一种煤泥干燥处理装置的制作方法

本发明属于煤泥干燥领域，具体涉及一种煤泥干燥处理装置。

背景技术：

在选厂生产中，产生的副产品煤泥含水量高，热值低，经济效益较低，因此，需要对煤泥进行干燥，提升其热值，从而提高经济效益。

常规干燥技术容易造成煤泥受热不均，外层过热分解、内层干燥不充分的问题，无法实现对煤泥的充分干燥，容易造成热能浪费。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本发明旨在提供了一种煤泥干燥处理装置，解决了现有技术中煤泥受热不均、外层过热分解、内层干燥不充分的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种煤泥干燥处理装置，包括依次连接的浓缩单元、压滤单元和制条干燥单元，其中，制条干燥单元包括挤压组件、位于挤压组件下方的干燥组件以及位于挤压组件和干燥组件之间的制条孔板，其中，挤压组件包括挤压筒以及位于挤压筒内的活塞，干燥组件包括干燥筒以及用于为干燥筒内提供干燥气体的供气单元，挤压筒中活塞与制条孔板间的空间为挤压腔，干燥筒内为干燥腔，挤压腔与进料管连通，干燥筒与排料管连通；也就是说，沿竖直方向，活塞、挤压腔、制条孔板、干燥腔依次布置。

进一步地，上述煤泥干燥处理装置尤其适用于低阶煤泥。

进一步地，上述煤泥干燥处理装置中，制条干燥单元的干燥对象尤其适用于浓缩机底流经压滤后的细粒级高粘煤泥，此种细粒级高粘煤泥的粒度为0.5mm以下，含水量在20％～24％；干燥气体来源于发电厂锅炉燃烧得到的烟气尾气。

进一步地，浓缩单元包括浓缩机、底流管道和浓缩底流泵，其中，浓缩机的出料口通过底流管道与压滤单元的进料口连接，浓缩底流泵设于底流管道上。

进一步地，上述浓缩机的底流浓度为350g/l～400g/l。

进一步地，压滤单元包括压滤机以及为压滤机提供动力的压滤电机，压滤机的出料口与制条干燥单元的进料管连接，压滤电机固设于安装面上。

进一步地，压滤机为板框压滤机。

进一步地，压滤机的入料压力为0.11mpa～0.12mpa，压滤机的压滤压力为0.10mpa～0.20mpa。

进一步地，压滤机的出料口通过传动组件与制条干燥单元的进料管连接，该传动组件包括皮带、皮带滚轮、皮带电机和皮带支架，皮带的两端分别套设在皮带滚轮的部分外周面，皮带的两端通过皮带滚轮与皮带转动连接，皮带电机固设于皮带支架的横梁上，用于驱动皮带滚轮转动，压滤机的出料口位于皮带的上方。

进一步地，皮带水平放置。

进一步地，上述煤泥干燥处理装置还包括与干燥筒的烟气出口连接的热量回收单元。

进一步地，上述热量回收单元包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器、储液器和膨胀阀，蒸发器与制条干燥单元的烟气出口连接。

进一步地，沿竖直方向，活塞、挤压腔、制条孔板、干燥腔依次布置。

进一步地，上述制条干燥单元还包括用于检测挤压腔内煤泥压力的压力传感器。

进一步地，压力传感器位于挤压腔的底部、制条孔板上。

进一步地，上述制条干燥单元还包括用于检测干燥腔温度的温度传感器。

进一步地，温度传感器位于干燥腔的侧壁或悬空设于干燥腔的轴线上。

进一步地，上述制条干燥单元还包括驱动挤压筒和进料管振动的激振器。

进一步地，激振器设于进料管的下方且与进料管的侧壁相接触。

进一步地，上述制条干燥单元还包括位于挤压腔内的布料组件，布料组件包括传料板和布料板，传料板的一端为连接端，另一端为悬空端，悬空端延伸至挤压腔的轴线，其连接端与挤压腔的侧壁转动连接，布料板挂设于传料板的悬空端，传料板的形状为向下倾斜的平板状，布料板的形状为伞形。

进一步地，上述布料组件还包括升降带，升降带的一端与传料板的悬空端连接，升降带的另一端穿过进料管与活塞的上端面连接，使得传料板的悬空端与活塞的运动方向相反。

进一步地，上述传料板的连接端通过扭簧与挤压腔的侧壁转动连接；或者，传料板的悬空端朝向制条孔板一侧通过螺旋拉簧与挤压腔的侧壁连接。

进一步地，供气单元包括主气管以及主气管连通的主气流分散器，主气流分散器位于干燥腔的一侧，主气管、主气流分散器和干燥腔依次连接。

进一步地，上述供气单元还包括辅气管以及与辅气管连通的辅气流分散器，主气流分散器和辅气流分散器分别位于干燥腔的两侧。

进一步地，主气流分散器和辅气流分散器位于同一水平线上，且两者相对于干燥腔的轴线对称设置。

进一步地，干燥气体的温度小于或等于500℃。

进一步地，干燥气体的温度为140℃～200℃。

进一步地，主气管提供的干燥气体温度大于辅气管提供的干燥气体温度。

进一步地，主气管提供的干燥气体温度与辅气管提供的干燥气体温度的差值为10℃～15℃。

进一步地，上述制条干燥单元还包括与干燥腔连通的气固分离器。

进一步地，气固分离器为布袋除尘器。

进一步地，进料管设于挤压腔的侧壁，排料管位于干燥腔的底部。

进一步地，上述制条干燥单元还包括支撑组件，支撑组件包括回形支撑板和脚支柱，回形支撑板通过脚支柱支撑在安装面上，干燥筒架设在回形支撑板上。

进一步地，上述支撑组件还包括套筒和紧固板，制条孔板通过紧固板与干燥筒固定连接，套筒套设于挤压筒的外侧且与制条孔板固定连接。

进一步地，套筒、紧固板、回形支撑板和脚支柱沿竖直方向依次设置。

进一步地，上述制条孔板的挤压孔的孔径为10mm～100mm。

进一步地，上述挤压筒的直径为2m～5m。

进一步地，上述干燥筒的直径为2.5m～7.5m。

进一步地，上述活塞运转距离为0.5m～3m。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

a)本发明提供的煤泥干燥处理装置综合设置浓缩单元、压滤单元和制条干燥单元，能够在一条生产线上完成煤泥的浓缩、压滤、制条和干燥，结构简单，生产效率高。

b)本发明提供的煤泥干燥处理装置中，制条干燥单元为煤泥给料、制条和干燥一体化单元，通过活塞对煤泥进行挤压和制条，挤压过程中可以将煤泥中的水分挤出，同时完成制条和一次干燥；通过供气单元向干燥腔内通入干燥气体，对悬挂于制条孔板下方的煤泥条进行二次干燥，在整个的制条干燥过程中对煤泥进行了两次干燥，减少了中间环节衔接困难，结构简单、操作方便、运行成本低、制条干燥效率高、能耗低，有效地解决了压滤煤泥水分过高的问题。

c)本发明提供的煤泥干燥处理装置中，通过活塞将煤泥压成条状，不仅能够防止细颗粒接触高温烟气直接燃烧，还能够减少煤泥干燥后粉末现象造成的粉尘污染，保护环境。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例一提供的煤泥干燥处理装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的煤泥干燥处理装置中制条干燥单元的结构示意图。

附图标记：

1-挤压筒；2-活塞；3-干燥筒；4-制条孔板；5-进料管；6-排料管；7-激振器；8-布料组件；81-传料板；82-布料板；83-升降带；9-主气管；10-主气流分散器；11-辅气管；12-辅气流分散器；13-气固分离器；14-回形支撑板；15-脚支柱；16-套筒；17-紧固板；18-浓缩机；19-底流管道；20-压滤机；21-压滤电机；22-皮带滚轮；23-皮带电机；24-皮带；25-皮带支架；26-蒸发器；27-膨胀阀；28-储液器；29-冷凝器；30-压缩机；31-浓缩底流泵。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明的一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

实施例一

本实施例提供了一种煤泥干燥处理装置，参见图1至图2，包括依次连接的浓缩单元、压滤单元和制条干燥单元，其中，制条干燥单元包括挤压组件、位于挤压组件下方的干燥组件以及位于挤压组件和干燥组件之间的制条孔板4，其中，挤压组件包括挤压筒1以及位于挤压筒1内的活塞2，干燥组件包括干燥筒3以及用于为干燥筒3内提供干燥气体的供气单元，挤压筒1中活塞2与制条孔板4间的空间为挤压腔，干燥筒3内为干燥腔，挤压腔与进料管5连通，干燥筒3与排料管6连通；也就是说，沿竖直方向，活塞2、挤压腔、制条孔板4、干燥腔依次布置。

实施时，煤泥经过浓缩单元进行浓缩；浓缩后的煤泥输送到压滤单元进行压滤脱水，得到块状的煤泥滤饼；压滤后的煤泥滤饼输送到制条干燥单元，煤泥从进料管5进入挤压腔，当挤压腔内的煤泥达到一定量时，关闭进料管5，开启活塞2，活塞2向制条孔板4方向运动，挤压腔容积逐渐减小，活塞2挤压煤泥，在压力的作用下，煤泥通过制条孔板4的制条孔，完成煤泥的压缩切割和挤压干燥，当活塞2压缩到一定距离后停止压缩，活塞2复位；通过挤压形成的煤泥条垂直悬挂于制条孔板4的下方、干燥腔内，供气单元向干燥腔内通入干燥气体，干燥气体与煤泥条进行传质传热，对煤泥条进行烘干干燥，得到干燥后的煤泥条，从而完成煤泥的浓缩压滤制条干燥。

需要说明的是，本实施例提供的煤泥干燥处理装置尤其适用于低阶煤泥。上述煤泥干燥处理装置中，制条干燥单元的干燥对象尤其适用于浓缩机底流经压滤后的细粒级高粘煤泥，此种细粒级高粘煤泥的粒度为0.5mm以下，含水量在20％～24％；干燥气体来源于发电厂锅炉燃烧得到的烟气尾气，从而能够节约能源，保护环境。

与现有技术相比，本实施例提供的煤泥干燥处理装置综合设置浓缩单元、压滤单元和制条干燥单元，能够在一条生产线上完成煤泥的浓缩、压滤、制条和干燥，结构简单，生产效率高。

同时，上述煤泥干燥处理装置中，制条干燥单元为煤泥给料、制条和干燥一体化单元，通过活塞2对煤泥进行挤压和制条，挤压过程中可以将煤泥中的水分挤出，同时完成制条和一次干燥；通过供气单元向干燥腔内通入干燥气体，对悬挂于制条孔板4下方的煤泥条进行二次干燥，在整个的制条干燥过程中对煤泥进行了两次干燥，减少了中间环节衔接困难，结构简单、操作方便、运行成本低、制条干燥效率高、能耗低，有效地解决了压滤煤泥水分过高的问题。

此外，通过活塞2将煤泥压成条状，不仅能够防止细颗粒接触高温烟气直接燃烧，还能够减少煤泥干燥后粉末现象造成的粉尘污染，保护环境。

对于浓缩单元的结构，具体来说，其包括浓缩机18、底流管道19和浓缩底流泵31，其中，浓缩机18的出料口通过底流管道19与压滤单元的进料口(也就是下述的压滤机20的进料口)连接，浓缩底流泵31设于底流管道19上。煤泥通过浓缩机18浓缩后经过底流管道19打入到压滤单元中进行压滤脱水。示例性地，上述浓缩机18的底流浓度为350-400g/l。

对于压滤单元的结构，具体来说，其包括压滤机20(例如，板框压滤机20)以及为压滤机20提供动力的压滤电机21，压滤机20的出料口与制条干燥单元的进料管5连接，压滤电机21固设于安装面(例如，配套土建)上。经过浓缩单元浓缩后的煤泥通过压滤机20进行压滤脱水。

需要说明的是，过高的入料压力容易造成设备的损坏，并且入料初期压滤机20的滤室封闭性还不太理想，因此，在入料阶段，压滤机20的压力为0.11-0.12mpa，在压滤阶段，压滤机20的压力为0.10mpa～0.20mpa(例如，0.15mpa)，压滤机20采用上述压力得到的煤泥滤饼水分为20％～30％(例如，25％)。

示例性地，上述压滤机20的出料口通过传动组件与制条干燥单元的进料管5连接，该传动组件包括皮带24、皮带滚轮22、皮带电机23和皮带支架25，皮带24的两端分别套设在皮带滚轮22的部分外周面，皮带24水平放置，皮带24的两端通过皮带滚轮22与皮带24转动连接，皮带电机23固设于皮带支架25的横梁上，用于驱动皮带滚轮22转动，进而驱动皮带24运行，压滤机20的出料口位于皮带24的上方，煤泥滤饼从压滤机20的出料口排出落在皮带24上，方便压滤尾煤通过皮带24运输至制条干燥单元的进料管5。

为了能够对上述煤泥干燥处理装置的多余热量进行回收，其还包括与制条干燥单元的烟气出口连接的热量回收单元，对多余的热量进行重复利用。

具体来说，上述热量回收单元包括依次连接的蒸发器26、压缩机30、冷凝器29、储液器28和膨胀阀27，蒸发器26与制条干燥单元的烟气出口连接。制条干燥单元排出的烟气中多余热量通过热泵内的蒸发器26进行收集，收集的热气通过压缩机30进行压缩，压缩后的热气通入到冷凝器29当中，然后依次通过储液器28、膨胀阀27后，用于进一步加热制条干燥单元干燥气体，从而完成多余热量的回收利用。

考虑到挤压腔内的压力会影响煤泥条的挤压效率，上述制条干燥单元还包括用于检测挤压腔内煤泥压力的压力传感器(图中未示出)，示例性地，压力传感器位于挤压腔的底部、制条孔板4上。通过压力传感器能够实时监测挤压腔中煤泥的压力，根据煤泥的压力调整活塞2的运转距离，从而实现挤压效率的调控。

考虑到干燥腔内的温度会影响煤泥条的干燥效率，上述制条干燥单元还包括用于检测干燥腔温度的温度传感器(图中未示出)，示例性地，温度传感器位于干燥腔的侧壁或悬空设于干燥腔的轴线上。通过温度传感器能够实时监测干燥腔内的温度，根据干燥腔内的温度调节干燥气体的温度和供气量，从而实现干燥效率的调控。

为了促进煤泥在挤压腔中的分散和填充，上述制条干燥单元还包括驱动挤压筒1和进料管5振动的激振器7，示例性地，激振器7设于进料管5的下方且与进料管5的侧壁相接触。在激振器7的作用下，煤泥自动从进料管5进入挤压腔，并分散填充在挤压腔的底部，也就是制条孔板4上，经过激振器7的进一步振动后，挤压腔内的煤泥量达到一定厚度和充实度，且厚度均匀性有所提高，实现均匀入料，在活塞2挤压煤泥过程中，煤泥受力均匀，更加有利于活塞2对煤泥的挤压。

同样地，为了促进煤泥在挤压腔中的分散，上述制条干燥单元还包括位于挤压腔内的布料组件8，对于布料组件8的结构，具体来说，其包括传料板81和布料板82，传料板81的一端为连接端，另一端为悬空端，示例性地，悬空端延伸至挤压腔的轴线，其连接端与挤压腔的侧壁(也就是挤压筒1位于活塞2下方的侧壁)转动连接，布料板82挂设于传料板81的悬空端，传料板81的形状为向下倾斜的平板状，布料板82的形状为伞形。这样，当煤泥从进料管5进入挤压腔中后，先落在传料板81上，然后沿着传料板81向下运动至布料板82上，并沿着伞形的布料板82均匀分散至挤压腔的底部，从而提高煤泥在挤压腔中的分散均匀性。

值得注意的是，为了完成煤泥的挤压，活塞2需要在挤压筒1中往复运动，布料组件8的存在不应影响活塞2的往复运动，因此，上述布料组件8还包括升降带83，升降带83的一端与传料板81的悬空端连接，升降带83的另一端穿过进料管5与活塞2的上端面连接，使得传料板81的悬空端与活塞2的运动方向相反。具体来说，当活塞2向靠近制条孔板4方向移动时，与活塞2连接的部分升降带83延长，与传料板81的悬空端的连接的部分升降带83缩短，使得传料板81的悬空端向远离制条孔板4方向移动，也就是说，传料板81以传料板81的连接端为转轴顺时针旋转，传料板81的悬空端以及布料板82进入进料管5，使其离开挤压腔，从而不会对活塞2的往复运动产生干涉；活塞2向远离制条孔板4方向移动时，与活塞2连接的部分升降带83缩短，与传料板81的悬空端的连接的部分升降带83延长，使得传料板81的悬空端向靠近制条孔板4方向移动，也就是说，传料板81以传料板81的连接端为转轴逆时针旋转，传料板81的悬空端以及布料板82进入挤压腔，继续进行布料。需要说明的是，当传料板81和布料板82进入进料管5时，其还能够对进料管5进行关闭，进一步保证在活塞2挤压过程中不会有煤泥进入挤压腔。

需要说明的是，为了保证传料板81和布料板82能够再次回复到挤压腔中，上述传料板81的连接端可以通过扭簧与挤压腔的侧壁转动连接，通过扭簧的扭转力促使传料板81和布料板82能够再次回复到挤压腔中；或者，传料板81的悬空端朝向制条孔板4一侧通过螺旋拉簧与挤压腔的侧壁连接，通过螺旋拉簧的张紧力促使传料板81和布料板82能够再次回复到挤压腔中。

对于供气单元的结构，具体来说，其包括主气管9以及主气管9连通的主气流分散器10，主气流分散器10位于干燥腔的一侧，主气管9、主气流分散器10和干燥腔依次连接。干燥气体经过主气管9进入气流分散器，通过气流分散器的均布板形成均匀稳定的干燥气体，吹入干燥腔，对垂挂于干燥腔的煤泥条进行干燥。

为了保证干燥筒3内煤泥条的干燥均匀性，上述供气单元还包括辅气管11以及与辅气管11连通的辅气流分散器12，主气流分散器10和辅气流分散器12分别位于干燥腔的两侧，示例性地，主气流分散器10和辅气流分散器12位于同一水平线上，且两者相对于干燥腔的轴线对称设置。这是因为，主气流分散器10位于干燥腔的一侧，从侧方吹入干燥气体，靠近主气流分散器10的煤泥条先与干燥气体进行传质传热，传质传热后的干燥气体温度降低，干燥能力逐渐降低，会导致远离主气流分散器10的煤泥条干燥不彻底，通过在干燥腔的另一侧设置辅气管11和辅气流分散器12，能够对远离主气流分散器10的煤泥条进行进一步干燥，从而保证了干燥筒3内煤泥条的干燥均匀性。

为了保证煤泥条的干燥效果，干燥气体的温度小于或等于500℃，示例性地，干燥气体的温度为140℃～200℃，实际应用中，可以根据煤泥的粒度、含水量以及煤泥条的直径等进行适当调整。

考虑到对煤泥条的干燥，以主气管9提供的干燥气体为主，以辅气管11提供的干燥气体为辅，因此，主气管9提供的干燥气体温度大于辅气管11提供的干燥气体温度，示例性地，两者的温度差为10℃～15℃。这样，对于远离主气流分散器10的煤泥条来说，相当于先经过主气管9提供的干燥气体进行初步干燥，然后再经过辅气管11提供的干燥气体进行二次干燥，两次干燥效果的叠加基本上能够与靠近主气流分散器10的煤泥条的干燥效果，从而保证了煤泥条整体干燥的均匀性。

值得注意的是，干燥气体与煤泥进行传热传质后会变成低温烟气，该低温烟气中含有固体粉尘(例如，小颗粒煤泥)，此种低温烟气直接排放至大气中会造成环境污染，因此，上述制条干燥单元还包括与干燥腔连通的气固分离器13(例如，布袋除尘器)，与煤泥条传质传热后得到的低温烟气进入气固分离器13，去除低温烟气中的固体粉尘，然后排放至大气中，从而减少上述制条干燥单元对环境的污染。

示例性地，在不干涉活塞2运动的基础上实现煤泥的给入，进料管5设于挤压腔的侧壁；为了便于煤泥块的排料，排料管6位于干燥腔的底部，利用煤泥块的自身重力实现排料。

为了实现上述制条干燥单元的稳定安装，其还包括支撑组件，具体来说，该支撑组件包括回形支撑板14和脚支柱15，回形支撑板14通过脚支柱15支撑在安装面(例如，地面)上，干燥筒3架设在回形支撑板14上。

同样地，为了实现挤压筒1与制条孔板4、制条孔板4与干燥筒3之间的稳定安装，上述支撑组件还包括套筒16和紧固板17，制条孔板4通过紧固板17与干燥筒3固定连接，套筒16套设于挤压筒1的外侧且与制条孔板4固定连接。

示例性地，套筒16、紧固板17、回形支撑板14和脚支柱15沿竖直方向依次设置。

为了保证煤泥条在烘干干燥过程中不会自燃，上述制条孔板4的挤压孔的孔径控制在10mm～100mm。这是因为，挤压孔的孔径过小，煤泥条在烘干干燥过程中容易发生自燃，且不利于煤泥的挤出，造成挤压腔中的压力过大；挤压孔的孔径过大，会降低活塞2对煤泥的挤压力，导致挤压干燥效果较差，且较粗的煤泥条不利于烘干。

为了保证挤压筒1的挤压效率和装料量，上述挤压筒1的直径为2m～5m，实际应用中，可以根据用户要求以及处理量适当调整。

对于干燥筒3的直径，为了保证煤泥条整体的干燥均匀性，其控制在2.5m～7.5m范围内。将干燥筒3的直径控制在上述范围内，能够在保证泥条整体的干燥均匀性基础上，适当提高干燥筒3的单次处理量。

为了保证活塞2对煤泥的充分挤压，活塞2运转距离控制在0.5m～3m，将活塞2运转距离限定在上述范围内，能够满足制条孔板4挤出的煤泥条具有足够的长度，同时还能够满足煤泥的给入。

以上所述、仅为本发明较佳的具体实施方式、但本发明的保护范围并不局限于此、任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内、可轻易想到的变化或替换、都应涵盖在本发明的保护范围之内。