一种真空褐煤干燥装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于真空干燥技术领域，涉及一种真空干燥装置，尤其涉及一种适用于褐煤等低阶煤的真空干燥装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]褐煤是煤化程度最低的煤，因外表呈褐色或暗褐色而得名。全世界的褐煤地质储量约为4万亿吨，占全球煤炭储量的40%。我国褐煤资源丰富，据20世纪末的统计，全国已有探明褐煤保有储量1300亿吨，占全国煤炭总储量的13%左右。在我国目前已探明的褐煤保有储量中，以内蒙古东北部地区最多，约占全国褐煤保有储量的3/4 ;以云南省为主的西南地区的褐煤储量约占全国的1/5 ;东北，华东和中南地区的褐煤占全国的5%左右。褐煤是一种高挥发分、高水分、高灰分、低热值、低灰熔点的劣质燃料。影响褐煤利用最主要的因素是含水量较高，对其加工利用之前必须进行干燥处理。
[0003]目前，工业上现有主要的褐煤干燥方法主要有蒸汽管式干燥法、烟气干燥法和蒸汽流化床式干燥法。其中蒸汽管式干燥法是一种以过热蒸汽为加热介质的间接加热的热法干燥，该方法为目前工业应用最为成熟的褐煤干燥方法，但此法能耗高，尾气排量大。烟气干燥是利用高温烟气与褐煤直接换热，从而让煤中水分蒸发，此法温度较高，危险性大。蒸汽流化床式干燥法是让煤在流化状态下通过与过热蒸汽直接换热，达到干燥效果，并回收蒸汽废热，此法系统较为复杂，其中涉及到的蒸汽压缩机(热泵)的制造较为困难，在国内尚无应用先例。
[0004]综上，现有技术中存在如下问题:(1)传统干燥工艺温度一般在160°C?250°C，温度较高，安全性差；(2)蒸汽管式等干燥方法排放量大，从煤中蒸发出来的水分无法回收；(3)传统干燥工艺在干燥过程中煤里会有部分有益挥发份的流失。为此，需要一种适用于褐煤等低阶煤的真空干燥装置，以解决现有技术中所存在的干燥方法能耗高、排放量大、危险性高和系统复杂等问题，实现煤中有益挥发份的零析出，提高系统的安全性，实现资源的持续利用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种真空褐煤干燥装置及其使用方法，以解决现有技术中所存在的干燥方法能耗高、排放量大、危险性高和系统复杂等问题，实现煤中有益挥发份的零析出，提高系统的安全性，实现资源的持续利用。
[0006]为实现上述目的，本发明一方面提供一种真空褐煤干燥装置，包括原煤仓，还包括依次连接的真空锁斗、真空给料罐、真空干燥机和冷凝系统，所述冷凝系统的上方设有真空泵。
[0007]在以上方案中优选的是，所述真空干燥机的下方通过卸料阀设有干煤出口。
[0008]还可以优选的是，所述真空锁斗通过阀门设置在原煤仓的下方。
[0009]还可以优选的是，所述真空给料罐通过阀门设置在真空锁斗的下方。
[0010]还可以优选的是，所述原煤仓的顶部设有原煤入口。
[0011 ] 还可以优选的是，所述真空干燥机的上部设有蒸汽入口，下部设有冷凝液出口。
[0012]还可以优选的是，所述冷凝系统的顶部设有连接真空泵的不凝气出口，底部设有冷凝液出口。
[0013]本发明的另一方面提供一种真空褐煤干燥装置的使用方法，首先，将褐煤储存在原煤仓中，通过阀门送至真空锁斗中，此时真空锁斗底部阀门处于关闭状态，其上部与原煤仓联通，处于常压状态；卸料完成后，真空锁斗顶部阀门关闭，开始建立真空环境，真空度达到设定数值后，其下部的卸料阀开启，卸料至真空给料罐；这时真空给料罐持续将原料褐煤送入真空干燥机中，褐煤在真空干燥机的内部与换热管中通入的常压蒸汽进行换热，由于真空干燥机内部处于负压环境，水的沸点降低，煤中水分受热后在低于100°c的温度下蒸发；然后，蒸发出来的水蒸气从真空干燥机上部排出至冷凝系统中，冷凝系统采用喷淋水直接换热或间接空冷形式；使得蒸汽经过冷却后以液态形式排出，由于温度较低，冷凝液直接返回到全厂水处理系统中回收利用，部分不凝气体则由通过真空泵排至大气；这样，经过干燥的褐煤等低阶煤则经由真空干燥机底部卸料阀排出，卸料阀保持真空干燥机内部与外部环境压差。
[0014]在以上方案中优选的是，所述真空锁斗实现由常压至真空的连续给料，通过卸料阀维持压差实现连续排料；其避免采用高能耗的风机抽真空的形式，而优化配置装置的运行参数，通过将煤中蒸发出来的蒸汽在冷凝系统中冷凝，，实现并维持真空干燥机内部的真空环境。
[0015]还可以优选的是，所述真空干燥机内部绝对压力为20_60KPa，煤中水分达到75-85 °C时开始蒸发。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0017]本发明的一种真空褐煤干燥装置及其使用方法，其解决了现有技术中所存在如下问题:(1)传统干燥工艺温度一般在160°c?250°C，温度较高，安全性差；(2)蒸汽管式等干燥方法排放量大，从煤中蒸发出来的水分无法回收；(3)传统干燥工艺在干燥过程中煤里会有部分有益挥发份的流失。即有效解决现有技术中所存在的干燥方法能耗高、排放量大、危险性高和系统复杂等问题，提出了在真空环境下实现褐煤等低阶煤的干燥，系统运行温度维持在100°C以下，完全实现煤中有益挥发份的零析出，提高系统的安全性，并通过喷淋系统回收了从煤中蒸发出来的水分，实现资源的持续利用；即本发明具有如下优点:(1)其在真空环境下利用蒸汽对褐煤等低阶煤进行干燥，系统运行温度在100°C以下，褐煤的有益挥发份不会析出，更不会有燃烧或爆炸的危险；(2)其利用冷凝系统将煤中蒸发出来的水分凝结创造真空环境，大大降低了系统能耗；(3)其热源是利用了蒸汽液化放出的潜热，由于在真空环境下水的饱和温度降低，所以热源和介质之间的传热温差大，速率快、效率高；(4)其主体设备结构合理，使用维护方便；(5)其从褐煤等低阶煤中蒸发出的水分利用冷凝系统冷凝，故使得本发明无含尘气体的排放，仅有部分N2、C02等不凝气体的排放，另外，喷淋冷凝下来的这部分水分可进行废水回收，实现水资源的再生；(6)其整个装置在真空环境中运行，工艺流程中的粉尘不会外泄，使得工作环境清洁。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明:
[0019]图1是本发明的真空褐煤干燥装置的结构示