本发明涉及一种将煤炭烘干技术领域， 特别涉及一种粉煤烘干设备及烘干方法。

背景技术

煤炭的水分是煤炭的数量指标又是质量指标， 煤的水分升高， 发热量降低， 许多煤 矿生产的煤炭特别是褐煤的热值达不到用户的 用煤质量要求； 有些因热值低， 运输距离 远， 运输成本高， 经济效率低， 煤矿也无法经营。

要把这些高水份的低质煤炭开发利用， 前提是必须脱除煤中的水份。但粉煤由于其 粒度细小， 相互之间间隙小透气性差， 热气流无法穿透， 致使无法使用常规的块煤的烘 干方法对高水份的粉煤进行烘干。

现在市场上在大量使用的干燥设备一般都是采 用钢材制造，存在由于钢体保温性能 差散热快， 热效率较低， 一次烘干不彻底等技术问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技 术的缺陷， 提供一种粉煤烘干方法， 以便对粒径在 20mm以下的粉煤进行烘干， 提高粉煤干燥效率。

本发明的另一目的是提供一种实现上述粉煤烘 干方法的粉煤烘干设备。

根据本发明第一方面， 提供了一种粉煤烘干方法， 包括以下步骤- 在用于粉煤烘干的粉煤干燥室内逐层安装向下 倾斜的粉煤承载板；

利用所述多个粉煤承载板构成相互连通的多层 热交换单元，其每层热交换单元均具 有基于粉煤承载板上的粉煤堆积区域和气体流 动区域；

将粉煤从上至下布入各层热交换单元中，使得 每层热交换单元的粉煤堆积区域上分 别堆积斜向分布的粉煤层；

利用分布在各层热交换单元的气体流动区域的 热载体气体，对位于各层热交换单元 的气体流动区域的上下层粉煤进行加热烘干处 理， 以生产出干燥粉煤。

优选地，对位于各层热交换单元的气体流动区 域的上下层粉煤进行加热烘干处理的 步骤包括： 空气和煤气喷入部分或全部热交换单元的气体 流动区域燃烧产生热载体气 体， 所述热载体气体从各层热交换单元喷入， 并自下而上穿过各层的热交换单元， 根据 不同粉煤的特性， 调节各层气体流动区域喷入的空气和煤气的量 ， 将整个粉煤干燥室内 温度保持在 100°C至 300°C之间； 每层热交换单元的气体流动区域的热载体气体 通过其 上的粉煤承载板及其气隙的传导对位于其上层 的粉煤加热烘干，并直接对位于其下的粉 煤加热烘干， 脱除水份， 产生水蒸汽。

优选地， 在本发明方法中， 所述热载体气体是由喷进各层热交换单元的气 体流动区 域的煤气和空气进行燃烧产生的。各热交换单 元利用热载体气体对粉煤进行烘干处理的 步骤包括:热载体气体自下而上穿过各层的热� �换单元，使整个干燥室内温度保持在 100 °C-300°C之间。 热载体气体通过其上的粉煤承载板的气隙和粉 煤承载板的热传导对位于 其上层的粉煤加热烘干产生水蒸气， 并直接对位于其下的粉煤直接加热烘干产生水 蒸 气。在本发明方法中， 待排放气体和水蒸气上行通过上方排气口外排 ； 粉煤自上而下进 入各层热交换单元， 经烘干脱水后从下方出料通道排出， 生产出干燥粉煤。

优选地， 所述的逐层安装向下倾斜的粉煤承载板的步骤 包括： 在干燥室内侧逐层安 装多个带有通气气隙的三角形或弧形等形状的 粉煤承载板； 其中， 布入粉煤时， 在所述 粉煤承载板的作用下粉煤下行， 在每层热交换单元的粉煤承载板上堆积倾斜粉 煤层， 并 由此形成位于倾斜粉煤层之上的气体流动区域 ； 其中， 粉煤承载板上开有多个用于从下 方对粉煤承载板上的粉煤层进行粉煤加热热解 的通气气隙，粉煤在下行过程中不能通过 所述气隙下行， 而从下向上流动的热载体气体可以穿过所述气 隙上行。

优先地， 所述的逐层安装向下倾斜的粉煤承载板的步骤 包括： 在干燥室内侧逐层相 对交错地向下倾斜安装多个带有通气气隙的粉 煤承载板，使任意两个相邻粉煤承载板的 上层粉煤承载板的下端部靠近下层粉煤承载板 的上端部； 其中， 每个粉煤承载板的下端 部均开有用于粉煤向下流动的开口； 其中， 粉煤承载板与干燥室内侧的夹角为 20度至 70度之间； 其中， 粉煤在下行过程中不能通过所述气隙下行， 而从下向上流动的热载体 气体可以穿过所述气隙上行。优选地， 所述的逐层安装向下倾斜的粉煤承载板的步骤 包 括： 在粉煤干燥室内侧逐层相对交错地安装多个向 下倾斜的带有通气气隙的粉煤承载 板，使任意两个相邻粉煤承载板的上层粉煤承 载板的下端部靠近下层粉煤承载板的上端 部； 其中， 每个粉煤承载板的下端部均开有用于粉煤向下 流动的开口； 其中， 粉煤承载 板与粉煤干燥室内侧的夹角为 20度至 70度之间； 其中， 粉煤在下行过程中不能通过所 述气隙下行， 而从下向上流动的热载体气体可以穿过所述气 隙上行。

优选地， 在本发明方法中， 每层热交换单元均由两个相邻粉煤承载板的上 层粉煤承 载板下表面和下层粉煤承载板上表面及其周围 的粉煤干燥室内壁围成， 在布入粉煤时， 每层热交换单元利用其倾斜的粉煤承载板在其 上堆积倾斜粉煤层，并由此形成位于倾斜 粉煤层之上的气体流动区域。

优选地， 在本发明方法中， 每层热交换单元的粉煤承载板上设有与其气体 流动区域 连通的气道，每层热交换单元的气体流动区域 通过位于其上的上气道与位于其上层热交 换单元的气体流动区域相连通，通过位于其下 的下气道与位于其下层热交换单元的气体 流动区域相连通， 所述气道使热载体气体逐层上行对各层热交换 单元的粉煤层加热烘 干， 产生水蒸汽， 最后从上方排气口外排。

优选地， 在本发明方法中， 位于粉煤干燥室上部的一个或多个热交换单元 的气道设 置气道阀门， 当待排放气体夹带许多粉尘时， 关闭一个或多个气道阀门， 强迫气体从粉 煤承载板的气隙穿过， 利用粉煤承载板上堆积的未干燥的粉煤层对待 排放的气体中的粉 尘进行过滤。

优选地， 在本发明方法中， 位于粉煤干燥室下部的一个或多个热交换单元 的气道设 置气道阀门， 根据进入干燥室内气压的大小来开关气道阀门 。 当气道关闭时， 迫使热载 体气体从粉煤承载板的通气气隙中穿过， 使热载体气体和粉煤热交换更充分， 提高生产 效率。

根据本发明第二方面， 提供了一种粉煤烘干设备， 包括多个粉煤干燥室， 其每个粉 煤干燥室包括：

逐层向下倾斜安装的多个粉煤承载板；

利用所述多个粉煤承载板构成的相互连通的多 层热交换单元，其每层热交换单元均 具有基于粉煤承载板上的粉煤堆积区域和气体 流动区域， 以便形成粉煤和气体可流动的 粉煤烘干环境；

设置于粉煤干燥室顶端的布料口， 用于将粉煤从上至下布入各层热交换单元中， 使 得每层热交换单元的粉煤堆积区域上分别堆积 有斜向分布的粉煤层；

热载体气体产生装置，用于产生分别从各层热 交换单元进入粉煤干燥室的热载体气 体， 该热载体气体经过从下向上流动， 根据不同粉煤的特性， 调节各层气体流动区域喷 入的空气和煤气的量， 在粉煤干燥室内形成 100°C至 300°C之间的干燥温度， 以便各层 热交换单元利用所述热载体气体分别对各粉煤 层进行烘干处理；

设置于粉煤干燥室下方的曲线式出料通道。

优选地， 相邻两个粉煤干燥室的曲线式出料通道之间为 曲线式气体流动通道， 煤气 和空气从气体流动通道穿过进入各热交换单元 气体流动区域前对干燥粉煤进行冷却， 同 时煤气和空气本身获得了预热。

优选地，所述粉煤承载板上开有多个用于从其 下方对粉煤承载板上的粉煤层进行粉 煤烘干的通气气隙；并且每个粉煤承载板下端 部均开有用于粉煤向下流动的开口；其中， 任意两个相邻粉煤承载板的上层粉煤承载板的 下端部靠近下层粉煤承载板的上端部；其 中， 在布入粉煤时， 每层热交换单元利用其倾斜的粉煤承载板在其 上堆积倾斜粉煤层， 并形成位于倾斜粉煤层之上的气体流动区域； 其中， 粉煤承载板与粉煤干燥室内侧的夹 角为 20度至 70度之间； 其中， 粉煤在下行过程中不能通过所述气隙下行， 而从下向上 流动的热载体气体可以穿过所述气隙上行。

优选地，所述的每层热交换单元均由两个相邻 粉煤承载板的上层粉煤承载板下表面 和下层粉煤承载板上表面及其周围的粉煤干燥 室内壁围成， 在布入粉煤时， 每层热交换 单元利用其倾斜的粉煤承载板在其上堆积倾斜 粉煤层，并由此形成位于倾斜粉煤层之上 的气体流动区域。

优选地， 每层热交换单元的粉煤承载板上设有与其气体 流动区域连通的气道， 每层 热交换单元的气体流动区域通过位于其上的上 气道与位于其上层热交换单元的气体流 动区域相连通， 通过位于其下的下气道与位于其下层热交换单 元的气体流动区域相连 通。

优选地， 位于粉煤干燥室上部的一个或多个热交换单元 的气道设置气道阀门， 当待 排放气体夹带许多粉尘时， 关闭一个或多个气道阀门， 强迫气体从粉煤承载板的气隙穿 过， 利用粉煤承载板上堆积的未干燥的粉煤层对待 排放的气体中的粉尘进行过滤。

优选地， 位于粉煤干燥室下部的一个或多个热交换单元 的气道设置气道阀门， 根据 进入干燥室内气压的大小来开关气道阀门。 当气道关闭时， 迫使热载体气体从粉煤承载 板的通气气隙中穿过， 使热载体气体和粉煤热交换更充分， 提高生产效率。

相对于现有技术， 本发明的有益技术效果是： 可以对粒径在 20皿以下的粉煤进行 大批量的干燥处理，可以实现粉煤的均匀、彻 底的干燥，并能够大大提高干燥处理效率。 附图说明

图 1是本发明的一种内热式粉煤烘干设备的示意� �；

图 2是图 1所示的粉煤干燥室的示意图；

图 3是图 2的左视图；

图 4是图 2的 C向视图； 图 5是粉煤干燥室布入粉煤后的示意图；

图 6a是粉煤干燥室的粉煤承载板上的气隙的一种� ��构和分布示意图；

图 6b是粉煤干燥室的粉煤承载板上的气隙的另一� ��结构和分布示意图； 图 6c是粉煤干燥室的粉煤承载板上的气隙的另一� ��结构和分布示意图。 具体实施方式

图 1显示了本发明的粉煤烘干设备， 包括粉煤烘干炉 1， 所述粉煤烘干炉 1自上而 下分别为布料口 2、 排气口 10、 多个粉煤干燥室 8以及出煤口 9。 其中， 粉煤烘干炉 1 顶部为布料口 2， 布料口 2处有用于布料的加料车。 粉煤烘干炉 1下方为出煤口 9和推 煤机 19， 用于收集并推出已烘干的粉煤。 粉煤烘干炉 1具有外隔墙和多个内隔墙 21， 每个粉煤干燥室 8均由隔墙围成， 例如外侧粉煤干燥室 8由外隔墙和内隔墙围成， 位于 内部的粉煤干燥室 8由两个内隔墙围成。每个粉煤干燥室 8内左右两个隔墙上逐层相对 交错地设立多个粉煤承载板 18， 从而在粉煤干燥室 8内形成了多层热交换单元 81 (参 见图 3)。 此外， 每个粉煤干燥室 8下方设置有曲线式出料通道 5、 出料通道 5之间的气 体流动通道 6、 空气和煤气进气口 7和加热装置， 如在粉煤干燥室 8内用于燃烧加热的 烧嘴 16和气体通道 15。

具体地， 本发明主要是开发了一种适于粉煤烘干的粉煤 干燥室 8， 以及利用该粉煤 干燥室 8将粉煤烘干的方法。

下面主要结合图 1至图 6对本发明的包括多个粉煤干燥室 8的粉煤烘干设备以及在 粉煤干燥室 8内进行粉煤烘干的方法进行详细说明。

图 2显示了图 1所示的本发明的粉煤干燥室 8的结构示意图。如图 2所示， 本发明 的粉煤干燥室 8包括：

逐层向下倾斜安装的多个粉煤承载板 18;

利用多个粉煤承载板 18构成的相互连通的多层热交换单元 81， 其每层热交换单元 81均具有基于粉煤承载板 18上的粉煤堆积区域（对应于图 5所示的粉煤层 811 )和气 体流动区域 812， 以便形成粉煤和气体可流动的粉煤烘干环境， 其中每层热交换单元的 气体流动区域均与相邻热交换单元的气体流动 区域相连通；

设置于粉煤干燥室顶端的布料口 82， 用于将粉煤从上至下布入各层热交换单元 81 中， 在布入粉煤时， 利用粉煤之间的挤压支撑作用， 使得每层热交换单元 81 的粉煤堆 积区域上分别堆积有斜向分布的粉煤层 811 (如图 5所示)，并由此形成位于倾斜粉煤层 之上的气体流动区域 812 (如图 5所示）；

热载体气体产生装置，如图 1所示的烧嘴 16，用于产生从各层热交换单元进入粉煤 干燥室 8的热载体气体， 该热载体气体经过从下向上流动， 根据不同粉煤的特性， 调节 各层气体流动区域喷入的空气和煤气的量， 在粉煤干燥室 8内形成 100°C至 300°C之间 的干燥温度， 以便各层热交换单元 81利用热载体气体分别对各粉煤层 811进行烘干处 理；

设置于粉煤干燥室下方的曲线式出料通道 5， 任意两个出料通道 5之间设置气体流 动通道 6， 煤气或空气从气体流动通道 6穿过进入各热交换单元气体流动区域前对干� � 粉煤进行冷却， 同时煤气或空气本身获得了预热。

下面对粉煤干燥室 8内的各组成部分进行详细说明。

如图 2或 5所示， 各个粉煤承载板 18上均开有多个用于从其下方对其上的粉煤层 811进行粉煤烘干的通气气隙 181。

如图 6a所示， 通气气隙 181优选为贯通粉煤承载板 18的长条形通孔， 也可以是如 图 6b所示的短条形通孔， 也可以是如图 6c所示的圆通孔， 如图 6b、 6c所示的三个相 邻的通孔最好呈三角形分布在粉煤承载板 18上， 以便热交换较均匀。 其中， 粉煤在下 行过程中不能通过气隙 181下行，而从下向上流动的热载体气体可以穿 过气隙 181上行。

如图 2或 5所示， 每个粉煤承载板 18下端部均开有用于粉煤向下流动的开口 182， 并且任意两个相邻粉煤承载板 18的上层粉煤承载板的下端部靠近下层粉煤承� ��板的上 端部， 且粉煤承载板 18与粉煤干燥室 8内侧的夹角为 20度至 70度之间。

如图 2或 5所示，本发明的每层热交换单元 81均由两个相邻粉煤承载板 18的上层 粉煤承载板下表面和下层粉煤承载板上表面及 其周围的粉煤干燥室内壁围成；在布入粉 煤时， 每层热交换单元 81利用其倾斜的粉煤承载板 18在其上堆积倾斜粉煤层 811， 并 形成位于倾斜粉煤层之上的气体流动区域 812。

如图 3所示，本发明每层热交换单元 81的粉煤承载板 18上设有与其气体流动区域

812连通的气道 80， 本发明每层热交换单元 81的气体流动区域 812通过位于其上的上 气道与位于其上层热交换单元的气体流动区域 相连通，通过位于其下的下气道与位于其 下层热交换单元的气体流动区域相连通。

除图 2至图 4所示气道之外， 本发明还可设置从上至下依次穿过各粉煤承载 板 18 的多个气道，相邻粉煤承载板 18之间的气道部分均开设有与该层热交换单元 81的气体 流动区域 812相连通的通气道，热载体气体通过该气道从 下向上流动到各层热交换单元， 并通过该通气道对各热交换单元从上而下流动 的粉煤层进行烘干加热。

此外， 位于粉煤干燥室 8上部的一个或多个热交换单元 81的气道设置气道阀门， 当待排放气体夹带许多粉尘时， 关闭一个或多个气道阀门， 强迫气体从粉煤承载板 18 的气隙 181穿过， 利用粉煤承载板 18上堆积的未干燥的粉煤层 811对待排放的气体中 的粉尘进行过滤。

此外， 位于粉煤干燥室 8下部的一个或多个热交换单元 81的气道设置气道阀门， 根据进入干燥室内气压的大小来开关气道阀门 。 当气道关闭时， 迫使热载体气体从粉煤 承载板 18的通气气隙 181中穿过， 使热载体气体和粉煤热交换更充分， 提高生产效率。

此外，在粉煤干燥室 8内逐层安装的多个带有通气气隙的粉煤承载� �也可以为三角 形或弧形。 其中， 布入粉煤时， 在所述粉煤承载板的作用下粉煤下行， 在每层热交换单 元的粉煤承载板上堆积倾斜粉煤层， 并由此形成位于倾斜粉煤层之上的气体流动区 域； 其中，粉煤承载板上开有多个用于从下方对粉 煤承载板上的粉煤层进行烘干加热的通气 气隙， 粉煤在下行过程中不能通过所述气隙下行， 而从下向上流动的热载体气体可以穿 过所述气隙上行。

下面结合图 5详细说明本发明的粉煤烘干方法， 一般来说， 本发明的粉煤烘干方法 包括以下步骤：

在用于粉煤烘干的粉煤干燥室 8内逐层安装向下倾斜的粉煤承载板 18;

利用多个粉煤承载板 18形成相互连通的多层热交换单元 81，其每层热交换单元 81 均具有基于粉煤承载板 18上的粉煤堆积区域（对应于图 6所示的粉煤层 811 )和气体流 动区域 812， 以便形成粉煤和气体可流动的粉煤烘干环境；

将粉煤从上至下布入各层热交换单元 81中，使得每层热交换单元 81的粉煤堆积区 域上分别堆积斜向分布的粉煤层 811 ;

利用分布在多个热交换单元的气体流动区域的 热载体气体，对位于各层热交换单元 81的气体流动区域 812的上下层粉煤层 811进行加热烘干处理，脱水产生水蒸汽， 以生 产出干燥粉煤；

对干燥粉煤进行冷却处理，利用推煤机将经过 冷却处理的粉煤从粉煤干燥室底部推 出； 而待排放气体和水蒸气上行通过上方排气口外 排。

具体地， 对位于各层热交换单元 81的气体流动区域 812的上下层粉煤层 811进行 加热烘干处理的步骤包括： 热载体气体从各层热交换单元喷入， 自下而上穿过各层热交换单元 81，根据不同粉 煤的特性， 调节各层气体流动区域喷入的空气和煤气的量 ， 将整个粉煤干燥室 8内温度 保持在 100°C至 300°C之间；每层热交换单元 81的气体流动区域 812的热载体气体通过 其上的粉煤承载板 18及其气隙 181的传导对位于其上层的粉煤加热烘干， 并直接对位 于其下层的粉煤加热烘干， 脱除水份， 产生水蒸汽。

在本发明方法中， 热载体气体是由喷进各层热交换单元 81的气体流动区域 812的 煤气和空气进行燃烧产生的。

具体地， 各热交换单元 81利用热载体气体对粉煤进行烘干处理的步骤� ��括： 热载体气体自下而上穿过各层的热交换单元 81， 使整个干燥室内温度保持在 100°C-30(TC之间。 热载体气体通过其上的粉煤承载板 18的气隙 181和粉煤承载板 18 的热传导对位于其上层的粉煤加热烘干产生水 蒸气，并直接对位于其下的粉煤直接加热 烘干产生水蒸气。在本发明方法中， 待排放气体和水蒸气上行通过上方排气口 10外排; 粉煤自上而下进入各层热交换单元 81，经烘干脱水后从下方出料通道 5排出，生产出干 燥粉煤。

具体地， 在本发明烘干方法中， 逐层安装向下倾斜的粉煤承载板的步骤包括： 在粉煤干燥室 8内侧逐层相对交错地安装多个向下倾斜带有� �气气隙 181的粉煤承 载板 18， 使任意两个相邻粉煤承载板 18的上层粉煤承载板的下端部靠近下层粉煤承� �� 板的上端部； 其中， 每个粉煤承载板 18的下端部均开有用于粉煤向下流动的开口。

具体地， 在本发明烘干方法中， 每层热交换单元 81均由两个相邻粉煤承载板 18的 上层粉煤承载板下表面和下层粉煤承载板上表 面及其周围的粉煤干燥室内壁围成，在布 入粉煤时，每层热交换单元 81利用其倾斜的粉煤承载板在其上堆积倾斜粉� ��层 811，并 形成位于倾斜粉煤层之上的气体流动区域 812。

在本发明烘干方法中， 每层热交换单元 81的气体流动区域 812通过位于其上的上 气道与位于其上层热交换单元的气体流动区域 相连通，通过位于其下的下气道与位于其 下层热交换单元的气体流动区域相连通。

此外， 在本发明方法中， 位于粉煤干燥室 8上部的一个或多个热交换单元 81的气 道设置气道阀门， 当待排放气体夹带许多粉尘时， 关闭一个或多个气道阀门， 强迫气体 从粉煤承载板 18的气隙 181穿过，利用粉煤承载板 18上堆积的未干燥的粉煤层 811对 待排放的气体中的粉尘进行过滤。

此外， 在本发明方法中， 位于粉煤干燥室 8下部的一个或多个热交换单元 81的气 道设置气道阀门， 根据进入干燥室内气压的大小来开关气道阀门 。 当气道关闭时， 迫使 热载体气体从粉煤承载板 18的通气气隙 181中穿过， 使热载体气体和粉煤热交换更充 分， 提高生产效率。

本发明可以对粒径在 20皿以下的粉煤进行大批量的干燥处理， 可以实现粉煤的均 匀、 彻底的干燥， 并能够大大提高干燥处理效率。

最后应说明的是： 显然， 上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的 举例， 而并 非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技 术人员来说， 在上述说明的基础上还可以 做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也 无法对所有的实施方式予以穷举。而由此 所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发 明的保护范围之中。