褐煤干燥技术发展
褐煤提质技术发展现状与分析
褐煤提质技术发展现状与分析褐煤提质技术发展现状与分析褐煤是一种低质、低热值、高水分、高挥发分的煤种，通常不被视为传统化石燃料。
然而，随着全球能源需求的不断增长和化石燃料资源的日益枯竭，褐煤作为一种相对丰富的煤炭资源，逐渐引起了人们的关注。
通过提质技术，可以显著提高褐煤的热值、密度和稳定性，使其成为更高效的能源来源。
本文将介绍褐煤提质技术的发展现状，并对其进行分析。
一、褐煤提质技术发展现状1.干燥技术褐煤水分含量较高，导致其热值和燃烧效率较低。
干燥技术是褐煤提质的首要步骤，通过降低褐煤中的水分含量，提高其热值和燃烧性能。
目前，常用的干燥技术包括自然晾晒、热风干燥、微波干燥等。
其中，热风干燥和微波干燥具有处理速度快、节能环保等优点，受到广泛关注。
2.热解技术热解技术是通过高温加热褐煤，使其发生热分解，生成固体炭、液体产品和气体产物。
该技术可以有效提高褐煤的碳转化率和热值，同时还可以去除部分水分和挥发分。
常见的热解技术包括高温热解、中温热解和低温热解等，其中高温热解具有处理效果好、产品收率高等优点，但设备投资和运行成本较高。
3.气化技术气化技术是通过化学反应将褐煤转化为气体燃料，主要包括水蒸气气化和氧气气化等。
水蒸气气化是将褐煤与水蒸气在高温下反应，生成氢气、一氧化碳等可燃气体；氧气气化是将褐煤与氧气在高温下反应，生成二氧化碳、一氧化碳等可燃气体。
气化技术可以有效提高褐煤的能源利用效率和减少环境污染。
二、褐煤提质技术发展分析1.技术挑战褐煤提质技术发展面临的主要挑战包括：设备投资和运行成本较高、能效低、副产品处理困难等。
此外，由于褐煤的燃烧过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体，如何减少温室气体排放也是褐煤提质技术发展面临的重要问题。
2.节能环保要求随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，节能环保已经成为褐煤提质技术发展的重要趋势。
通过提高能效、减少废弃物排放和采用清洁生产工艺等措施，实现褐煤提质过程的节能环保。
褐煤干燥技术进展及应用
１ １ １ 直接 加热转筒干燥 ．． 褐煤 直接加热转筒干燥 器示 意 图如 图 ｌ 所示 。 其 基本 流程是 ： 一定粒 度 （ 将 一般 小 于 ３ ｉ 的褐煤 输 ０ｍ１ ｌ ）
程， 如何提高 干燥过 程能量 利用 效率 ， 低单位 产 品 降 成本 ，是提 高褐煤 等低 阶煤种 市场 竞争 力 的关 键 因
素 。 文 主 要 对 目前 工 业 中 开 发 应 用 较 为 广 泛 的褐 煤 本
人 口处温度 较 高的热 烟气 与高水 分含 量褐煤 颗 粒接 触 ， 口端 低温高湿度 的热烟气与低 水分较高温 度 的 出
直接 加 热 转 筒 干 燥 技 术在 内蒙 古锡 林 郭 勒 盟 建 成
６ ０ ／ ×１０ｔｈ褐煤干燥示 范生产线一期工 程 。
收 稿 日期 ：０ ２ ０－ ８ ２ １－ ２ ０ 作者简 介 ： 靖 （ ９６ ） 男 ， 田 １８ 一 ， 江苏 睢宁 ， 士 ， ０８年本 科毕 业 于中 国矿业 大学 化工 学院 化学 工程 与工艺 专业 ， 硕 ２０ 现主 要 从 事褐煤 综合利用 技术 的研 发工作 ，－ ａ ｌ ｔａ ｊｎ ￣ ｉ Ｏ ． Ｏ 。 Ｅ ｍ ｉ ：ｉ ｎ ｉ ｇｗ ＳＩ Ｃ Ｉ １ ｎ
管式干燥器示 意图如图 ２ 示 。 所
褐煤
蒸
褐煤
水
废气
Ａ— Ａ
干 燥 产 品
图 ３ 褐 煤 蒸 汽 管 间 接 加 热 转 简 干 燥 器 示 意 图
管外 ； 而蒸 汽管 间接加热 干燥 器 中蒸汽走 管 内 ， 走 煤 管外 ， 并且换热管数 目相对较 少 ［］ 两者 的相 同点是 ４。 － ５
褐煤干燥脱水技术的研究进展
２ ２ 热脱 水工艺 ／ ．． 法
该工 艺过程 与 前述方 法不 同之 处在 于其水 的移 除状态 不 同 ， 为热 法 脱水过 程 。 源 为过热 热 蒸气 ，工 艺过程 温度 为大 约 ２ ５Ｃ。因此 为维持 ３＂ 水分 不被 汽化 ， 系统 压力必 须维 持在 同温度 下水
或微弱 结合 的水 ，经过等温 抽气 即可 出去 。二 ， 在微孔 中有紧 紧吸住 的水 ， 它们在适 度增 高的压 力和温度 下可 以 出去 。 ，水还 能化 学吸 附在 煤 三 上， 这种水 只有在 较高 的蒸汽压力 下才能释放 出 来 。第三 种水 同煤 中含氧 官 能 团的热 分解 相 联
天。 经过 蒸汽 处理后 ，电厂用处理过 的褐煤将 是
５０ ００吨／ ， 天 这就意 味着 燃料运 输量减 少了 ５％ ０。 因此 煤炭 干燥 技 术 的开 发有 利于 扩大 年 轻煤种 的综合利用途 径 ， 可以很大程度 上提 高年轻煤种
的市场竞 争力 。
１２ 褐煤 中的水分 ．
在 于运 费， 水分高 也 限制 了将本 地 区的褐煤 向远
游 装 置 的利 用效 率 ， 降低设 备规 模 。Ｔ ｂ ｒ Ｇ ｉｏ ．
源是 关键 问题 。 国褐煤 资源储 量大 ， 由于褐 我 但
煤水 分含 量很 高 ，如直接 参与燃烧 ， 方而在着 一
Ｒ ｚ ｏ ｙ …曾做过试 验 ，用褐煤 （ １９ Ｍ ／ ｇ ｏ ｇｎ ｉ １． ３ Ｊ ｋ 热 值 ，４ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ． ２ 水 分 ）经 ２ ０ ６ Ｐ 的蒸汽处 理后 ， ２ ５％ ．２Ｍａ 水分 降至 １． ３ ， ４ ４ ％ 热值 增加到 １ ． ８ Ｍ ／ ｇ 增 ８ ０４Ｊ ｋ ，
・
褐煤干燥技术现状及应用潜力的探讨
曲 洋
（ 中国矿业大学（ 北京）化 学与环境工程学院，北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ） 摘 要： 分析褐煤性质 的基础上 ， 指 出了褐煤 干燥提 质的必要性 。介绍 了国 内外典型褐煤干燥技术 ， 分析 了这些技 术的利 用状况及优 缺点 。从资源需求和经济效益角度对褐煤干燥技 术潜 力进行分析并展望其前景。 关键词 ： 褐煤 ； 提质技术 ； 应用潜力； 节 能 近年来，煤炭消费量 随经济增长逐年上升。随 着 中 国煤 炭 资 源 的不 断 表 １德国典型干燥技术 表 ２日本典型干燥技术 减少 和烟 煤 价格 大 幅上 涨，基于这样紧缺 的资源 Ｕ Ｂ Ｃ 热 ① 艘陴粒 度上 ①破 碎工艺 ． ① 工 艺 为 非 蒸 已在 印度 尼西 情况下，国内大型矿业集 油工 艺 限 ：５ Ｉ ｍｌ ＠蠼 油混台 制鲁工 发脱 水工艺 。 亚 Ｋｌ ｌ ｆ ｉ ｍ ｌ ￣ ＠ 脱水 工艺 艺： 将煤与 石油羹 轻 ＠ 用 轻 油 去 除 省建 成 １ 座产 能 团对 开采 和 利 用褐 煤 资 压力： 质油 混合后 加入 重 ｛ 再 煤 中 的水 分 ． 为 ６ ０ Ｏ ｔ ￣ 的示 ４ ０ ０ ‘ ４ ５ 珊 ａ 油， 制成棍 台体 。 加 工 过 程 中 褐 萜工 厂． 源愈加 重视【 ｌ Ｊ 。 中国拥有 温 度： ＠脱 水工艺 在一定 煤 基 幸 艘 生 １ ３ ０ ℃ ６ ０ ℃ 温度 和压力 下加热 化 学反应．提质 丰富的褐煤资源，开发褐 脱水 。 后 的 福 煤 发 热 ④固 涟分离 ： 利用离 量 可 以 达 到 低 煤资源燃 烧发 电，是经济 心机 分离脱 水后 煤 阶 烟 煤水 平 ， 且 发展的必然趋势 。 与油 ， 轻质 油可循环 不 易再碾 水、自 使用 ． 燃． １ 褐 煤 干 燥必 要 性 ⑤成 型工艺 采用对 辊式 压块机 将其 压 褐煤煤阶低，发热量 块成 型． Ｄ － － Ｋ 工 高 温高 压 褐煤 在非蒸 发条 件 ①工 艺为 非藻 较低， 挥发分 较高， 一般在 艺 下进 入加 热压 力釜， 发 脱水 工艺。 使水 分 液体状 态 ＠ 该工 艺是 ｌ 司 ４ ５ ％～ ５ ５ ％， 且易风 化变质， 从褐 煤中 脱出 ， 最 后 戢 式饱 和蒸汽 进行 固液 分离 。 其 煤 脱 水的 改进 装 导致氧含量增加 ， 热值 降 质变 化类 似天 然的 置内有 ４台压 煤化 作用 。 力釜 ， 可实现 半 低， 燃点 降低 。由于褐煤 中含有较高水分 ， 若将其 直接参与燃烧 ，由于水分 液化 二 混莒条 件： 将褐 煤与 蒗化 二甲 蒸 发过 程带 走大量 热 能， 甲醚固 ℃ 、０ ． ７ ８ Ｍａ 醚混 台． 煤中水 被快 体 脱水 回收条 件 ： 速抽 提 出来形 成饱 则 在 燃烧 过 程 中需 消耗 法 ２ ５ ℃ 、０ ５ ３ ＭＰ ａ 和溶 液． 用 过滤 的 方法 分离 千｛ 曩 和 大量能量 ，同时使燃 烧排 液 相：在一 定条件 下 闪燕箍 相回 收二 烟热损失 大，降低 发电热 早 醚 二 甲醚蒸 气 被压缩 到 ０ ＭＰ Ｉ 效率 。 另外 ， 较 高水分含量 进 行液 化。 再 重新 加 热到 ３ ６ ℃并 循环 致使 褐 煤 只 能在 当地 使 使用 用，若进 行 长距 离输 送 ， 。 则增加煤炭成本。此外 ， 在北方高寒地 区，富水褐煤在搬运 和储存 展褐煤提质技术相关研究并取得一些进展… ３ ． １ Ｈ Ｐ Ｕ工艺技术 等方面都 十分 困难。 基 于褐煤 的性质， 若不经过干燥 提质， 直接燃烧 的热效率较低且 由中国矿业大学（ 北京） 与神华 国际贸易公 司联合 开发的的褐煤 不利于长距离输送和贮 存。而褐煤干燥后， 水分 显著 降低 ， 发热量大 脱水热压提质 Ｈ Ｐ Ｕ工艺技术，是在参 考怀特能源公 司 Ｂ Ｃ Ｂ技术 的 结合 国内相关技术研发的一套新型提质技术。依托 Ｈ Ｐ Ｕ工 幅提高， 方便 于运输和贮存。因此， 开发高效褐煤干燥技术并 进行相 基础上， 连 釜 捧 水 ０ 剂 醚 ＠ 点 对 压 互 无 褥 艺技 术 的示 范 项 目——神华 宝 日希勒 １ ． ０ Ｍｔ ／ ａ 褐 煤提 质 项 目于 关基础理论研究具有重大意义。 ２ 国外典型褐 煤干燥工艺 ２ ０ ０ ９ 年试车成功， 现 已进入整改环节 。 ３ ． １ ． １ 工艺过程 澳大利亚 、 美 国、 德 国、 日本等 国家都有 丰富的褐 煤资源，为 了 增加低阶煤在市场 的竞争力，提高效率 ， 在较早时期各 国已经开始 将含水褐煤送入复合破碎机破碎 ， 破碎 粒度上限为 ３ ｍ ｍ， 破碎后 入原料仓 ， 经 由螺旋给料机 加入 直管 式干燥器， 与 干燥器 中约 ７ ０ ０ ￣ Ｃ 进行褐煤干燥技术 的研究工作， 并取得很大进展 ｌ ｏ ］ 。 高温烟气混合， 粉煤中的水分被高温热烟气蒸发带走， 干燥后煤粉最 ２ ． １德国典型干燥技术 德 国褐煤资源十分丰富， 对于褐煤干燥技术 的研究 起步也 比较 高内水 ＜ １ Ｏ ％。固 、 气两相进人旋风分离器分离 。 煤粉分离后进人热 早， 较为典型的技 术有 蒸汽回转管式干燥技术 、 科林 Ｄ ＷＴ蒸汽流化 压机高压成型。携带少量煤粉 的气流则进入布袋 除尘 器， 净化后 的 尾气通过引风机经烟囱排人 大气 ， 收集的煤粉进入成型机成 型。其 床干燥技术及 Ｍ Ｔ Ｅ热压脱水工艺， 详见表 １ 。 ２ ． ２日本典 型干燥技术 直管干燥器为 主副管式， 具有 自主知识产权 。 ３ ． １ ． ２工艺效果 日本 的典型干燥技术有 Ｕ Ｂ Ｃ 热油工艺， Ｄ — Ｋ工 艺， 其均为非蒸 提质后褐煤水分 由 ３ ３ ％降到 ８ ％～ １ ０ ％，煤质发热 量提高了 ６ ． ３ 发脱水工艺， 这对于防止原煤复吸水 分及 自燃有 良好效果 。较为新 型的脱水技术为液化二 甲醚 固体脱水法， 由于我 国将建设大型 Ｄ ＭＥ ｋ Ｊ／ ｇ ， 产出型煤成球率较高。Ｈ Ｐ Ｕ 技术主要是利用高温烟气对褐煤 项 目， 因此该技术具有很大应用潜力 。详见表 ２ 。 进行 闪蒸提质 ， 在无粘结剂条件下 迅速压制成型。 工艺系统包括原煤准备系统 、 热烟气系统 、 干燥 系统 、 热压成 型 ２ ． ３美 国和澳大利亚典型干燥技术 冷却系统 、 成 品输送储存 ６大系统和循环 流化床高温烟气炉 、 美国和澳大利亚是煤炭 资源 大国， 其对于褐煤提质研究 也很 深 系统 、 入， 典型的工艺有 Ｋ燃料工艺 、 Ｂ Ｃ Ｂ工艺及“ 冷干” 工艺， 详见表 ３ 。 直管式气流干燥器和无粘结剂高压对辊成型机等关键设备 。 ３ ． ２其他典 型干燥工艺 ３ 国内干燥工艺介绍 大唐国际锡林浩特褐煤滚筒干燥技术该 工艺干燥设备为带有 目前， 国内许多高校 、 科研机 构和相关 的发 电企业都 在积极 开
发电褐煤提质技术发展及应用
该 工 艺 为 澳 大 利 亚 亚 太 煤 钢 公 司 开 发 ，可 将 水 分 ６ ０ ％左
右 的褐煤制成水分 为 ８ ％～ １ ４ ％的型煤 ， 该 型煤发热量达到烟煤 水平 。 冷干工艺过程是 ： 先将原煤破 碎至一定 的粒级 ， 然后在专 用设备 中将破碎后 的煤样用 “ 剪切” 原 理打破煤 的碳 结构 ， 使煤 分子结构发生化学 变化 ，实现温度为 ２ ０ ￣ Ｃ ～ ３ ０ ℃的条件下煤水 分离 ， 得到提质煤 。Ｃ ｏ ｌ ｄ ｒ ｙ最大的特点是 回收干燥 过程中产生 的废水 ， 利用 电厂的废热进 行褐煤产 品加工 ， 但工艺先 机械排 水， 然后烘 干 ， 能耗相对较低 ， 但专用设备的大型化问题还有待 解决 。 ２ 热解 提 质 技 术
２ ． １ Ｌ Ｒ工 艺
褐煤 １ ０ ０ ０吨。技术利用气载体分步对低阶煤进行干燥和低温 热解处理 ， 并对 固体产 品进行钝化处理 ， 获得性质稳定 、 高发热 量 的 固体 产 品 ， 同 时 回 收液 态 产 品 。 ２ ０ １ ２年 ５月鄂尔 多斯煤制油分公 司与北京低碳研究所共 同研究开发 的 ６ ０ ０ ０吨／ 年褐煤热解 中试装置试运行成功 。 ２ ０ １ ２年 ５ 月 中煤能源集 团有 限公司与呼伦贝尔市在北京 签订了 ２ ｘ １ ０ ０ ０万吨／ 年褐煤提质综合利用项 目建设 协议 。今年
些三 堡鱼垫查
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发 电褐煤提质技术发展及应用
郑艳 海 （ 甘 肃煤 田地 质 研 究所 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ）
摘
要： 本文分析 了各技术的优缺点及存在的 问题 ， 介绍 了国内褐煤提质技术在发 电中的应用 ， 并对我 国褐 煤提 质技启动 总投资 １ ８ ２亿元 的 ２ ｘ １ ０ ０ ０万 吨／ 年褐煤提质综合利用项 目。
褐煤干燥氧化技术
褐煤干燥氧化技术
褐煤干燥氧化技术是一种将褐煤转化为高效能源的先进技术。
褐煤是一种含水率较高的煤种，其水分含量通常在20%至60%之间。
在传统燃烧过程中，褐煤的高水分含量会导致能源浪费和环境污染。
因此，干燥氧化技术应运而生。
干燥氧化技术通过对褐煤进行干燥处理，将其水分含量降低到可接受范围内。
这一过程的基本原理是利用热能将褐煤中的水分蒸发出来，使其变为干燥的固体燃料。
通过这种方式，褐煤的能量密度得以提高，燃烧效率也会显著提升。
干燥氧化技术的一个重要步骤是煤炭的干燥过程。
在干燥过程中，褐煤被加热至高温，使其内部的水分蒸发。
为了保证干燥过程的高效进行，通常会采用间接加热方式，即通过热介质将热能传递给褐煤。
这样不仅可以避免直接燃烧褐煤产生的污染物，还可以提高热能利用率。
干燥过程完成后，褐煤会变得干燥且易燃。
此时的褐煤已经具备了更高的能量密度，可以更有效地用于发电、供热等用途。
此外，干燥氧化技术还可以减少褐煤燃烧过程中产生的氮氧化物和二氧化硫等有害气体的排放，从而降低环境污染的程度。
通过褐煤干燥氧化技术，可以实现对褐煤资源的高效利用，提高能源利用效率，减少环境污染。
这对于提高能源供应的可持续性，保
护环境以及减少碳排放具有重要意义。
褐煤干燥氧化技术已经在许多地方得到了广泛应用。
不仅在能源领域，也在工业生产中得到了应用。
随着技术的不断进步和改进，相信褐煤干燥氧化技术将会在未来发挥更大的作用，并为能源转型和环境保护做出更大的贡献。
当前褐煤的提质工艺及发展方向
当前褐煤的提质工艺及发展方向【摘要】褐煤热稳定性差、粉尘率高、重焦油黏度大,挥发物热态气固分离难度大,是工业放大的关键问题,也是国内外许多工艺开发的重要遗留难题。
近年来许多单位开始关注褐煤脱水提质、改善工艺性能的技术开发,而褐煤提质加工是褐煤高效开发利用的关键。
褐煤经脱水提质加工后,水分显著降低,发热量大幅度提高,既可防止煤炭自燃、便于运输和贮存,又有利于发电、造气、化工等使用。
【关键词】褐煤；热解；工艺；发展1.我国褐煤资源在我国,褐煤是指干燥无灰基挥发分(Vdaf大于37.0%以上,透光率(PM)小于50%的煤。
其中,透光率(PM)在30%以下的称为年轻褐煤,其全水分(Mt)往往在50%以上,主要分布于我省等地。
PM为30%～50%、Qgr,maf不大于24MJ/kg的煤炭被称为年老褐煤,该褐煤是目前利用最广泛的褐煤。
我国的褐煤资源主要分布在华北地区,大多为侏罗纪的年老褐煤,大约占全国褐煤地质储量的75%以上,以内蒙古东部地区赋存最多,其次是西南地区第三纪年轻褐煤,约占全国褐煤储量的1/8,其中大部分分布在我省境内。
东北、中南、西北和华东四大区褐煤资源的数量均较少。
中国各大区褐煤储量分布见表1。
表1中国各大区褐煤储量分布(%)中国褐煤资源以年老褐煤为主,其总体煤质特征为:高水分含量,绝大多数年老褐煤的全水分在30%左右;高灰分含量,中国大多数褐煤的灰分Ad为15%～30%;较低发热量,年老褐煤发热量Qnet,ar一般在15.05MJ/kg左右;较低的煤灰熔融性温度,大多为较低软化温度煤灰(ST在1250℃左右)。
2.褐煤提质的必要性褐煤水分高、热值低、易风化和自燃,无论是作为锅炉燃料,还是气化原料,褐煤的适应性都较差。
若能采用深度干燥提质技术,脱除部分内在水分,使褐煤的水分降低至10%以下,其发热量(Qnet,ar)可相应升高至18.82MJ/kg以上,完全可用于烟煤锅炉燃料及气化炉原料。
同时由于水分减少,褐煤燃烧时热效率提高,减少了CO2的排放,有利于环境保护,社会效益亦十分显著。
褐煤干燥脱水提质技术现状及发展方向_尚庆雨
第20卷第6期洁净煤技术Vol.20No.6 2014年11月Clean Coal Technology Nov．2014低阶煤提质利用技术专题［编者按］2013年中国原煤产量36．8亿t，低阶煤（包括褐煤、长焰煤、弱黏煤和不黏煤）在中国煤炭储量及产量中均占50%以上，已成为中国能源生产和供应的重要组成部分。
低阶煤具有水分高、灰分高、发热量低、氢氧含量高、易燃易碎等特点，不适宜直接燃烧和运输，利用能效低，污染严重，因此必须对低阶煤进行提质利用，降低其灰分和水分，提高发热量，或者生产高附加值产品。
近年来，低阶煤提质利用技术已有所突破并开始工业化应用，但总体来看，仍处于起步期，大规模低阶煤提质利用技术尚未完全成熟，诸多问题亟待解决。
煤炭工业发展“十二五”规划提出“加强低阶煤提质技术的研发和示范”，国家能源科技“十二五”规划也将低阶煤提质改性技术列入重大技术研究领域。
鉴于此，本刊组织了“低阶煤提质利用技术”专题，系统报道了低阶煤提质利用技术的研究现状及发展方向，重点介绍了低阶煤流化床提质、热解提质、超临界乙醇脱氧、干法分选及低阶煤制备水煤浆、活性焦、气化催化剂、提取腐植酸等技术，以期为提高低阶煤利用效率，实现低阶煤规模化应用提供技术参考。
褐煤干燥脱水提质技术现状及发展方向尚庆雨1，2，3（1．煤炭科学技术研究院有限公司节能工程技术研究分院，北京100013；2．煤炭资源开采与环境保护国家重点实验室，北京100013；3．国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室，北京100013）摘要：为实现褐煤合理、高效利用，减轻褐煤利用中的环境污染，阐述了国内外褐煤干燥脱水提质技术现状，论述了国内褐煤干燥脱水提质技术工业化示范项目的进展情况，说明褐煤经干燥脱水提质处理后，可脱除褐煤中大部分水分，发热量显著提高，提质后的褐煤具有较高的附加值，便于运输、贮存及综合利用。
针对褐煤干燥脱水提质过程中存在的烟尘排放量大、能耗高、余热难以回收利用、干燥褐煤成型率低、型煤易爆裂产生碎块等问题，从加强褐煤性质和干燥脱水基础理论研究、加强干燥工艺及其配套干燥设备的研发、加强褐煤干燥后产品利用技术研究3方面提出了褐煤干燥脱水提质技术的发展方向。
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褐煤干燥技术发展
《化学工业杂志》2014 年第五期
1 煤不同利用方式的最佳水含量
在成型、炼焦、气化、低温炭化、加氢液化等过程前，进料煤通常需要被干燥。
不同利用方式对煤水含量的需求范围如表1 所示。
不同地区褐煤的水含量和组分相差较大，如表2 所示。
在实现褐煤干燥这一目标时，需要谨慎地对干燥机的设计进行系统评估，在降低成本、保障安全性的同时，令干燥效率最大化。
尽管有许多商业化的干燥技术和设备，但由于褐煤的组分地区差异较大，加之项目用途各有不同，因此没有一种通用的干燥方法可以被用于褐煤干燥，均需要试验以确定可达到目标的干燥方法。
2 褐煤干燥技术
自20 世纪20 年代开始，人们开发了大量的煤炭脱水和提质工艺，以生产低水含量、高热值、便于运输的煤。
表3 中列出了常见的干燥机类型及其特点。
2.1 蒸发干燥技术
2.1.1 回转滚筒式干燥机回转滚筒式干燥机是目前最完善、通用性最强的干燥设备。
回转滚筒式干燥机可分为直接加热和间接加热两大类，基本设计元素包括以低速旋转的滚筒和安装在滚筒外部的绝缘圆柱形外壳。
直接接触式干燥机中，湿物料与干燥介质直接接触。
干燥热空气、烟道气以及过热蒸汽都可以被用作加热介质。
其加热介质中，氧气需要被严格去除，以避免其与煤粉直接接触发生爆炸。
干燥介质可以通过并流或逆流的形式与待干燥的物料接触，尽管逆流操作的热效率更高，但褐煤干燥工艺通常采用并流方式，以避免干燥机出口处局部温度过高，导致爆炸。
间接接触式干燥机(煤在管内流动，蒸汽通过管壁传热)即管式干燥机，其通过蒸汽间接换热蒸发褐煤中的水分而将水脱除。
这种干燥机从外观看与回转滚筒式干燥机相似，但因内部设置了大量的干燥管，故名管式干燥机。
间接干燥具有：（1）安全、可靠性高；（2）从褐煤中干燥出的水分及其热能便于回收利用；（3）干燥介质可循环使用等特点。
管式干燥机结构上为一回转滚筒系统，如图2 所示。
在滚筒壳体内有一个多管系统，筒体稍微倾斜。
原煤连续不断地从上方送入干燥机管内，由于鼓体是倾斜的，当鼓体旋转时，煤不停地流到出口。
干燥所需的热能由多管系统内的低压蒸汽提供。
低压蒸汽沿鼓体轴向进入，并迅速向管外表面扩散；与煤一起进入机体内的空气吸收了水分以后，在电除尘器内与干煤粉分离，回收热量和蒸汽后排入大气。
由于褐煤具有很高的反应活性，在干燥过程中易在高温下自燃。
因此干燥条件较温和的间接接触式干燥在褐煤干燥过程中具有明显的优势。
2.1.2 流化床干燥机流化床干燥具有较高的传热、传质速率，是一种对于颗粒或颗粒状固形物较为理想的干燥技术，在各行业中都有较广泛的应用，包括化学品、医药和生物制品、食品、高分子聚合物等。
与传统的回转滚筒式干燥机相比，流化床干燥机在干燥平均粒径为50~5000mm 的颗粒时具有很强的竞争优势。
根据干燥进料组成和产品的需求的不同，流化床干燥机衍生出多种不同的形式，可分为批式、全混连续式、平推流式、振动式、机械搅拌式、离心式和喷射床式几大类，各有其优缺点和应用范围。
流化床干燥机具有占地小、成本相对较低、维护费用较低和易操作等优点，而其主要缺点在于耗电量较高、气体处理量较大、容易产生较多的产品损耗，以及进料形状缺乏弹性等。
Klutz 等［4］开发了WTA 工艺（带内部热循环的流化床蒸汽干燥工艺）。
该工艺以过热蒸汽作为加热介质，经过流化床后的蒸汽在此工艺中经过疏水阀，冷凝的水用于湿煤的预热，蒸汽部分则通过蒸汽压缩机转化为过热蒸汽重新循环使用。
蒸汽潜热在此工艺过程中循环使用，提高了热能利用率。
应用该工艺的流化床蒸汽干燥机的煤水分蒸发速率提高了约70%，而流化速率降低了约65%。
2.2 非蒸发脱水技术由于在脱水过程中节省了煤中水分的蒸发热，因此以非蒸发方式脱除煤的水分具有很高的能效，并可以简化设备、降低成本。
2.2.1 机械热压脱水技术机械热压脱水技术（MechanicalThermalEx-pression，MTE）是德国的Strauss 小组［5］提出的，最早被开发用于电厂原料褐煤的提质。
澳大利亚合作研究中心对其进行了深入研究，并认为其是可能被商业化的褐煤脱水技术。
MTE 过程将热法脱水和机械压缩脱水结合在一起，可分为四个步骤：热水预热、蒸汽加热、机械压缩和闪蒸脱水。
在整个脱水过程中，首先将褐煤加热到相对温和的温度（小于220℃），此时褐煤的物理化学性能发生了一定变化，使煤更易被后续的机械压缩，含有的水分以液态形式脱除。
2.2.2 热水脱水技术热水脱水技术（HotWaterDrying）是由北达科他州的能源与环境研究中心（EERC ）开发的。
在该工艺中，湿煤与饱和蒸汽接触10min 左右，加热到240℃，水分从煤的微孔中被由脱羧作用释放的CO2 挤出。
疏水性的油在加压水环境下仍然留存在煤的表面，形成了一层包裹微孔的疏水
膜，阻止挤出水分被重新吸收。
这是该工艺的主要优点。
由于挥发分在疏水油膜的作用下被保存了下来，产品的燃烧性能和热收率都较高。
2.3 具有发展潜力的褐煤干燥技术越来越多的具有商业化应用前景的褐煤干燥技术被开发出来不断完善，并逐渐实现商业化应用。
例如，近期美国KFX 公司［6］开发了K-燃料技术，可以将褐煤和次烟煤通过热压方式提质为热值较高的煤，同时去除其中的汞等重金属，并降低二氧化硫和氮氧化物的排放。
以下是几种具有一定应用前景的干燥技术。
2.3.1 电法脱水技术电法脱水的原理是煤浆中的水分子带正电荷，正电荷会在连续或间歇的电流作用下，与水分子一起向阴极移动，从而将水分与煤浆分离。
通过用机械力调整阴阳电极之间的距离和控制煤浆的压力，可以补偿由于水分被抽提所带来的体积减少。
此方法获得的脱水煤浆干燥度可达25%~50% 。
澳大利亚的CSIRO 实验室利用电法脱水技术对长时间沉降后含胶体物质的煤尾矿进行了成功的脱水。
通过与真空过滤或压力过滤相结合，电渗析脱水技术可以达到更高的脱水速率。
2.3.2 微波干燥技术利用微波进行加热干燥，可以实现非接触式加热，从而突破了必须先加热物料表面的限制，缩短了干燥时间。
在微波加热的过程中，物料被置于转盘或皮带上运动，以使微波辐射更加均匀。
微波干燥技术可与流化床干燥等其他干燥方式结合，以提高干燥效率。
微波干燥技术应用于褐煤干燥的主要问题有二个。
一是电力消耗较大，具有较高的能量消耗成本；二是加热不均匀，易出现局部过热的现象（热点），导致安全问题。
对于应用微波干燥技术处理褐煤仍需进一步探索。
2.3.3 脉冲燃烧干燥技术脉冲燃烧干燥技术是通过间歇式的燃烧气态、液态或固态燃料，制造高温高流速的脉冲喷射流，对湿物料进行干燥。
该技术具有干燥时间短，能量效率高，产品质量好，操作环境友好等优点，Ellman 等［7］利用脉冲燃烧干燥技术对褐煤进行了干燥实验，选用的是205kW 脉冲燃烧器，结果令褐煤的水含量由35%降低至10%以下，产量达20t／h。
该技术存在噪音较大和较难放大的问题，有待解决。
3 小结
在干燥机选型方面，由于干燥煤项目的处理量较大（水分蒸发量通常为20~500t／d），且最常需求的干燥产品是煤颗粒，因此回转滚筒式干燥（包括管式干燥）常是最佳选择。
即便如此，现有的较成熟的褐煤干燥技术仍存在一些局限性：（1）干燥过程的复杂程度较高，导致投资和操作成本较高；例如，许多干燥系统需应用换热器、旋风分离器、冷凝器等设备，增加了设备投资和维护成本等；（2）以过热蒸汽作为干燥介质的方法需采用较大的锅炉和压缩机，以获得较高的操作温度和压力，换热效率较低，热损失较高；（3）传统干燥工艺会产生大量的细煤粉。
这是由于水分脱除后，煤的结构稳定性被削弱。
细煤粉会降低工艺过程的安全性，同时也容易造成环境污染。
基于以上几点，尽管已有很多类型的褐煤干燥技术被商业化应用，与褐煤干燥相关的设计、放大和技术经济方面的报道仍层出不穷。
我国褐煤储量占总煤炭储量的13%，开采出的褐煤90%被用于坑口发电，利用方式单一。
褐煤干燥技术的发展与应用有利于拓展褐煤的综合利用途径，在一定程度上提高褐煤的市场竞争力。
作者：邢磊单位：石油和化学工业规划院。