干燥煤炼焦工艺，就是首先对装炉前的煤料进行干燥，并采取措施保持水分恒定。这样就可以解决因煤料水分的波动而使焦炉和回收系统操作困难的问题，同时可使入炉煤堆密度增大、焦炭及化工产品增产、焦炉加热用煤气量减少，以达到提高焦炭质量、减少污水排放的目的。
1、国内外研究进展
近几年，为了降低炼焦能耗和提高焦炭质量，日本、德国、美国、俄罗斯等国竞相开展了干燥煤炼焦工艺技术的研究与开发。德国利用焦炉烟气余热加热瓷球，以瓷球为热载体对湿煤直接加热进行调湿；俄罗斯利用炽热焦炭对湿煤进行间接加热调湿；1983年9月，日本第一套利用上升管荒煤气与烟道废气的显热，在多管回转干燥机内通过间接热交换对煤进行调湿，并在新日铁大阪分厂投产，此后中山制钢将烟道废气与煤在多层圆盘式干燥机内进行直接热交换。千叶厂、福山厂、君津厂等将干熄焦发电机背压蒸汽与煤在多管回转干操机内进行间接热交换的煤调湿装置相继投入运行，均取得了良好的效果。但是，国外的技术项目一次性投资较大；而天宏焦化公司在捣固焦炉中应用干燥煤炼焦技术，具有投资少、运行稳定、操作安全等特点。
2、项目的技术方案
天宏焦化公司是平顶山市城市煤气气源厂。随着生产规模的扩大，城市用气不能完全被消耗。该公司用富余焦炉煤气作燃料，利用燃气式热风炉产生的热动力建设了节能型滚筒干燥工艺，对装炉前的煤料进行干燥。根据公司捣固焦炉的实际情况，干燥装置要求人炉煤的水分必须控制在9% -11%，并且要求布置紧凑，尽量减少占地面积，同时技术要先进、成熟、可靠，能降低劳动强度，节约投资，清洁生产，减少环境污染。
该工艺流程为：原煤经胶带输送机运至犁式卸料器，然后进入密封式刮板输送机，通过溜槽进入干燥机内。在干燥机内完成质热交换后由排料箱排人密封式排料刮板输送机，经溜槽送人胶带运输机，再经过两条胶带运输机转载，返回原输送系统。
干燥煤所用的热介质在热风炉内制备，由鼓风机经风管送入的空气和煤气管输送的煤气在燃烧器内混合后燃烧，产生的热烟气送人节能滚筒干燥机内，以加热湿煤饼并蒸发水分。加热后的废气经排料箱、风管进入并列设置的一次旋风除尘器，回收粉煤；初步净化后的气体由引风机送至湿式除尘器进一步净化，最后洁净的废气由烟囱排人大气。一级旋风除尘器收集的细煤粉经螺旋输送机和星型排料器阀送到出料刮板输送机掺入干燥后的产品，回原输送系统。二级湿式除尘器所排黑水进入地沟回选煤厂集中处理。该套煤炭调湿系统采用智能控制及监测，生产适应能力强，产品完全能满足用户的要求。
主要工艺技术参数：处理能力为80t/h（湿基）；入料粒度为0-50mm粒级的混合精煤；入料水分≤20%（湿基）；出料水分约11%（湿基）；蒸发水量为7.27-8.00t/h；蒸发强度为65.6-72.2kg/m3.h;热风炉发热量为25080MJ/h。
3、主要设备选型
3.1节能型滚筒干燥机
滚筒干燥机是应用最早、目前运行数量最多的干燥设备，工作较为可靠。其主要缺点是：用于干燥细粒级煤时，内壁粘料多，因增灰而影响干燥产品质量，热效率低；来料不均时，易发生反料，使入料口着火。
由于所干燥的煤为末精煤和浮选精煤的混合物，具有粒度细、粘性高、水分大等特点，为此对筒体内部及外部结构进行了改进设计，开发了节能型滚筒干燥机。其特点是：简体外表面温度由42-49℃降到20-25℃，表面散热损失减小；减少或杜绝了简体内壁粘料问题，干燥产品不增灰；降低了排烟热损失，干燥热效率达80%。改进设计的导料装置，使物料能够顺利导入滚筒内，运行更为安全可靠。
滚筒干燥机的干燥效果取决于物料与热介质的接触和传热形式。NZT干燥机内部主要是带清扫装置的圆弧形扬料板，这种扬料板可在滚筒横截面上形成均匀的料幕，全面提高对流传热效果。在圆弧形的扬料板上悬挂有链条清扫装置，以防止和减少物料在滚筒壁或扬料板上的粘结。链条在上部时可以吸收热量，到下部后将热量放出加热物料，提高了传热效果。扬料板的结构还有盲板和孔板之分，使物料得以充分干燥，尤其适用于干燥细粒级含量高的粘湿物料。
3.2燃气热风炉
热风炉是制造干燥热介质的设备。本公司研究开发的RQL燃气式热风炉是国内首次成功地把富余煤气应用于煤炭干燥领域，既节约了能源，又减少了环境污染。和目前使用的燃煤热风炉相比：燃气热风炉燃烧效率高，干燥热介质（烟气）质量好，对干燥产品不增灰；烟气温度控制灵活、方便、准确，可确保干燥产品质量；燃烧环境洁净，无二次污染；设备结构简单、操作方便、热效率高、自动化程度高。该热风炉主要由钢结构框架炉体和燃烧系统组成。炉体内砌耐火砖，外砌保温砖，外包钢板，并用型钢加固。此种结构内壁耐磨损，炉体蓄热量大，有利于稳定燃烧；燃烧器基本结构由多个燃气嘴和配风机组成。该连锁控制系统具有熄火保护，点火自动控制，自动调节运行等特点。
燃气热风炉系统示意图见图1。其结构包捂燃烧系统、供风系统、安全控制调节系统。燃烧系统为外混扩散式强制混合燃烧头，使空气与燃气充分混合，燃烧平稳、高效；供风系统由进风口、风机及调节阀构成，可为燃烧提供所需的空气并克服炉膛背压，并能根据燃烧状况按比例自动调节进风量；安全控制系统由火焰探测器、点火器、可编程序控制器(PLC)、安全电磁阀、调节阀组成，具有自动吹扫、自动点火、熄火安全保护、燃气量与空气量自动调节等功能。
3.3 SFC型湿式除尘器
该系统设计的湿式除尘器为水浴过滤式，可对含尘气流进行两次除尘，效率高，用水量少。一级除尘器采用螺旋顶板式旋风器，此种机构消除了上灰环，使含尘气体顺利地向下螺旋推进，并设有细灰短路外排装置，除灰率可达85%。二级除尘系统为SL - 10型湿式除尘器，除尘率达98.50k。该除尘器排出的煤泥水，需进行处理。由于本公司有煤泥水处理系统，所以无需另建，大大降低了投资费用。
4生产运行效果
系统调试运行后，对生产的波动适应性强，处理能力可达100-120t/h，降低了滚筒干燥机简体表面热损失，减少或杜绝了简体内壁粘料问题，干燥产品无增灰，降低了排烟热损失，干燥机热效率达80%。改进设计的导料装置使物料能够顺利导入滚筒内，系统运行更为安全可靠。
燃气热风炉操作灵活、方便、燃烧效率高，干燥产品质量好，除尘器除尘效率高达98%，性能稳定，烟气排放达到国家环保要求。
5、经济效益
1)节约了投资费用。原设计煤场贮煤量应保证捣固焦炉15d以上的精煤用量，拟建两个煤场，使用两台桥式卸煤机，精煤场地坪铺设3-4层透水石、矸石和中煤层，另外还需有排水沟排水。煤炭干燥装置运行后，只建了一个1万t的煤场，其地坪为厚200mm的矸石和中煤层，煤场排水设计也降低了标准。
少建一个煤场，可节约资金约20万元。焦化公司原有一台闲置的26m桥式卸煤机，准备改造后用在煤场，改造及安装费用约8万元。运输系统土建及设备减少后，可节约15，万元，煤场地坪节省7.8万元，合计节约投资50.8万元。
2)提高了经济效益。干燥技术使装炉煤水分由17% -20%降至9%-ll%后，捣固煤饼的堆密度增加了7%，炉温降低了25℃，结焦时间缩短了4%，焦炭和化工产品增产10%，年创效益750万元，同时缓解了焦炉的汽蚀现象。
3)焦炉加热用燃料减少。入炉煤水分由17%降至12%，按lkg水消耗的热量为5.05mj计算，年产30万t焦炭，每年少消耗热量10.07×107MJ；煤气热值按17. 89MJ/m3，热效率取73%，每年可节约煤气用量771万m3，lm3煤气按0.15元计算，则每年可增加效益115.65万元。
4)降低了焦炉煤饼倒塌率。煤干燥后，焦炉煤饼的倒塌率由3‰降到了l‰。按满负荷生产，每天70孔，每年365×70= 25550孔，减少倒塌的煤饼为25550×2‰= 51.1孔；每孔装煤20t，倒塌后清煤的劳务费为10元／t，则每年节约清理倒塌煤饼的劳务费51.1×20x 10 =1.02万元。
5)提高了焦炭质量。由于捣固煤饼堆密度增加，焦炭强度增加了1% -2%，成熟均匀；焦炭粒度组成也有较大变化，+ l00mm和- 15mm粒级的比例减少，40-25mm、25-15mm粒级的比例增加。
6)可多配弱粘结性煤。在保证焦炭质量不变的情况下，可在入料中多掺配弱粘结性煤8%-10%。
7)减少了环境污染。煤料水分的降低可减少1/4的剩余氨水量，NH3随之减少，大大减少了酚水处理量，具有良好的环保效益。
8)延长了焦炉使用寿命。煤料水分的稳定可保持焦炉操作稳定，有利于延长焦炉炉体寿命。
6、结论
在捣固煤炼焦工艺中采用干燥煤的炼焦技术，解决了炉前煤饼倒塌率高、消烟除尘设施失、效，环境污染严重等问题；扩大了炼焦煤源，减少了炼焦耗热量和酚水处理量，缩短了炼焦时间，提高了焦炭产率及质量，增强了焦炭产品的市场竞争力，具有较显著的经济效益。
相关烘干机产品：
1、滚筒烘干机
2、气流式烘干机
