一种煤炭干燥系统的自动快速控温装置及煤炭干燥系统的制作方法

本发明涉及煤炭生产领域，特别是涉及一种煤炭干燥系统的自动快速控温装置。

背景技术：

含水分较高的煤炭或煤泥在储存和运输的过程中，尤其是冬天往往会冻结在储煤场或者货车车厢内，给货主或者运输方带来很大的不便和一定的经济损失。再者，含水分较高的煤炭运输时会造成很大的浪费。因此，对于含水分较高的煤炭在运输或使用前一般需要经过干燥处理。

国内目前应用于煤炭的干燥工艺主要有：气流干燥和转筒干燥。气流干燥：气流干燥机用于煤粉的干燥，在工程中已有大量的应用。在干燥处理挥发份＞10％以上的煤粉时，由于干燥过程中气流带着物料和管壁剧烈摩擦容易产生静电给安全生产带来隐患。当煤粉的水分较大时，物料易粘壁、易堵塞管道导致系统着火爆炸，造成安全事故。同时旋风除尘器也容易粘壁阻塞，系统很难较长时间运转。一般生产过程中干燥介质加入惰性气体控制气流干燥机的进气氧含量作为主要的防爆措施。但气流干燥系统的能耗较高。

转筒干燥：转筒干燥机以大量应用于煤炭、煤泥和原煤的干燥。在烘干挥发份小于20％的煤炭、煤泥及原煤的干燥时，一般生产过程中干燥介质用热烟气(燃煤烟气、燃油烟气等)作为干燥介质。典型的优点就是处理量大、运转稳定。缺点是占地面积较大，由于采用直接烘干，尾气的热损失造成系统能耗较大。在处理挥发份大于20％煤炭、煤泥及原煤的干燥时，一般用惰性气体控制干燥机的进气氧含量作为主要的防爆措施。

但是在煤炭干燥过程中，由于生产需要、操作不当或者设备故障等原因，待处理的湿煤炭的给料量下降时，从热风炉通入的干燥介质-热烟气将会过剩，这样待处理的煤炭很容易会被过度干燥，并且干燥后的尾气烟气温度也会快速升高，容易引起干燥煤炭着火或者煤尘爆炸等安全事故。目前对于这种情况，常规的方法是减少热风炉的燃料给料量来降低烟气温度，但是调整燃料给料量需要一定的反应时间，无法有效的迅速降低烟气温度。

专利CN200620115345.2公开了一种煤炭干燥设备，其包括煤粉仓，煤粉仓的底部设有出料口，煤粉仓的出料口通过管道与加料螺旋输送机的进料口相通，加料螺旋输送机的出料口与位于回转烘干机的圆形转筒右端的进料口相通，圆形转筒的轴线为左低右高设置，圆形转筒内沿轴线方向设有多个加热管，圆形转筒左端下方的侧壁处设有出料口，圆形转筒的出料口与排料螺旋输送机的进料口相通，圆形转筒煤粉的效率高，产品质量稳定，安全性左端上方的侧壁处与气体循环管路的排气管的进口端相连，排气管上连接有防爆装置，排气管的出口端通过管路与布袋除尘器的进气口相通，布袋除尘器的出气口通过管路与循环风机的进风口相通。该专利中并没有提到如何调节烟气温度。

因此，提供一种煤炭干燥系统的自控控温装置是亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

基于上述不足，本发明提供了一种新的煤炭干燥系统的自动快速控温装置。该控温装置能够高效、迅速的降低烟气温度，从而避免发生煤炭过度干燥以及煤尘爆炸等问题。

本发明采用如下技术方案：

一种煤炭干燥系统的自动快速控温装置，所述煤炭干燥系统包括热风炉和干燥机，所述热风炉与所述干燥机通过烟气管道相连通，其中所述自动快速控温装置包括控制器、温度传导组件和降温组件，所述温度传导组件与所述控制器电连接，所述降温组件与所述控制器电连接；

其中所述温度传导组件包括至少一个温度传感器，所述温度传感器设置在所述干燥机中；

当所述温度传导组件检测到所述干燥机中的干燥温度大于预设警戒值时，所述控制器控制所述降温组件启动，对烟气管道中的干燥介质进行降温。

其中，所述降温组件包括水汽降温部件，所述水汽降温部件包括雾化喷头、水泵以及水池，所述雾化喷头与所述水池通过所述水泵相连通，所述雾化喷头设置在所述烟气管道中；

所述降温组件启动后，所述雾化喷头生成雾化水汽被所述烟气管道中的高温热烟气蒸发为水蒸气，从而达到降低所述烟气管道中的热烟气温度的目的。

其中，所述雾化喷头靠近所述干燥机。

其中，所述雾化喷头与所述干燥机之间的距离不小于1米。

其中，所述雾化喷头为多个，多个所述雾化喷头均匀设置在靠近所述干燥机的烟气管道中。

其中，多个所述雾化喷头均匀分布在所述烟气管道的多个横截面上。

其中，至少一个所述温度传感器设置在所述干燥机中的待干燥煤炭与干燥介质的混合区域，和/或至少一个所述温度传感器设置在靠近所述干燥机的尾气出口的位置。

本发明还提供一种煤炭干燥系统，包括热风炉和干燥机，还包括前述的煤炭干燥系统的自动快速控温装置。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的煤炭干燥系统的自动快速控温装置能够对干燥机中的温度进行监控，当干燥机中的温度大于预设警戒值时对干燥介质进行降温，从而保证进入干燥机的高温烟气的热量不会过剩，从而避免发生给料量减少而热量不减少的问题，进而避免煤炭干燥过度以及煤炭着火或者煤尘爆炸等问题。

(2)本发明的煤炭干燥系统的自动快速控温装置的降温组件结构简单，改建费用低，适于推广。

附图说明

图1为煤炭干燥系统的一个实施例的整体示意图；

图2为本发明的煤炭干燥系统的自动快速控温装置的一个实施例的整体示意图；

图3为本发明的煤炭干燥系统的自动快速控温装置的具体示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例和附图来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1，一种煤炭干燥系统，其包括干燥机100、热风炉200、除尘器300和给料装置400。

其中干燥机是实现煤炭干燥的主要设备。干燥机100上设置有热风进口、尾气出口、进料口和出料口。

热风炉200通过烟气管道管道201与热风进口连通；热风炉不断向干燥机提供高温烟气作为干燥介质，高温烟气与待处理煤炭(湿煤炭)接触进行换热，实现煤炭的干燥。

除尘器300与干燥机100的尾气出口连通；与煤炭接触后温度降低的气体携带着煤炭蒸发出的水蒸气(即废烟气)进入除尘器进行除尘处理和除湿处理。

给料装置400与干燥机100的进料口连通。

待处理的原料煤炭从原料煤仓500中通过给料装置400进入干燥机进行干燥，干燥处理完成后得到的干燥煤炭从干燥机中排出。热风炉向干燥机提供高温烟气作为干燥介质，除尘器300用于回收煤炭粉尘以及处理气体。

为了解决给料量降低带来的高温烟气热量过剩带来的一系列问题，参见图1和图2，本发明在煤炭干燥系统上增加了自动快速控温装置600，该自动快速控温装置600包括控制器610、温度传导组件620和降温组件630，所述温度传导组件620与所述控制器610电连接，所述降温组件630与所述控制器610电连接。

温度传导组件620将收集到的温度信息发送至控制器610，控制器610判断是否大于预设警戒值，当温度大于预设警戒值时控制降温组件630启动，通过降温组件630实现高温烟气的降温，从而保证进入干燥机的高温烟气的热量不会过剩，从而避免发生给料量减少而热量不减少的问题，进而避免煤炭干燥过度以及煤炭着火或者煤尘爆炸等问题。本发明从降低热量方面来解决煤炭干燥过度的问题，减少了能量消耗，保证了干燥质量，避免了煤炭着火现象的发生，节能环保。

本实施例中，控制器610包括温度接收单元、温度判断单元和降温启动单元；其中温度接收单元与温度传导组件电连接，用于接收温度传导组件传来的温度信息并将其发送至温度判断单元；温度判断单元接收温度接收单元传输的温度信息并将其与预设的警戒值进行比较判断是否大于该预设警戒值，当温度大于该预设警戒值时发送启动指令至降温启动单元；降温启动单元与降温组件电连接，用于控制降温组件的启动和关闭。

其中参见图3，所述温度传导组件620包括至少一个温度传感器621，所述温度传感器621设置在所述干燥机100中。温度传感器设置在干燥机中能够及时、准确的检测干燥机的温度，从而及时将温度信息发送至控制器。进一步的，至少一个所述温度传感器621设置在所述干燥机中的待干燥煤炭与干燥介质的混合区域，这样能够准确控制混合区域的温度。同时至少一个所述温度传感器设置在靠近所述干燥机的尾气出口的位置，这样能够检测尾气的温度，避免尾气过热发生着火或爆炸。

本实施例中，第一温度传感器设置在待干燥煤炭与干燥介质的混合区域，第二温度传感器设置在干燥机的尾气出口处。本实施例中设定当温度接收单元接收到的第一温度传感器的温度大于200℃时，降温启动单元控制降温组件启动；当温度接收单元接收到的第二温度传感器的温度大于115℃时，降温启动单元控制降温组件启动。

进一步的，参见图3，所述降温组件630包括水汽降温部件，所述水汽降温部件包括雾化喷头631、水泵632以及水池633，所述雾化喷头631与所述水池633通过所述水泵632相连通，所述雾化喷头631设置在所述烟气管道中；所述降温组件启动后，所述雾化喷头生成雾化水汽与所述烟气管道中的干燥介质混合。当检测到干燥温度高于预设警戒值时，打开降温组件的雾化喷头，持续生成雾化水汽，高温烟气通过与水汽的换热来迅速降低高温烟气的温度。本实施例在烟气通道中设置降温组件，使得高温烟气在进入干燥机之前与雾化水汽接触进行降温，从而迅速控制了进入干燥机的高温烟气的温度。与降低热风炉的给料量相比，采用水汽降温组件反应迅速，降温快。

进一步的，所述雾化喷头631靠近所述干燥机100。雾化喷头最好设置在靠近干燥机一端的烟气管道中，这样可以避免原料煤炭给料量恢复热量需求增加时影响高温烟气的温度。

更优的，所述雾化喷头631与所述干燥机之间的距离不小于1米。这样设置能够使的高温烟气与雾化水汽充分接触从而降温。

为了更好的对高温烟气进行降温，本实施例中的雾化喷头631为多个，多个所述雾化喷头均匀设置在靠近所述干燥机的烟气管道中。当烟气管道为圆形时，雾化喷头可以呈环形阵列设置。

较佳的，多个所述雾化喷头631均匀分布在所述烟气管道的多个横截面上。也就是说不是所有的雾化喷头都位于同一截面上，这是为了实现更好的降温效果。

相应的，参见图3，本发明还提供一种煤炭干燥系统，包括热风炉200和干燥机100，以及上述任意实施例所述的煤炭干燥系统的自动快速控温装置。通过自动快速控温装置来实现对进入干燥机的高温烟气的温度监控，避免发生物料干燥过度、煤炭着火以及煤尘爆炸的问题。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。