)壓流化床干燥機成為首選是因為(1)負(fù)壓允許消防軟管進入干燥室中以滅火；  (2)干燥機上任何泄漏都可把周圍空氣推入干燥機中而不是把廢氣排入大氣中。
  氣體再循環(huán)干燥機正好相反。負(fù)『玉氣體再循環(huán)干燥機中的空氣很容易進入干燥機中，而且很難辨別泄漏源頭。如果正壓氣體再循環(huán)十燥機上有泄漏，廢氣就被排出（用來確定泄漏源頭），而且沒有空氣排放到大氣中。這就說明氣體再循環(huán)閃蒸干燥機應(yīng)該完全是正壓的。AMAX-Belle Ayr氣體再循環(huán)流化床低品質(zhì)煤干燥機(1984)和Consol-Georgetown氣體再循環(huán)閃蒸細(xì)煙煤干燥機都足推挽式系統(tǒng)，這會產(chǎn)牛間歇性點火（且頻率平均）。
    正壓氣體再循環(huán)閃蒸干燥機有兩個風(fēng)扇：(1)位于循環(huán)導(dǎo)管的循環(huán)扇；(2)燃燒空氣扇。這與焦炭電池預(yù)熱器、Alcoa Sandow褐煤干燥機和Prairie Bienfait褐煤干燥機的設(shè)計相匹配。
2.3產(chǎn)品回收／粒子排放控制
    使用惰性氣體的袋式除塵器用來回收產(chǎn)品和控制粒子排放，這與“單程”流化床干燥機的高能凈氣器相反。袋式除塵器有5英尺的壓降而高能凈氣器的壓降為32英尺。相對于高能凈氣器，袋式除塵器使整個干燥機的靜壓或者壓力降了一半。這就意味著氣體循環(huán)扇的馬力能夠降到“單程”流化床干燥機廢氣扇的一半，而蒸汽負(fù)荷大致相同。
    使用袋式除塵器而不是高能凈氣器的優(yōu)勢如下：
    (1)基于濾餅的干燥，袋式既可以代替凈氣器也可以代替以前“單程”流化床千燥機使用的氣旋。袋式除塵器可以放在循環(huán)氣流和廢氣流之前的內(nèi)部氣體循環(huán)中。這可以與用在Prairie-Bienfait褐煤氣體冉循環(huán)干燥機中的處理流程相匹配。
    (2)與以前的“單程”流化床干燥機中要有1%的產(chǎn)品損失不同，袋式除塵器回收r全部干燥產(chǎn)品。
    (3)每噸蒸汽負(fù)荷系統(tǒng)馬力減少了1/2。
    (4)袋式除塵器的使用消除了在處理“單程”流化床干燥機凈氣器污水時使用增稠劑的必要性。
2.4燃料
    氣體再循環(huán)閃蒸干燥機加熱器可以用煤粉、天然氣或者石油點火。由于爐體壓力，可能很難點燃?xì)怏w加熱器�，F(xiàn)有的大部分正壓氣體再循環(huán)干燥機都是由天然氣或煤粉點火的。由于對空氣需求量的差異，天然氣點火的的氣體加熱器可由I%N3%的氧氣操控，而煤粉燃料是2%～5%的氧氣。天然氣點火的干燥爐成本大約是煤粉燃料加熱器的一半。
2.5熱工蒸發(fā)負(fù)荷的啟動與關(guān)閉
由于布袋除塵器的溫度限制和煤炭的點火潛能，在加入煤料前使干燥氣體惰性化，在沒有進行氣體惰性化之前不能加料。這是由一個人工蒸發(fā)負(fù)荷( AEL)完成的。該AEL是空氣霧化水，會產(chǎn)生能迅速蒸發(fā)的微小液滴。AEL是一個人工的散熱器，擁有960 BTU/磅水的汽化潛熱。干燥機通過激活循環(huán)扇來啟動。氣體加熱機／干燥爐隨后把AEL作為散熱片而肩動，并保持一個預(yù)設(shè)的排氣溫度。燃燒過程消耗氧氣（包括過量空氣和氧氣），而系統(tǒng)中的氧氣在幾分鐘之內(nèi)會變成廢氣。AEL由一個廢氣溫度設(shè)定點控制，該溫度高于干燥爐控制廢氣溫度設(shè)定點2度。當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)惰性化，煤炭加料就被肩動，控制系統(tǒng)會變?yōu)樽詣�。由于AEL和干燥爐廢氣溫度設(shè)定點的籌異，AEL會自動降低煤炭水分，變成散熱片。AEL控制流程是自動化的，如果煤炭加料突然損失，它能自動被激活。盡管干燥爐輸出會自動收叫原料，以免原料損失，但是AEL會更快地反映，并且保留十燥爐和管道系統(tǒng)里的熱量。處理過程在煤炭加料減少關(guān)機時和加料率低時反轉(zhuǎn)，煤炭加料關(guān)閉，并被AEL代替。在所有的煤炭都從系統(tǒng)中傳送}}{后，干燥爐關(guān)閉。
    上述大部分系統(tǒng)已經(jīng)用在最近的氣體再循環(huán)干燥機中，包括Prairie-Bienfait公司，AMAX- BelleAyr公司，Unocal-Obed公司和White Energy-Tabang公司。早期安裝的設(shè)備，如1954年建設(shè)的Alcoa-Sandow氣體再循環(huán)干燥機實際上是由氮氣啟動的。氣體霧化AEL是氮氣惰性化的一個重大改進。使用空氣霧化水分對氧氣濃度的影響微乎其微。
3、結(jié)論
    圖3顯示了濾餅干燥系統(tǒng)的示意圖。最佳的濾餅干燥系統(tǒng)是正壓、氣體再循環(huán)、閃蒸干燥機和人工蒸汽負(fù)荷。如果干燥機加料含粘土成分凝聚成濾餅，有必要使用介質(zhì)床以分解凝聚物。該干燥機最初的目的是處理： (1)高可磨性指數(shù)、有一定比例，-325日的煤產(chǎn)品；(2)煤炭在低溫環(huán)境q1運輸車上的結(jié)冰問題。

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