回转干燥器

2024-06-21

回转干燥器（精选4篇）

回转干燥器篇1

随着时代的发展与进步, 一些先进的污泥处理技术不断的出现在市面上, 而且, 开始被大量的应用到了相关行业的污泥处理中, 在提升工作质量, 改善生态环境上都发挥了一定的作用。对此, 文章通过下文就对印染污泥蒸汽管回转干燥机干燥技术的相关内容进行了分析与阐述, 从而为有关单位及工作人员在实际工作中提供相应的理论支撑。

1 技术研究背景分析

文章以印染行业的污泥处理技术为例进行探究。在印染场生产的过程中, 会将很多的污水排放出来, 他们在处理污水时通过机械脱水产生滤饼废弃物或者泥浆即为污泥, 含水率在60%到85%左右。因为很多环节都会生成污水, 有机污染物浓度高、酸碱度变化大、水质变化大等特征, 所生成污泥的成分也非常多样, 为后续处理带来极大的影响, 如印染污泥, 因为含有浆料、助剂和染料等。成分十分复杂, 并且, 染料的结构含有氨基化合物、硝基、铬、锌、砷、铜等金属元素, 生物毒性比较大, 对环境带来的污染比较严重, 为危险废弃物。

现阶段, 我们国家的污泥处理工艺为先利用机械脱去污泥中的水, 在利用加热干燥深度脱水将热值提高, 之后进行焚烧。焚烧工艺和污泥机械脱水机技术相对比较成熟, 而一定的问题还存在于污泥干燥中。有很多污泥干燥的方法, 其中包括:圆盘干燥机干燥工艺、回转窑干燥工艺、桨叶干燥机干燥工艺、带式干燥机干燥工艺等。在小规模处理中适合应用上述技术, 对于大规模的处理不太适合, 还存在很多问题。

首先, 干燥之后粉料多, 干污泥扬尘严重, 产生二次污染, 输送存在问题多。其次, 系统配套设备复杂多样, 维护成本高, 操作复杂。再次, 单台设备处理量有限, 每天每台设备处理量在100吨左右, 需要用多台设备才能够实现规模化处理, 设备所占空间较大, 投资高。

2 污泥蒸汽管回转干燥机干燥技术研究

2.1 技术特征分析

首先, 污泥干燥分析。通过输送系统, 向蒸汽管回转干燥机内定量连续加入湿污泥, 将多圈蒸汽管束设置在干燥机的内部, 将低压饱和蒸汽通入到内部, 通过蒸汽和管壁间接的对湿污泥进行换热处理, 倾斜的设置干燥机, 在回转的时候, 一边加热湿物料, 一边网出料口位置移动, 完成干燥并且合格之后, 从干燥机内锁气阀和益流板中将物料排除, 向着下段工段中进入。

其次, 蒸汽和冷凝水系统。低压蒸汽冷凝后变成冷凝水, 从蒸汽管干燥机旋转接头排出进入热水罐, 通过热水泵排出进行回收。

再次, 尾气处理系统分析。从干燥机的尾部排除污泥干燥生产的尾气, 向着喷淋洗涤塔中输送, 通过循环泵循环使用喷淋水, 经喷淋除尘净化预冷却尾气后, 向着冷凝器进入, 完成冷凝除水, 生成冷凝水, 然后向着下游工艺中进入, 对尾气完成出水之后, 通过引风机抽吸, 向下游工艺中进入, 进行冷凝除水, 产生冷凝水进入下游工艺, 尾气除水后经进入下游工艺。

2.2 干燥装置分析

(1) 蒸汽管回转干燥机。是由托轮、旋转接头、筒体、螺旋加料机、滚圈、及其传动系统构成。其作用是通过蒸汽间接加热湿污泥生成蒸汽, 设备筒体与蒸汽管道同时转动, 污泥在筒体内管束间回转滚动, 停留一定时间后, 污泥滚成为球形并被干燥, 污泥热值提高。蒸汽管回转干燥机可通过增大直径, 加长筒体来增加换热面积, 目前国内蒸汽管干燥机换热面积可达到几千平米。

(2) 热水罐。它的主要功能是把蒸汽回转干燥机生成的冷凝水同蒸汽分开, 分开气液之后, 从热水罐的底部就会排出热水, 进而保证蒸汽压力在蒸汽管干燥机中是稳定的。

(3) 锁气器。把大气和蒸汽管干燥机筒体内腔分开, 减少不凝气蒸汽干燥机内进入。

(4) 喷淋洗涤塔。是通过喷淋水洗涤干净干燥尾气中的粉尘, 此外, 令干燥尾气达到饱和。

(5) 冷凝器。是把干燥尾气中的水应用降温饱和方式去除。通常应该降低到50℃以下。

(6) 引风机。其主要功能是引出干燥系统不凝气的负压, 并向下游工艺鼓入完成处理。

(7) 循环泵。循环使用尾气喷淋水, 利用循环泵增压喷淋水, 均匀喷洒到向着干燥尾气中均匀完成喷洒。

(8) 热水泵。把热水罐中的热水送入下游工艺进行回收。

2.3 干燥技术的操作方法和作用分析

2.3.1 具体的操作方法分析

干燥系统操作方法如图1所示:通过输送系统将湿污泥向着蒸汽管回转干燥机内输入, 将多圈蒸汽管束设置在干燥机的内部, 将低压饱和蒸汽通入到其内部, 湿泥利用管壁和蒸汽的间接转换。倾斜的设置出干燥机, 在回转的时候, 一边加热湿物料, 一边往出口料位置完成移动。完成了干燥加工之后, 从干燥机中排出, 向着下一道工序中进入。冷凝了低压蒸汽之后, 就会相应的变为了冷凝水。在蒸汽管干燥机旋转接头中被排放出来之后, 向着热水罐中进入, 利用热水泵排除来之后完成相应的回收。从干燥机尾部排除干燥生成的尾气, 向着喷淋洗涤塔中进入, 尾气经喷淋除尘净化预冷却后进入冷凝器进步冷凝除水, 产生冷凝水进入下游工艺, 尾气除水后经引风机抽吸进入下游工艺。

2.3.2 该操作方法的作用分析

(1) 蒸汽管回转干燥系统处理量大。单台设备每天可干燥80%左右的污500~1000吨左右, 甚至更高。

(2) 干燥系统设备少, 系统可靠稳定。干燥系统中很多都是常规设备, 除了蒸汽管回转干燥机之外。喷淋塔、冷凝器、热水罐、风机、泵等都为常规的设备。设备的系统更加可靠, 设备应用数量不多。

(3) 湿污泥经蒸汽管回转干燥机干燥后, 成为圆球状, 后续输送方便, 无扬尘。污泥在干燥机内干燥的同时与干燥机管束碰撞, 形成小颗粒, 在回转的过程中形成圆球状。干燥污泥在后续输送中无扬尘, 方便输送。

(4) 干燥尾气及其污泥在密闭系统内进行, 不会向着周围环境中泄露, 对环境带来的影响较小。

(5) 干燥尾气都应用冷凝出水以及喷淋洗涤方式, 大量的减少保尾气的冷凝物质, 后续处理装置负荷不高, 处理起来比较容易。

3 结束语

综上所述, 印染污泥经过蒸汽管回转干燥机干燥系统处理后, 可形成圆球状干污泥, 后续处理简单。干燥系统处理规模大, 占地面积小。系统设备少, 相对节能, 装置投资低。蒸汽冷凝成水可回收再利用。对于规模化污泥处理装置非常适合。

摘要：纺织印染行业是我国的一个传统支柱行业, 在提供多样化纺织产品的同时, 也产生严重污染。印染过程中需要利用多种化学药剂, 并且会产生大量印染污水, 污水处理后存留大量的印染污泥。因此, 如何科学处理这些污泥, 是摆在我们面前的一个难题, 需要引起我们的重视。

关键词：印染污泥,蒸汽管回转干燥机,干燥技术

参考文献

[1]詹仲福, 曹善甫, 窦岩, 等.蒸汽管回转干燥系统研究[J].化工机械装置, 2011 (8) .

[2]王伟云.污泥间接薄层干燥与热压力耦合脱水干燥研究[J].大连理工大学, 2013 (8) .

[3]陈臻, 张璧光, 李延军, 等.杉木木束热风循环干燥的正交实验分析[J].干燥技术与设备, 2005 (2) .

回转干燥器篇2

通过干燥处理降低褐煤的水分, 一方面可以提高热值和能量密度, 降低运输成本, 另一方面还可以提高下游装置的利用效率, 降低设备规模。因此, 褐煤干燥技术的开发有利于扩大年轻煤种的综合利用途径, 可以在很大程度上提高年轻煤种的市场竞争力。

1 褐煤干燥工程概况

印尼某电厂为坑口电厂, 燃用印尼当地高水分褐煤, 其煤质资料如表1所示。

为满足锅炉煤粉制备系统的要求, 需对该煤种进行干燥以降低入炉煤水分, 设计煤种水分从55.3%降至33%, 干燥后的煤直接由胶带运输机输送至电厂锅炉制粉系统。

2 褐煤干燥工艺技术的选择

该电厂燃用的印尼褐煤具有以下特点: (1) 水分含量较高, 难以干燥; (2) 挥发分高, 容易自燃; (3) 固定碳含量低。

褐煤长时间高温干燥, 其挥发分会发生流失, 降低有效成分, 严重时会发生自燃;而且由于褐煤水分含量大, 容易粘结, 在干燥过程中易发生设备堵煤现象。因此褐煤干燥技术选择十分关键, 技术选择的原则为, 在将褐煤处理到磨煤机所要求的合格煤粉的同时, 应防止煤粉自燃挥发分流失、堵煤等问题的出现。

文献[2]介绍了几种褐煤干燥技术, 主要包括:回转管式干燥技术, 蒸汽流化床干燥技术, 热脱水工艺法, 机械脱水法, 热压脱水工艺法, 液化二甲醚固体脱水法等, 其中回转管式干燥技术是工业应用最成熟的工艺, 其他都基本上处于试验研究阶段。

国内某公司型煤厂采用美国EVERGREEN公司的K-Fuel技术, 还有某企业采用国产化回转管式干燥机进行褐煤成型前的干燥。另外还有些项目采用热风滚筒干燥机、气流干燥器以及流化床干燥器等高温烟气直接加热的干燥方式, 高温热烟气直接干燥方式存在较大的安全隐患, 而且干燥热风量大, 附属设备功率大, 能耗高, 运行成本非常高。

在与美国EVERGREEN公司进行深入的技术交流过程中, 该公司提出, 由于该电厂燃用的印尼褐煤哈氏可磨系数较高, 采用K-Fuel技术, 干燥过程中易形成粉末, 不适合该项目, 以下就回转管式干燥机与蒸汽管回转干燥机的技术特点以及对该项目的适用性进行对比分析。

2.1 回转管式干燥机

德国泽玛格 (ZEMAG) 公司研发的管式干燥机, 属于非接触式低温干燥机, 其工作原理是:将一定粒度 (小于6.3mm) 的原煤均匀分布到旋转的滚筒内部的众多干燥管中。干燥管中内设螺旋状叶片, 煤通过重力和螺旋叶片导流作用在干燥管内运动。在滚筒内部干燥管周围通入4.5bar, 170℃的过热蒸汽, 通过间接热交换将干燥管内的原煤升温, 使煤表面吸附水分受热蒸发, 从而达到降低水分的目的。该公司生产的管式干燥机目前主要的运行业绩是位于德国德累斯顿的黑泵 (SCHWARZEPUMPE) 型煤厂。

管式干燥机结构如图1所示。

该技术具有以下几方面的特点: (1) 传热介质不与煤直接接触, 使得干燥过程安全、可靠, 解决了低燃点煤采用“直接式”干燥带来的生产安全问题; (2) 采用众多干燥管对煤进行分散加热, 强化了干燥效果, 增加了干燥机的有效换热面积, 增大了降水幅度; (3) 体积小, 便于安装布置和运输。

同时也存在以下几点缺陷: (1) 单台设备干燥能力小, 需要多台干燥机才能满足系统出力; (2) 对原煤入料粒度要求较高 (必须小于6.3mm) , 因此干燥机前必须设置两级破碎; (3) 煤在干燥管中运动时, 由于干燥管管径较细 (Υ108mm) , 容易发生堵煤现象, 且清理困难; (4) 主轴的加工要求较高, 由于干燥管众多 (约1 500根) , 现场安装周期长。

对于该电厂褐煤干燥项目, 管式干燥机所要求的蒸汽参数较低, 但蒸汽量较大, 超出了汽轮机的最大抽汽量。由于本项目汽轮机参数已确定, 汽轮机抽汽量无法满足管式干燥机的蒸汽量要求, 同时由于原德国泽玛格 (ZEMAG) 公司已经破产, 原管式干燥机设计工程师加盟德国黑尔格福特 (HILGEFORT) 公司, 引进技术的谈判面临较复杂的情况, 无法满足该项目的工期进度要求。

2.2 蒸汽管回转干燥机

蒸汽管回转干燥机在石化行业应用较多, 主要用于PTA、CTA、HDPE等化工物料的干燥, 近年来在钢铁企业炼焦煤调湿项目上逐步被采用。

蒸汽管回转干燥机同样是一种低温间接加热干燥技术, 与管式干燥机不同的是:管式干燥机煤走管内, 蒸汽走筒内;蒸汽管回转干燥机蒸汽走管内, 煤走筒内, 即高水分的煤料由端部进入回转筒体, 而蒸汽则进入回转筒体内的小蒸汽管中, 煤料与蒸汽进行间接换热。

蒸汽管回转干燥机结构如图2所示。

蒸汽管回转干燥机工作原理。褐煤通过干燥机进料溜槽加入到干燥机筒体内。干燥机加热蒸汽从干燥机尾部的旋转接头进入, 经过汽室进入换热管。湿煤与蒸汽管充分接触换热, 煤中的水分被不断蒸发。干燥机的筒体具有一定斜度, 随着筒体的转动, 煤一边干燥一边向出口方向运动, 当煤到达干燥机出料口时其水含量符合要求, 干燥后的煤从干燥机出料箱排出进入下一工序。蒸汽换热产生的冷凝液经旋转接头进入凝液回收单元。湿煤携带的空气以及干燥过程中产生的水蒸汽从干燥机出料箱顶部排出, 进入干燥尾气处理系统。

与回转管式干燥机相比, 该设备具有以下几方面的技术特点: (1) 采用煤走滚筒内、蒸汽走管内的方式, 增大了煤的流动空间, 能有效防止堵煤现象的发生; (2) 单台设备处理能力大, 可以减少设备使用量, 便于控制和运行维护; (3) 传热介质同样不直接与煤接触, 并且通过先进的氧含量检测和控制技术, 严格防止干燥过程中的粉尘爆炸, 使得干燥过程安全、可靠; (4) 对原煤入料粒度要求不高 (不大于20mm) , 干燥机前只须设置一级破碎。

同时该干燥机也存在以下几点缺陷: (1) 煤料在筒内分布较集中, 换热面积相对管式干燥机较小; (2) 设备体积大, 运输安装困难。

2.3 蒸汽管回转干燥机设计选型

蒸汽管回转干燥机设计选型涉及到传热与传质计算模型与实验、排液模型与实验、干燥时间与停留时间模型及工业数据标定等技术。因此, 在对蒸汽管回转干燥机设计选型过程中, 在项目前期没有印尼褐煤煤样的情况下, 采用云南高水分褐煤替代印尼褐煤做干燥试验, 印尼褐煤模拟开采取样后, 又对印尼褐煤进行干燥试验以验证干燥机设计选型结果。

采用因次分析法[3]提出了蒸汽管回转干燥机传热系数的关联模型, 通过对煤料的试验和工业应用标定数据, 获得了传热系数的经验关联式及无因次系数。

物料在筒体内的停留时间是蒸汽管回转干燥机的重要工艺参数。停留时间大于煤料干燥所需要的时间, 才能保证煤料的干燥达到工艺要求。煤料在筒体内的停留时间与筒体的尺寸、安装倾角、操作条件、煤料与载气的相对流向等因素有关, 在对蒸汽管回转干燥机长期工业运行考核的基础上借鉴已有的经验公式, 提出了煤料在蒸汽管回转干燥机停留时间的计算方法, 建立了蒸汽管回转干燥机的停留时间关联模型, 确保煤料的干燥时间和停留时间满足工艺要求。

利用凝液排放模型, 合理优化设计蒸汽管回转干燥机加热系统。

蒸汽管回转干燥机结构设计包括布管方式、筒体有限元分析设计、安装倾斜度、传动装置设计、挡托轮装置设计、密封结构形式、支撑管架形式、挡料板形式、出料板形式、进料结构、不凝汽排放结构、汽室结构、疏水结构形式、旋转接头结构形式等[4]。根据褐煤的物料特性, 我们对蒸汽管回转干燥机进料结构、出料结构、旋转接头结构、干燥机换热管防磨损、干燥机的安全保护装置、干燥机的润滑装置、干燥机筒体耐压防爆等方面进行了特别优化。

2.4 褐煤蒸汽管回转干燥机工艺系统优化

在是否采用干燥载气问题上, 考虑到褐煤的燃点仅为185℃, 干燥过程中空气与褐煤接触很容易引起燃烧爆炸, 在空气与干燥机不隔绝的条件下, 不能彻底杜绝褐煤的燃烧爆炸。密闭型蒸汽管回转干燥机采用轴承定位的密封技术, 可实现无氧干燥, 褐煤蒸汽管回转干燥机系统采用密闭型、不通干燥气形式。

在采用尾气与煤料顺流还是逆流方式上, 考虑褐煤属于热敏性物料, 且其中含有易挥发组分, 干燥后的煤容易发生自燃, 采用顺流干燥时煤温较低, 工艺比较安全, 因此褐煤蒸汽管回转干燥机系统采取顺流干燥方式。

在除尘方式上, 采用布袋除尘时很容易发生滤袋结露、堵塞和煤粉积聚自燃, 在国内外煤干燥系统采用布袋除尘的装置都发生过燃烧或爆炸等事故。褐煤挥发分高, 容易自燃, 采用湿法除尘可以完全避免发生着火和爆炸事故, 而且洗涤后的废水进行浓缩处理后可以循环使用, 只需要定时补充少量的洗涤水。

在系统安全保护上, 采用蒸汽保护系统, 严格控制系统氧含量, 当系统内氧含量超过设定值时, 保护蒸汽管路的控制阀迅速打开, 向干燥机筒体内喷入蒸汽, 降低筒内气体氧含量的同时团聚筒内气体中的粉尘, 降低粉尘自燃及爆炸的危险性, 确保系统安全。

3 结语

该电厂褐煤干燥装置施工图设计已经完成, 整个褐煤干燥系统设置四套蒸汽管回转干燥机, 干燥机入口煤设计水分为55.3%, 校核水分为61.3%, 干燥机出口煤水分为33%, 单套设备最大处理能力为136t/h。目前项目正处于施工阶段, 预计2011年5月可投入试运行。

我国具有丰富的褐煤资源, 有一部分褐煤干燥/提质项目已经建成或正在建设, 也有很多项目正在进行技术方案探讨, 建成的项目当中采用高温热烟气直接加热干燥方式较多, 但运行中都不同程度地发生过事故或根本就不能正常运行, 造成不小的经济损失。蒸汽管回转干燥机在国内多个钢铁企业炼焦煤调湿项目上已经成功运行了近3a。印尼褐煤干燥技术方案的选择以及蒸汽管回转干燥机结构及工艺系统的优化, 对褐煤干燥技术方案的选择具有重要的参考意义。

摘要：针对褐煤高水分、高挥发分、热稳定性差以及易自燃等特点, 经过对比分析, 选择适合褐煤干燥的技术方案, 同时在传统蒸汽管回转干燥机的基础上, 根据试验研究结果, 摸索出适合褐煤干燥的蒸汽管回转干燥机结构和工艺参数, 并成功地运用于高水分印尼褐煤的干燥。

关键词：褐煤干燥,蒸汽管回转干燥机,低温干燥

参考文献

[1]高俊荣, 陶秀祥, 侯彤, 万永周.褐煤干燥脱水技术的研究进展[J].洁净煤技术, 2008, 14 (6) :73-75.

[2]万永周, 肖雷, 陶秀祥, 刘炯天.褐煤脱水预干燥技术进展[J].煤炭工程, 2008, (8) :91-93.

[3]岳永飞, 孙中心, 刘永忠.蒸汽管回转干燥机传热系数研究[J].石油化工设备, 2008, 37 (2) :8-11.