一种利用负压闪蒸实现干燥降温的节能减排系统

技术领域

本发明属于干燥降温技术领域，涉及一种利用负压闪蒸实现干燥降温的节能减排系统。

背景技术

我国已探明的褐煤储量巨大，其探明储量占已探明煤炭资源量的13％，但褐煤中的水分含量非常高，达到40％以上，导致其发热量降低，因此褐煤提质研究意义重大。褐煤提质主要是褐煤干燥，通过各种方法降低其中的水分含量，提高发热量，提高利用率。褐煤干燥中的主流方法是加热干燥，利用高温蒸汽或者高温烟气对褐煤进行加热干燥。

随着城镇化的发展，城市污泥越来越多，污泥处理的主要原则是减量化、无害化和资源化，目前污泥掺烧是主流技术。即将污泥处理后掺入磨煤机，送入锅炉燃烧。但污泥中的含水量达到80％，必须对污泥进行干燥。目前污泥干燥的主要方法也是加热干燥，利用高温蒸汽或者高温烟气对污泥进行加热干燥。

无论是褐煤干燥还是污泥干燥，还是其他利用高温蒸汽或者高温烟气进行干燥的物料，干燥完成后，物料的温度还在150℃左右，然后利用水冷或者风冷的方式将物料温度降低，再进一步处理。降温的过程一般是能量损失的过程，导致高温蒸汽和高温烟气等干燥介质的耗量加大，干燥成本增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用负压闪蒸实现干燥降温的节能减排系统，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用负压闪蒸实现干燥降温的节能减排系统，包括负压干燥系统、高温干燥系统和物料加工系统；高温干燥系统一端与冷湿物料入口相连，另一端与负压干燥系统相连，物料加工系统连接负压干燥系统；

负压干燥系统包括负压干燥器、凝汽器和真空泵；负压干燥器、凝汽器和真空泵依次连接；负压干燥器的物料入口与高温干燥系统的热干物料出口相连，负压干燥器的冷干物料出口与物料加工系统的入口相连。

进一步的，负压干燥器包括筒体、均料挡块、挡料板、折流板、水蒸气出口、出料口和进料口；筒体的一端为进料口，另一端为出料口，筒体内侧靠近进料口的内侧壁上设置有若干均料挡块；筒体上设置有水蒸气出口，水蒸气出口一侧的筒体内部设置有挡料板，挡料板上设置有斜向的折流板。

进一步的，进料口内设置有进料锁气器，出料口内设置有出料锁气器。

进一步的，负压干燥器的水蒸气出口与凝汽器的水蒸气入口相连，凝汽器的冷凝水出口连接冷凝水处理系统；凝汽器的冷却水入口连接有增压泵，增压泵连接冷却水出口。

进一步的，进料锁气器与出料锁气器保持同速运转，维持筒体内的物料平衡；进料锁气器和出料锁气器上方物料的高度不小于0.5m，用于保持筒体内的负压，防止空气漏入负压筒体。

进一步的，均料挡块为实心正三角形钢条，用于使物料在筒体内处于均匀分散的状态，两个均料挡块的间距为0.2m。

进一步的，凝汽器上安装有真空泵，用于将系统中的不凝结气体排出，维持凝汽器的真空。

进一步的，凝汽器上安装有冲洗系统，用于冲洗凝汽器换热管上的污垢。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明在现有高温干燥系统后加装负压干燥系统，利用凝汽器制造负压，将水蒸气的蒸发温度大大降低，使得负压干燥器内物料所含的水分在低温状态下蒸发，利用低品位的物料显热对物料进行干燥。利用热干物料的显热进一步干燥物料，使得出口物料的含水量不变的情况下，高温干燥系统内高品位热源的消耗量下降，降低系统能耗。利用负压低温干燥物料时，不破坏物料的组成，如褐煤干燥系统中挥发分不会降低，污泥干燥系统中臭气不会挥发出来。低温负压安全性高，无高温高压危险。

附图说明

图1为本发明的系统图；

图2为本发明中负压干燥器的结构图；

其中，1为高温干燥系统、2为负压干燥器、3为凝汽器、4为真空泵、5为增压泵、6为物料加工系统、7为冷凝水处理系统、8为冲洗系统、21为进料口、22为进料锁气器、23为均料挡块、24为筒体、25为出料锁气器、26为出料口、27为挡料板、28为折流板、29为水蒸气出口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

请参阅图1至图2，本发明所述的利用负压闪蒸实现干燥降温的节能减排系统包括高温干燥系统1，高温干燥系统1一端与冷湿物料入口相连，另一端与负压干燥系统相连，所述的负压干燥系统由负压干燥器2、凝汽器3和真空泵4组成，负压干燥器2的物料入口与高温干燥系统1的热干物料出口相连，负压干燥器2的冷干物料出口与物料加工系统6的入口相连，所述的物料加工系统6出口为成品物料。

所述的负压干燥器2的水蒸气出口29与凝汽器3的水蒸气入口相连，凝汽器3的冷凝水出口与冷凝水处理系统7相连。所述的凝汽器3的冷却水入口与增压泵5的冷却水出口相连，冷却水在凝汽器3中换热升温后排出。

所述的负压干燥器2由进料口21、进料锁气器22、均料挡块23、筒体24、出料锁气器25、出料口26、挡料板27、折流板28及水蒸气出口29组成。

所述的进料锁气器22与出料锁气器25保持同速运转，维持筒体24内的物料平衡。

所述的均料挡块23为实心正三角形钢条，用于使物料在筒体24内处于均匀分散的状态，材料为16Mn，两个均料挡块23的间距为0.2m。

所述的进料锁气器22和出料锁气器25上方物料的高度不小于0.5m，用于保持筒体24内的负压，防止空气漏入负压筒体24。

所述的凝汽器3上安装有真空泵4，用于将系统中的不凝结气体排出，维持凝汽器3的真空。

所述的凝汽器3上安装有冲洗系统8，用于冲洗凝汽器3换热管上的污垢。

本发明的具体工作过程为：

从高温干燥系统1中出来的热干物料进入负压干燥器2中，负压干燥器2内维持负压，因此物料中的水分可以在低温下蒸发，蒸发所吸收的热量来源于物料的显热，即降低了物料的温度又进一步降低了物料的湿度。负压干燥器2出口的冷干物料进入物料加工系统6中进行加工后得到成品物料。负压干燥器2内物料蒸发的水蒸气进入凝汽器3中，由冷却水进行冷却，从而维持筒体24内的负压，使得系统可以持续工作。凝汽器内的冷凝水经冷凝水处理系统7处理后回用。本系统利用负压闪蒸技术降低高温物料的温度和湿度，节能效果显著，安全性和可靠性高，成本低。