基于特征模型的宝钢煤调湿系统建模与设计+源程序(3)
图1.2 环管分体式蒸汽回转煤调湿工艺流程图
多管回转式干燥机是在普通回转圆筒干燥机内部安置了蒸汽加热管，加热管贯穿整个干燥机，以同心圆方式排成1~3 圈，干燥所需热量由蒸汽加热管提供，是间接连续干燥机。加热管随筒体转动，进入干燥机的物料在转筒内受到加热管的升举和搅拌作用，被加热管提供的热量干燥，再借助于干燥机的倾斜度从加热口向出料口移动，从出料口排出。物料中汽化的二次蒸汽从排气口进入尾气处理系统，除去粉尘后放空;对易燃易爆易氧化工况，还可采用惰性气体闭路循环，多管回转式干燥机传热面积大，热效率高，因此适用于处理量大、连续干燥的物料。多管回转式干燥机内部的换热管组件为特制部件，采用直管与环管相结合，与采用直管固定换热管的蒸汽回转干燥机相比，增大了相同空间内的换热面积，保证了蒸汽与物料之间的充分热量交换，提高了干燥机的调湿效率。每一组换热管组件均可单独从进料端抽出，可以及时实现换热管的更换和文护。 环管分体蒸汽回转干燥机的主要特点有：
1、传热面积大，热效率高，热效率高达80%~90%;
2、填充率高、处理能力大，适用于连续操作;
3、干燥温度低，操作简单，使用方便;
4、气体仅作为带走挥发组分的携带气，气体用量小，粉尘回收设备简单;
5、密闭性能好，非常适用于易燃易爆易氧化的工况;
6、使用方便，易于检修，结构简单，加工成本低[2]。
1.1.3 第三代煤调湿技术
在对前二代CMC技术实践和总结的基础上，新日铁开发投产了第三代也是最新一代的流化床CMC装置，取得了显著降低炼焦耗热量、提高焦炉生产能力和改善焦炭质量的效果，其工艺见图1.3。
图1.3 流化床式煤调湿工艺流程图
水分为10%~11%的煤料由湿煤料仓送往2个室组成的流化床干燥机，从分布板进入的热风直接与煤料接触，对煤料进行加热干燥，使煤料水分降至6.6%。第三代CMC干燥用热源是由抽风机抽吸的焦炉烟道废气，其温度为180~230℃。本装置还设有热风炉，当煤料水分过高或焦炉烟道废气量不足或烟道废气温度过低时，可将抽吸的烟道废气先送入热风炉，用焦炉煤气点火，使高炉煤气燃烧，提高烟道废气的温度。入炉煤料含水量设定为6.0%是为了防止调湿后煤料产生过多的粉尘。将CMC出口煤含水量设定略高于6.0%，是因为从CMC出口到焦炉的运输过程中会蒸发一部分水分。流化床干燥机内的分布板是特殊钢材制作的筛板，干燥机的其他部分均可用普通碳钢材制作。在CMC的几个部位上设置有氧监测仪，自动报警，防止发生爆炸等不安全事故。 经过多年的生产实践，第三代 CMC 技术的效果是：采用 CMC 技术后，煤料含水量每降低 1%，炼焦耗热量就降低约50.0MJ/t(干煤)。当煤料水分从 10%下降至 6%时，炼焦耗热量相当于节省了200MJ/t。由于装炉煤水分的降低，使装炉煤堆密度提高，干馏时间缩短，因此，焦炉生产能力可以提高约 4%~10%。改善焦炭质量，其 DI 值可提高 1~1.5 个百分点。煤料水分的降低可减少 1/3 的剩余氨水量，相应减少剩余氨水蒸氨用蒸汽 1/3。同时也减轻了废水处理装置的生产负荷。节能的社会效益是减少温室效应，平均每吨入炉煤可减少约 35.8kg 的CO2排放量。因煤料水分稳定在 6%的水平上，使得煤料的堆密度和干馏速度稳定，有益于改善高炉的操作状态，有利于高炉的降耗高产。煤料水分的稳定可保持焦炉操作的稳定，延长焦炉寿命。采用流化床 CMC 所带来的问题是： 煤料水分的降低，使炭化室荒煤气中的夹带物增加，使粗焦油中的渣量增加 2~3 倍，为此，设置了三相超级离心机，保证了焦油质量。炭化室炉墙和上升管结石墨有所增加，为此，设置了除石墨设施，有效地清除了石墨，保证了正常生产。调湿后煤料用皮带输送机送至煤塔过程中散发的粉尘量较湿煤增加了1.5 倍。日本开发的流化床CMC技术与乌克兰开发的沸腾床风动选择粉碎技术有许多相似之处，两家采用的技术措施都是对粉碎后的煤料进行预处理，前者的主要设备——流化床干燥机和后者的主要设备——沸腾床风选器都是箱型结构，其中的床体都是筛板。不同的是，前者是用热风与煤料直接接触，进行加热干燥;后者是用冷风与煤料直接接触进行选择粉碎。2007 年济钢集团利用焦炉烟道废气作热源与动力源，开发具有调湿、分级功能的流化床，实现废热能源化利用，2007年 10 月完成工业化实验，投入生产运行取得较好效果.