粉煤灰干燥器及干燥设备

技术领域

本发明涉及粉煤灰干燥技术领域，具体地涉及一种粉煤灰干燥器及干燥设备。

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，对环境具有一定危害性，但粉煤灰因为具有一定的火山灰特性和自硬性，能够很好地应用在建筑和筑路等工程项目中。

目前，部分火电厂采用喷水降尘的方式除灰，导致排出的粉煤灰含湿量较大，活性低，细度不均，难以高效利用。粉煤灰利用项目基本都要求干灰，传统粉煤灰干燥设备一般占地面积大，能耗高，操作不易，且干燥过程中易团聚结块导致干燥难以彻底，从而影响粉煤灰整体活性。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的干燥不彻底问题，提供一种粉煤灰干燥器及干燥设备，该干燥器能够逆向吹送湿粉煤灰，以实现完全干燥。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种粉煤灰干燥器，包括壳体和能够连通于所述壳体的内部腔室的进料装置，所述内部腔室包括混合室和沿竖直方向连通于所述混合室顶部的干燥室，所述混合室的底部设有可供热气体进入的入口，所述干燥室的上部设有出口，所述进料装置包括设置在所述壳体上的进料机，所述进料机的进料口位于所述壳体的外部，所述进料机的给料口位于所述混合室内并朝向所述进气口。

可选地，还包括设置在所述混合室和所述进气口之间的气流分布板，所述气流分布板上设有多层绕中心轴线分布的风孔，所述风孔的出口朝向沿周向偏斜45度至60度。

可选地，所述混合室的通流面积在竖直向上的方向上先减小再增加。

可选地，所述干燥室内设有多个沿竖直方向间隔排列的挡板。

可选地，还包括与所述出口相连通的集料斗，所述出口位于所述干燥室上部的侧壁上。

可选地，所述干燥室顶部转弯处设有导流板，所述导流板朝向所述出口倾斜。

可选地，所述集料斗包括与所述干燥室相连通的分离室和位于所述分离室底部的集料室，所述分离室的顶部设有气体出口，所述气体出口上设有除尘器。

可选地，所述壳体上设有吹扫喷头，所述吹扫喷头朝向所述出口的边缘。

本发明第二方面提供一种干燥设备，包括以上技术内容中任意一项所述的粉煤灰干燥器和连接于所述进气口的进气装置，所述进气装置包括与大气相连通的压力件以及连接于所述压力件和所述进气口之间的加热器，所述干燥室上设有与所述加热器相连的补气管路。

可选地，所述出口连通有顶部设有气体出口的集料斗，所述干燥设备还包括换热器，所述换热器的入口与所述气体出口和大气相连，所述换热器的出口与所述压力件相连。

通过上述技术方案，湿粉煤灰通过进料装置进入混合室内，湿粉煤灰在重力作用下坠落，热气体从混合室的底部从下至上吹入，湿粉煤灰收到热气体的上升力大于重力，随热气体一起进入干燥室内，并与干燥室的内壁发生碰撞，粉煤灰与壁面热质交换，干燥后的粉煤灰从出口排出，在混合室中强化下降湿粉煤灰颗粒与上升颗粒碰撞，有效避免粉煤灰颗粒结团现象，在干燥室中能够对粉煤灰进行充分干燥。

附图说明

图1是本发明中的干燥设备的一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明中的气流分布板的一种实施方式的结构示意图。

附图标记说明

1、进气装置，2、进料装置，3、壳体，4、集料斗，5、除尘器，6、换热器，101、压力件，102、第一温度传感器，103、加热器，104、第一压力传感器，105、第二压力传感器，106、第三压力传感器，201、脉冲阀，202、进料机，301、气流分布板，302、混合室，303、干燥室，304、挡板，305、导流板，306、吹扫喷头，307、第二温度传感器，401、分离室，402、集料室。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明一方面提供了一种粉煤灰干燥器，包括壳体3和能够连通于壳体3的内部腔室的进料装置2，内部腔室包括混合室302和沿竖直方向连通于混合室302顶部的干燥室303，混合室302的底部设有可供热气体进入的入口，干燥室303的上部设有出口，进料装置2包括设置在壳体3上的进料机202，进料机202的进料口位于壳体3的外部，进料机202的给料口位于混合室302内并朝向进气口。

如图1所示，粉煤灰通过进料机202进入到混合室302内下落，进料机202由5～12片45°～60°的螺旋角抛物面旋流叶片构成，并且在进料机202上设有脉冲阀201，脉冲阀201能够进行周期性动作，防止进料机202堵塞；热气体从混合室302的底部向上吹动，热气体能够将湿粉煤灰吹散并将粉煤灰吹入至干燥室303内，热气体能够带动粉煤灰向上流动直至完全干燥。

通过上述技术方案，湿粉煤灰通过进料装置2进入混合室302内，湿粉煤灰在重力作用下坠落，热气体从混合室302的底部从下至上吹入，湿粉煤灰收到热气体的上升力大于重力，随热气体一起进入干燥室303内，干燥室303通入热气体后，壳体3的温度随之升高，并且粉煤灰能够与干燥室303的内壁发生碰撞，粉煤灰与壳体3的壁面发生热质交换，干燥后的粉煤灰从出口排出，在混合室302中强化下降湿粉煤灰颗粒与上升颗粒碰撞，有效避免粉煤灰颗粒结团现象，在干燥室303中能够对粉煤灰进行充分干燥。

进一步地，粉煤灰干燥器还包括设置在混合室302和进气口之间的气流分布板301，气流分布板301上设有多层绕中心轴线分布的风孔，风孔的出口朝向沿周向偏斜45度至60度。

结合图1和图2所示，在混合室302底部的横截面上设有气流分布板301，气流分布板301上设有径向间隔的多层(或多圈)风孔(图示中仅画出一层)，风孔的出口朝向沿周向偏斜45度至60度(出口朝向与竖直方向形成45度至60度的夹角)，能够使风孔吹出来的气体在上升的同时存在周向方向上的运动，热空气经过气流分布板301后在混合室内形成旋流，能够带动粉煤灰呈螺旋形上升，并且使得粉煤灰不断与壳体3的内壁发生碰撞，进行热质交换，增加粉煤灰的干燥效率；气流分布板301上风孔层数越多、每层风孔数量越多，所产生的螺旋气流越强烈。

作为一种可选的实施方式，混合室302的通流面积在竖直向上的方向上先减小再增加。

如图1所示，热空气在混合室302内上升的过程中，由于混合室302的通流面积变小，热空气会将一部分热能转化为动能，然后混合室302的通流面积变大(扩大内径后)，释放出更多静压，该工作原理与拉瓦尔喷管的工作原理类似，通过改变混合室302内径的大小(通流面积的大小)，能够获得少量静压增效，强化下降湿粉煤灰颗粒与上升颗粒碰撞，有效避免粉煤灰颗粒结团现象，并减少停留时间；混合室302中间收缩的收缩比为0.6～0.8。

进一步地，干燥室303内设有多个沿竖直方向间隔排列的挡板304。

如图1所示，当热空气进入到干燥室303内后，热空气与挡板304发生碰撞，受迫流向壳体3的高温壁面，强化粉煤灰颗粒与壁面热质交换，提升干燥效率；相邻的挡板间距为0.5～1.5米。

其中，粉煤灰干燥器还包括与出口相连通的集料斗4，出口位于干燥室303上部的侧壁上。

如图1所示，将集料斗4设置在壳体3的侧部，使热空气流通至干燥室303后，沿水平方向进入集料斗4内，热空气带动粉煤灰由竖直方向的运动转变为水平方向的运动，粉煤灰上升至干燥室303的顶部后与顶壁发生碰撞，进一步强化颗粒与壁面热质交换，提升干燥效率。

在一些实施例中，干燥室303顶部转弯处设有导流板305，导流板305朝向出口倾斜。

如图1所示，干燥室303具有顶板和侧板，粉煤灰和气流沿着侧板向上流动至顶板，然后与顶板发生碰撞，沿着顶板朝向出口方向流动，导流板305设置在顶板和侧板的拐角处，引导上升气流转弯而开始朝向出口水平流动。

如图1所示，导流板305为弧形板，导流板305的入口切向角与竖直方向平行，出口切向角与水平方向平行，能够使粉煤灰上升至顶部后与导流板305发生碰撞，在导流板305的过度下，粉煤灰从竖直运动平滑过渡到水平运动，使粉煤灰顺利地进入到集料斗4内，能够有效防止粉煤灰在干燥室303的顶部发生堆积。

其中，集料斗4包括与干燥室303相连通的分离室401和位于分离室401底部的集料室402，分离室401的顶部设有气体出口，气体出口上设有除尘器5。

如图1所示，粉煤灰与热空气进入集料斗4后，与分离室401的侧壁发生碰撞，一部分粉煤灰在重力的作用下下落至集料室402内，其余部分粉煤灰在热空气的作用下流至气体出口，热空气从气体出口排出，而粉煤灰在除尘器5的作用下被阻挡在分离室401内，而后在其重力作用下下落至集料室402内进行收集。

作为一种实施方式，壳体3上设有吹扫喷头306，吹扫喷头306朝向出口的边缘。

如图1所示，在壳体3的出口处设有吹扫喷头306，吹扫喷头306能够定期进行吹扫，以免粉煤灰堵塞出口。

本发明另一方面提供了一种干燥设备，包括以上技术内容中任意一项的粉煤灰干燥器和连接于进气口的进气装置1，进气装置1包括与大气相连通的压力件101以及连接于压力件101和进气口之间的加热器103，干燥室303上设有与加热器103相连的补气管路。

如图1所示，空气通过压力件101进入到加热器103中进行加热，加热后的热空气一部分进入到混合室302中，形成粉煤灰干燥器的主要干燥气流，加热后的热空气另一部分直接进入到干燥室303中。

其中，压力件101为变频鼓风机，在鼓风机出口安装有第一压力传感器104用以检测出口干燥器压力，当干燥气压力低于设定值时发送信号给主控装置，主控装置收到信号后增加风机转速，提高出口干燥气压力，通过传感器向主控装置反馈数据，根据压力数据调整风机运行参数，避免粉煤灰颗粒沉积或未彻底干燥被带入成品收集装置；

在加热器103的出口安装有第一温度传感器102用以检测加热器103出口热空气的温度，当热空气温度低于或高于设定值时发送信号给主控装置，主控装置收到信号后进行PID运算，增加或减小加热器102功率，将热空气温度稳定在设计范围内，通过传感器向主控装置反馈数据，精准调整加热装置功率，有效避免热能浪费；

在热空气103与混合室302之间设置有第二压力传感器105以及调节阀，在补气管路上设有第三压力传感器106，当压力低于设定值时发送信号给主控装置，主控装置收到信号后增加风机转速或增大调节阀开度，提高干燥气压力；

在干燥室303上安装有第二温度传感器307，用以检测干燥室303内的温度，干燥室303内壁温度根据需求控制在110～250℃。

进一步地，出口连通有顶部设有气体出口的集料斗4，干燥设备还包括换热器6，换热器6的入口与气体出口和大气相连，换热器6的出口与压力件101相连。

如图1所示，干燥后的尾气进入到换热器6内，与空气相混合，用以预热新鲜空气，混合后再进入加热器103中进行加热，能够有效提高能源利用效率。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。