褐煤干燥技术分析比较
煤的工业分析方法解读
《GB/T212-2008煤的工业分析方法》解读一、煤的工业分析的概念煤的工业分析，又叫煤的技术分析或实用分析，是评价煤质的基本依据。
在国家标准中，煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算。
水分（M）外在水分内在水分煤的工业分析灰分（A）挥发分（V）固定碳（FC）二、工业分析水的试验步骤（空气干燥法）1、方法提要称取一定量的一般分析试验煤样，置于（105-110）℃鼓风干燥箱内，与空气流中干燥到质量恒定。
根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。
2、试验步骤（1）在预选干燥并已称量过的称量瓶内称取粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样（1±0.1）g，平摊在称量瓶中。
（2）打开称量瓶盖，放入预选鼓风并已加热到（105-110）℃的干燥箱中。
在一直鼓风的条件下，烟煤干燥1h，无烟煤干燥1.5h。
（3）才干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，放入干燥器中冷却至室温（约20min）后称量。
（4）进行检查性干燥，每次30min，直到连续两次干燥煤样质量减少不超过0.0010g或质量增加时为止。
水分小于2.00%时，不必进行检查性干燥。
3、工业分析水分的测定意义工业分析水分测定就是指空气干燥基水分（即空干基内水）测定，用Mad 表示，测定工业分析水分的意义在于：（1）以空气干燥基水分进行校正的煤质分析项目结果的基础数据；如：挥发分的测定，必须减去空干基水分。
（2）进行不同基准煤质分析结果换算。
三、工业分析水分与全水分测定的区别1、煤样的粒度不同：工业分析法中规定的粒度为0.2mm，全水分测定方法中有粒度〈6mm和〈 13mm两种。
2、煤样的称样量不同：工业分析法中为1g，全水分测定方法中有10g和500g 两种。
3、煤样干燥的时间不同：工业分析法中规定：烟煤1.5h、褐煤和无烟煤2h （通氮）；烟煤1h，无烟煤1.5h(空气)。
全水分测定方法中：两步法与工业分析法中的通氮测定相同；烟煤2h，褐煤和无烟煤3h（一步法通氮）烟煤2h，无烟煤3h|（一步法空气）。
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。
褐煤干燥项目采用的工艺
1褐煤干燥项目采用的工艺什么是褐煤？褐煤，又名柴煤，煤的一类。
煤化程度仅高于泥煤的精煤。
一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。
由于它富含挥发份，所以易于燃烧并冒烟。
剖面上可以清楚地看出原来木质的痕迹。
含有可溶于碱液内的腐殖酸。
含碳量60％～77％，密度约为1.1～1.2，挥发成分大于40％。
无胶质层厚度。
热值约为23.0～27.2兆焦/公斤（5500～6500千卡/公斤）。
多呈褐色或褐黑色，相对密度1.2～1.45。
1、振动混流干燥技术工艺其原理为：湿物料从顶部进入振动混流干燥器后在多层干燥床作用下分散形成物料长龙，一部分粒度小于床孔的细物料穿过床孔垂直下落，大部分粗粒物料在震动状态下形成震动疏松料层沿床面水平移动，移至端部洒落到下一层干燥床上。
低温大风量热气流分为垂直气流和水平气流，垂直气流在穿越物料的过程中与物料充分的、高强度的接触，将物料干燥。
水平气流在水平方向之间变速流动并与洒落物料充分的、高强度的接触物料干燥。
在干燥器内既有物料的垂直流动，又有物料的水平流动；热风与物料之间既有垂直方向的逆流，又有水平方向的逆流，形成特有的混流干燥作用。
粗细物料与热风在混流过程中经多次混合—分离—再混合—再分离的过程被均匀干燥，大部分物料从干燥器的底部输出，极小部分细物料随气流进入除尘器，除尘器分离出的物料作为产品回收。
采用该工艺的项目有２个：白音华褐煤提质试验项目总规模为1500万吨/年，一期规模300万吨/年，已备案，总投资3.6亿元。
华兴工贸褐煤干燥项目总规模为年处理褐煤500万吨，本期建设规模为年处理褐煤150万吨，已备案，总投资9320万元。
评论：唐山市神州机械有限公司的SZ振动混流干燥系统设备入口烟气温度低于200度，应该是安全的。
但是产量太小，能耗和设备投资太高，因为温差太小。
并且只能脱除表面水，无法脱除结合水。
以最大流化面积40平米，处理量为200吨每小时，而最大脱水量为15吨每小时。
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。
通氮干燥法和空气干燥法测定褐煤分析基水分的比较
通氮干燥法和空气干燥法测定褐煤分析基水分的比较采用通氮干燥法和空气干燥法对褐煤中分析基水分含量进行测定，通过分析比较两种方法的测试精密度没有显著性差异，而且重复性均良好，但这两种方法在准确度比较上存在显著性差异，指出了采用空气干燥法测定褐煤的分析基水分会造成测定结果偏低，应选用通氮干燥法来测定褐煤的分析基水分。
标签：褐煤；通氮干燥法；空气干燥法；分析基水分1 引言褐煤是煤化程度较低的年轻煤种，一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤，其特点是水分含量及挥发分较高、发热量低，并且煤样极易氧化。
褐煤的全水分一般可高达20%-50%，分析基水分为10%-30%。
煤中的水分是重要的煤质指标之一，分析基水分是进行发热量及其他工业分析指标在不同基态之间转换计算的基础，具有重大意义[1]。
国家标准《GB/T 212-2008 煤的工业分析方法》中明确规定褐煤分析基水分的测定方法为通氮干燥法[2]，但标准中未说明褐煤采用空气干燥法是否会影响测定结果，采用空气干燥法测定分析基水分产生的误差是否超出可接受的范围，是否存在较大的偏倚性。
因此，选定一系列褐煤样品，分别采用通氮干燥法和空气干燥法测定褐煤分析基水分，并对两种方法测定的结果进行较为系统的比对，分析两种方法对褐煤分析基水分的差异影响。
2 实验2.1 仪器与样品电热鼓风干燥箱（精宏DHG-9246A型）、分析天平（赛多利斯BSA224S-CW 型）、通氮烘箱（LB-90型）、一系列褐煤煤样。
2.2 实验方法2.2.1 褐煤样品的制备依照GB 474-2008中一般分析试验煤样的制样程序把煤炭破碎研磨至颗粒小于0.2mm的煤样。
2.2.2 通氮干燥法称取褐煤样品1±0.01 g（称准到0.0002g）至预先干燥和已知准确重量的称量瓶内，然后轻轻振动称量瓶，使煤样摊平。
打开称量瓶盖，放入已预先通氮气10min以上（氮气流速调到约0.4L/min），并已加热到（105～110）℃的干燥箱中，在干燥氮气流中干燥至质量恒重（干燥时间约2h）。
褐煤干燥技术分析与比较
洛阳万山高新技术应用工程有限公司褐煤内部存在许多毛细孔，湿褐煤就像吸足水分的海绵；而干燥（指仅脱除表面水的情况）后的褐煤就像拧干后的海绵。
当干燥（指仅脱除表面水的情况）后的褐煤遇到水时，就会吸潮，与拧干后的海绵吸水的原因一样。
这就是为什么干燥（指仅脱除表面水的情况）后的褐煤在放置过久或运输过程会吸潮的原因。
褐煤在常温下加热到100度以上时，大部分的自由水能够被蒸发。
当褐煤水分低于15%时，若需要继续干燥和脱水，即脱除结合水时，由于褐煤与结合水有较强的结合力，则需要较高的温度和能量才能够进行。
当褐煤在常压下继续加热到180度以上时，褐煤结合水（内在水）能够被脱除。
当褐煤温度高于150度时，羟基官能团（主要是-COOH）发生分解，析出CO2气体，同时将褐煤的结合水（内在水）排除。
进一步提高温度，将导致越来越多的羟基官能团分解，从而引起褐煤的表面性质改变。
在这种干燥温度条件下，由于大量的羟基官能团分解，导致褐煤内部的毛细孔倒坍和产生交联。
毛细孔倒坍可以阻止水分进入毛细孔；而交联反应则能够对毛细孔进行密封，阻止倒坍的毛细孔在吸收水分时再膨胀。
另外，当褐煤温度被加热到200度以上时，其表面积会大大减少。
表面积减少的主要原因是由于在高温干燥条件下引起褐煤内部的焦油的强烈迁移，即焦油由毛细孔内部向毛细孔外部迁移。
迁移到毛细孔外部的焦油在冷却过程中，由于焦油冷凝从而对毛细孔进行密封，从而一起褐煤的表面积减少。
由于上述过程，即毛细孔倒塌，交联反应和焦油迁移对毛细孔形成密封，结果褐煤变得越来越疏水，同时也能够观察到褐煤的硬化，这也导致褐煤的刚性结构的形成。
其结果就是褐煤能够从软煤转换为硬煤，由亲水性转换为疏水性，从而可以实现褐煤的长途运输。
A通过压汞法来确定干燥褐煤的毛细孔的尺寸分布。
洛阳万山高新技术应用工程有限公司 洛阳万山高新技术应用工程有限公司1干燥前褐煤的毛细孔的尺寸为小于0.01μm,而干燥后褐煤的毛细孔尺寸扩大为1.0—0.01μm（而水蒸汽中水分子的动力学半径约为28×10-4μm）.B实验结果显示：干燥前褐煤的孔隙率为0.65CM3/G，干燥后褐煤的孔隙率为0.3CM3/G。
褐煤干燥技术分析比较
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匪圆褐煤 干 燥 技 术 Nhomakorabea 析 比较 ①
常 海 峰 （ 东华 工程 科技股 份有 限公 司 合肥 ２ ０ ２ ３ ０ ４） 摘 要： 我国褐煤 资源丰富 ， 褐煤含 水 分高， 灰分 高， 热值 低 ， 宜长途运输 。 不 本文介绍 了几种 主流的褐煤干 燥工艺及在 国 内外的应 用现状 ， 并比较 褐 煤干 燥 的技 术 特点 。 关键 词 ： 褐煤 干燥 脱水 中 图分 类号 ： Ｋ１ ３ Ｔ ７ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ ２ｏ （） １ １ ２ １ ７ － ７ １ ２ １ ） ６ｃ－ｏ －０ ２ 褐 煤 是 一 种 煤 化 程 度 介 于 泥 炭 与沥 青 煤 之 间的 棕 黑 色 的 低 级 煤 ， 泥 炭 经 成 岩 是
和脱水 ， 即脱 除 结 合 水 时 ， 于褐 煤 与 结 合 果 ， 大 的 增加 了干 燥 机 的 有 效 干 燥 面积 ， 由 大
色 ， 般 暗 淡 或 呈 沥 青 光 泽 ， 得 名 褐 煤 。 能 量 才 能 够 进 行 。 一 步提 高温 度 ， 导 致 一 故 进 将
简单 。 要 通过 检 测 干 燥 机 出 口煤 的水 分 ， 主
煤 ， 一 种 煤 化 程 度 介 于 泥 炭 与 沥 青 煤 之 是 间 的棕 黑 色 的低 级 煤 ， 呈褐 色 、 褐 色 或 黑 黑
２褐煤干燥技术特点 以及 生产应用
褐 煤在 常 温 下加 热 到 １ ０ 以 上时 ， 部 接 式 ” 燥 带来 的 问题 。 ２ 结 构 合 理 ， 用 ０。 大 干 （） 采
干燥。 原理为 ： 煤仓中的原煤（ 其 原 常温 ） 通 德 国ＲＷ Ｅ 司（ 公 ＤｗＴ法） 在流 化床 干燥 煤 炭 总 储量 的 １ ％ 。 煤有 以下 特 点 ： 水 过 给 料 机 进 入 干 燥 机 的 滚 筒 ， 干 燥 滚 筒 器 内 ， 热 蒸 汽 的 吹 入 ， ３ 褐 高 在 过 使褐 煤 流 在 沸 腾 床 分、 低热 值 、 自然 、 易 易风 化 ， 以 不 易 长期 入 口与 热 风 炉 提 供 的 烟 气 （ ５ ℃） 合 。 所 约６ ０ 混 褐 煤 放 入 锅 炉 中燃 烧 将 导 致 火 焰 温 度 降 料 在 于 燥 筒 体 内形 成 稳 定 的 全 断 面 料 幕 ， 低 ， 效率下 降 ； 时也很难满足 气化 、 热 同 液 大 约２ ｍｉ ～３ ｍｉ 左右 烟 气 与 原 煤 充 分 ５ ｎ ｎ ５
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（也称为泥质煤或褐炭）是一种低质煤炭，主要由植物组成，含有较高的水分和灰分。
与其他类型的煤相比，褐煤的能源含量较低且污染物排放较高。
然而，褐煤作为一种广泛存在的能源资源，具有丰富的储量和广泛的分布，因此对其提质技术的研发和应用具有重要意义。
1.热解技术：热解技术是一种利用高温和缺氧条件将褐煤转化为高品质煤的方法。
该技术可以通过降低水分和灰分含量来提高煤炭的能源含量。
热解技术可以采用各种方式，如干燥热解、热解燃烧和热解气化等。
2.浸出技术：浸出技术是一种通过将褐煤浸泡在溶剂中并去除其中的杂质来提高煤炭质量的方法。
浸出技术可以使用水或有机溶剂作为浸出剂，通过溶解和洗涤的方式去除煤炭中的水分、灰分和硫分等杂质。
3.燃烧掺烧技术：燃烧掺烧技术是一种将褐煤与其他燃料混合燃烧的方法。
通过将褐煤与高品质煤或生物质等其他可燃物混合燃烧，可以提高燃烧过程中的热值和燃烧效率，减少烟尘和污染物的排放。
尽管褐煤提质技术已经取得了一些进展，但目前仍存在一些挑战和限制。
首先，由于褐煤的能源含量较低，提质技术需要消耗大量的能源和资源，这增加了提质成本。
其次，褐煤提质技术涉及到复杂的化学和物理过程，对技术人员的专业知识和操作技能有一定要求。
第三，褐煤提质技术需要充分考虑环境保护和可持续发展的要求，以减少污染物排放。
在应对这些挑战的同时1.创新技术的研发：通过开展科学研究和技术创新，发展更加高效和环保的褐煤提质技术。
可以探索使用新型浸出剂、热解剂和掺烧燃料等，以提高提质效果和降低成本。
2.加强政策支持：制定有利于褐煤提质技术发展的政策措施，鼓励企业加大技术研发投入，并提供财政补贴和税收优惠等支持措施。
此外，还可以加强对褐煤资源的规划和管理，提高资源利用效率。
3.加强国际合作：通过加强与国际合作伙伴的合作，共享技术资源和经验，加快褐煤提质技术的引进和推广。
可以与其他国家和地区的相关机构建立合作关系，开展联合研究和项目合作。
褐煤的提质干燥成型技术
褐煤的提质干燥成型技术2.1 褐煤提质干燥技术富含水褐煤的干燥提质是在一定温度下经脱水后将褐煤转化成具有类似烟煤性质的提质煤。
现在的提质干燥技术有以下几种。
2.1.1流化床干燥技术流化床干燥技术是20世纪60年代发展起来的一种气固两相流干燥技术，热容量系数可达8000~25000kJ/（m3h℃）[2]，热效率可达60%~80%，广泛应用于化工、医药、轻工、食品及建材工业中。
湿物料在气流干燥器中先除去表面水分，然后在流化床干燥器中去除结合水分。
目前流化床干燥机用于煤粉干燥的较少，仍处于实验室研究阶段，中国矿业大学对通辽褐煤在流化床干燥器中的干燥特性进行了研究。
对于褐煤而言，干燥技术的难点在于如何防止干燥过程中的燃烧爆炸、粒度分布范围广设备内停留时间不均匀以及处理量大（小时处理量数数以万吨记）等问题。
可以预见，以烟道气为干燥介质，采用部分废弃循环的流化床干燥系统具有很大的潜力，大连理工大学正在进行这方面的开发工作。
2.1.2滚筒干燥技术滚筒干燥机主要由倾斜转动的长筒构成。
湿物料在筒内前移过程中，直接或间接得到了干燥介质的传递热量而达到干燥的目的。
此类干燥器广泛应用于化工、食品、粮食、矿物等行业中各种散粒物料的干燥，现已发展到溶液及膏状物料的干燥上。
滚筒褐煤干燥技术脱水率高，可以将褐煤水分降至15%，热值提升至4500大卡左右。
其原理是放入充满约的滚筒。
与烟气充分，物料在干燥器内的停留时间一般在30分钟左右，从而使褐煤得到干燥。
褐煤干燥工艺流程图如图所示。
将原料煤破碎至0-50mm后，经胶带输送机和刮板输送机最终进入JNG节能滚筒干燥机。
在倾斜转动的滚筒内，由滚筒壁上的抄板使褐煤在干燥筒体内形成全断面料幕，与高达500℃的高温热风进行接触，交换热量，干燥后由排料箱排入密封式排料刮板输送机，经溜槽送入胶带输送机，最终送入料仓。
旋风除尘器收集的细煤粉经螺旋输送机和星型排料器送到出料刮板输送机，汇入干燥后煤输送系统。
褐煤的干燥技术思路
浅谈褐煤的干燥技术研究思路摘要：介绍了几种褐煤干燥技术，提出了今后我国在褐煤干燥技术方面的研究思路。
关键词：管式干燥；流化床蒸汽干燥；蒸汽空气联合干燥；床辊式干燥；热机械脱水中图分类号：tb 文献标识码：a 文章编号：1007-0745（2013）05-0351-011 褐煤提质干燥概述富含水褐煤属于煤化程度较低的煤种，主要分布在我国内蒙古、云南、东北、四川等地。
褐煤的特点是水分高、孔隙度大、挥发分高、热值低，含有不同数量的腐植酸。
褐煤的氧含量高达15% 一30% ，化学反应性强，热稳定性差，块煤加热时破碎严重，存放在空气中容易风化变质，碎裂成小块甚至粉末状，使热值更加降低。
由于褐煤中含有15%—50% 的水分，将其直接参与燃烧或煤的气化，一方面在着火过程中需要消耗大量的能量；另一方面褐煤挥发分高，容易发生爆炸。
此外，由于水分蒸发的过程会带走大量热能，使得燃烧排烟热损大，发电热效率低，温室气体的大量排放以及对褐煤气化工艺的要求苛刻，使富含水褐煤的使用面临特殊的挑战。
大量开采水分高的褐煤直接用于燃烧，不仅锅炉燃烧不稳定，而且效率低。
高水分含量使得这些煤种只能在当地使用，不可能长距离运输，极大地限制了煤炭的开采规模。
因此，开发先进的富含水褐煤干燥成型技术和设备，对于提高富含水褐煤的市场竞争力，降低使用成本具有重要意义。
富含水褐煤的干燥提质是在一定温度下经脱水后转化成具有类似烟煤性质的提质煤。
提质后的褐煤将更有利于综合利用、运输和贮存。
国内外主要的褐煤脱水技术有：热脱水技术，机械脱水技术，机械，热脱水技术以及热干燥技术。
2 褐煤的热干燥技术2.1 旋转管式干燥技术。
旋转管式干燥机为一回转窑系统，.. 其干燥方法是在常压下，用低压蒸气通过管式干燥机将煤加热到大约100。
c，使水分蒸发，并利用和煤一起进入干燥机的空气作为脱水介质，通过除尘器将煤粉分离，部分空气经压缩进入干燥机循环，部分排入大气。
此法为目前工业应用最为成熟的褐煤干燥方法。
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褐煤干燥技术分析比较
作者：常海峰
来源：《科技资讯》2012年第18期
摘要:我国褐煤资源丰富,褐煤含水分高,灰分高,热值低,不宜长途运输。
本文介绍了几种主流的褐煤干燥工艺及在国内外的应用现状,并比较褐煤干燥的技术特点。
关键词:褐煤干燥脱水
中图分类号:TK173 文献标识码:Ａ文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0121-02
褐煤是一种煤化程度介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤,是泥炭经成岩作用形成的腐殖煤,煤化程度最低,呈褐色、黑褐色或黑色,一般暗淡或呈沥青光泽。
具有高挥发份、高水分、高灰分、低热值、低灰熔点、易风化碎裂、密度小,含有腐殖酸、易氧化自燃、孔隙度大、无粘结性等特点[1～2]。
褐煤是泥炭经成岩作用形成的腐殖煤,是一种煤化程度介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤,呈褐色、黑褐色或黑色,一般暗淡或呈沥青光泽,故得名褐煤。
褐煤具有高高水分、高灰分、挥发份、低灰熔点、低热值、易风化碎裂、密度小,含有腐殖酸、孔隙度大、易氧化自燃、无粘结性等特点[1～2]。
我国褐煤资源丰富,主要分布在内蒙古东部、云南中西部和黑龙江东部地区,已探明的保有储量高达1300亿吨,约占全国煤炭总储量的13％。
褐煤有以下特点:高水分、低热值、易自然、易风化,所以不易长期运输,也不利于进行长期储存;将高水分的褐煤放入锅炉中燃烧将导致火焰温度降低,热效率下降;同时也很难满足气化、液化等对煤质的要求。
褐煤提质加工处理的关键性问题在于减少水分、提高能量密度、防止自然。
褐煤脱干是褐煤发电、电气、液化、成型、焦化和加工水煤浆等综合利用的前提,经济效益显著,符合了中国现行的节能政策[3,4]。
1 国内外现状和发展趋势
褐煤的优点如下:它属于清洁能源、低挥发、低硫,是也存着一些缺点,如:湿度大、燃点低、二氧化碳排放量大,这些缺点是导致全球温室效应的重要因素之一。
现在的全球能源日渐紧张,褐煤的经济价值及其加工生产技术又重新被世界能源界所重视。
国内主要的褐煤干燥装置分为两大类:(1)燃煤烟气直接接触:链板式,移动床式,转筒干燥等。
(2)间接干燥:过热蒸汽内加热流化床,过热蒸汽回转圆筒。
国外比较成熟的褐煤干燥工艺主要为间接干燥:例如德国RWE公司(DWT)的过热蒸汽流化床技术,德国ZEMAG公司的间接接触回转干燥机等[5]。
2 褐煤干燥技术特点以及生产应用
褐煤在常温下加热到100°以上时,大部分的自由水能够被蒸发。
若需要继续干燥和脱水,即脱除结合水时,由于褐煤与结合水有较强的结合力,则需要较高的温度和能量才能够进行。
进一步提高温度,将导致越来越多的羟基官能团分解,会有可燃气体的释放,所以褐煤的干燥存在一定的危险性。
目前国内外较为成熟的褐煤干燥技术主要有如下几种。
2.1 高温烟气回转圆筒干燥
国内常见的回转圆筒干燥机属于直接干燥。
其原理为:原煤仓中的原煤(常温)通过给料机进入干燥机的滚筒,在干燥滚筒入口与热风炉提供的烟气(约650℃)混合。
在转动的滚筒内,有滚筒壁上的抄板使物料在干燥筒体内形成稳定的全断面料幕,大约25min～35min左右烟气与原煤充分交换热量。
滚筒末端的干燥煤温度上升到60℃,烟气温度下降到120℃左右。
该工艺技术成熟,操作稳定,但体积和重量大、蒸发强度低,干燥停留时间长,易爆炸,不适宜用于高挥发分的褐煤干燥。
同时由于回转圆筒干燥机出力较低,不太适用于褐煤干燥工业化生产。
2.2 回转管式干燥技术
管式干燥机为一鼓形体内有多管的回转窑系统,鼓体倾斜一定角度。
原煤(＜6.3mm)连续不断地从上方通过布料器均匀分布到旋转的滚筒内部的众多干燥管中,干燥管内设有螺旋状叶片,由于鼓体是倾斜的,煤通过重力和螺旋叶片导流作用在干燥管内运动。
在滚筒内部干燥管周围通入4.5bar 170℃的过热蒸汽,干燥管内的原煤通过间接热交换升温而使煤表面所带水分蒸发,从而达到降低水分的目的。
与煤一起进入机体内的空气吸收了水分以后在除尘器内与干煤粉分离,一部分重新压缩进入干燥机,另一部分排入大气[6]。
该干燥机具有以下技术特点:(1)原理先进,构思新颖,由于传热介质不直接与煤接触,且温度
低于褐煤着火温度,整个干燥过程会更加安全,解决了低燃点煤采用“直接式”干燥带来的问题。
(2)结构合理,采用众多干燥管对煤进行分散,强化了干燥效果,大大的增加了干燥机的有效干燥面积,增大褐煤干燥能力。
(3)设备成熟可靠,控制简单。
主要通过检测干燥机出口煤的水分,来确定干燥机进口原煤的给料量。
进口原煤的给料量主要通过调整干燥机的旋转速度,以及调整进干燥机双轴给料机的进口开度来调整给料量。
(4)系统简单,运转设备少,控制方便、简单,安全性高。
2.3 蒸汽流化床干燥技术
德国RWE公司(DWT法)在流化床干燥器内,过热蒸汽的吹入,使褐煤流在沸腾床产生流化现象。
原煤从干燥机的上部布料器输入,流化床中的蒸汽带走褐煤中蒸发出的水分,经过旋风分离器,蒸汽部分返回利用。
干燥机由汽轮机出来的蒸汽提供所需能量。
该工艺过程的特点是蒸汽同时作为干燥介质和流化介质,整个过程中蒸汽内不含空气和其他杂物,因此可进一步利用。
由此出现了带内部热循环的流化床蒸汽干燥工艺(WTA)。
在此工艺中,过热蒸汽经过流化床后,经过疏水阀冷凝的水用于湿煤的预热,而蒸汽部分则通过蒸汽压缩机变成过热蒸汽后重新循环使用。
由此蒸汽潜热则完全在工艺过程中循环使用,大大提高了热能利用率[7]。
目前山东天力研发的褐煤过热蒸汽内加热流化床干燥技术具备安全、经济、处理量大、环保节能等特点。
干燥设备采用高床层,换热器可设置多达3层,流化面积和换热面积均较大,从而提高了产能。
2.4 闪蒸干燥管干燥技术
闪蒸干燥管干燥技术原理属对流干燥的一种,湿物料的干燥是由传热和传质两个过程所组成。
当湿物料与热空气相接触时,干燥介质将热能传递至湿物料表面,由表面传递至物料内部,这是一个热量传递过程;与此同时,湿物料中的水分从物料表面通过气膜扩散到热空气中,这是一个传质过程。
气流干燥技术具有干燥强度大、干燥时间短、生产能力大、热效率高、设备简单、应用范围广等优点。
3 结语
褐煤资源丰富,面对日益紧张的能源压力,褐煤干燥加工利用技术具有广阔的发展空间,也代表着今后节能环保的发展方向。
因此,褐煤干燥的探讨研究具有十分重要的理论意义和实际价值,更多更好的褐煤干燥技术需要在实际生产运行中得以验证。
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