低阶煤干燥现况 - 图文

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减少和烟煤价格大幅上涨,基于这样紧缺的资源情况下,国内大型矿业集团对开采和利用褐煤资源愈加重视。中国拥有丰富的褐煤资源,开发褐煤资源燃烧发电,是经济发展的必然趋势。

1.褐煤干燥必要性

褐煤煤阶低,发热量较低,挥发分较高,一般在45%~55%,且易风化变质,导致氧含量增加,热值降低,燃点降低由于褐煤中含有较高水分,若将其直接参与燃烧,由于水分蒸发过程带走大量热能,则在燃烧过程中需消耗大量能量,同时使燃烧排烟热损失大,降低发电热效率另外,较高水分含量致使褐煤只能在当地使用,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关基础理论研究具有重大意义。

2.国外典型褐煤干燥工艺

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进行褐煤干燥技术的研究工作,并取得很大进展。 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早,较为典型的技术有蒸汽回转管式干燥技术、科林DWT蒸汽流化床干燥技术及MTE热压脱水工艺,详见表1。 2.2日本典型干燥技术

日本的典型干燥技术有UBC热油工艺,D-K工艺,其均为非蒸发脱水工艺,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DME项目,因此该技术具有很大应用潜力。详见表2。

2.3美国和澳大利亚典型干燥技术

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入,典型的工艺有K燃料工艺、BCB工艺及“冷干”工艺,详见表3。

3国内干燥工艺介绍

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展褐煤提质技术相关研究并取得一些进展。 3.1HPU工艺技术

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脱水热压提质HPU工艺技术,是在参考怀特能源公司BCB技术的基础上,结合国内相关技术研发的一套新型提质技术。依托HPU工艺技术的示范项目—神华宝日希勒1.0Mt/a褐煤提质项目于2009年试车成功,现已进入整改环节。

3.1.1工艺过程将含水褐煤送入复合破碎机破碎,破碎粒度上限为3mm,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700℃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 高内水<10%。固、气两相进入旋风分离器分离。煤粉分离后进入热压机高压成型。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入大气,收集的煤粉进入成型机成型。其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

提质后褐煤水分由33%降到8%~10%,煤质发热量提高了6.3kJ/g,产出型煤成球率较高。HPU技术主要是利用高温烟气对褐煤进行闪蒸提质,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、热压成型系统、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、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

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扬料装置的滚筒干燥机,证实了滚筒干燥技术也可用于褐煤干燥,但系统安全性仍有待完备。其大致工艺是将小于30mm的褐煤送入干燥机,通入热烟气进行干燥。工艺结果表明:水分降低了20%~25%。该项目年处理500万吨,年均销售总收入13.02亿元,年均税金1.29亿元,年均利润总额3.33亿元。

由黑龙江科技学院开发的热水干燥技术是高温高压下,模拟自然条件下褐煤煤化和改质过程。处理后褐煤最高内水显著下降且不易风化,而且反应活性高,挥发分高的特点得以保留。提质后褐煤可用于制备水煤浆及成型。

白音华煤电公司煤提质干燥工艺主要是先利用振动混流干燥器干燥,再利用复合干选机进行排矸,该项目整个生产系统已进入调试阶段

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