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研究劣质褐煤加工提质技术(典型工艺)

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摘要:随着社会的发展与进步,我们越来越重视褐煤加工提质技术,褐煤加工提质技术对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍劣质褐煤加工提质技术的有关内容。

关键词:褐煤 加工 技术 工艺 提质 能源

引言

目前,我国一次能源的供应仍将以煤为主,到2050年的长期能源战略,应是发展以煤为主多元化的清洁能源体系。褐煤是一种高挥发分、高水分、高灰分、低热值、低灰熔点的煤炭资源,难以洗选和储存,易自燃,单位能量的运输成本较高,长距离输送经济性差,不适合长期储存和远距离运输,使得褐煤的开采和利用受到很大限制,长期以来被视作劣质燃料。降低水分,提高能量密度,防止自燃是褐煤提质加工的关键性问题,开发褐煤提质技术是褐煤综合利用的发展趋势。

1、典型工艺介绍

1.1滚筒褐煤干燥工艺

采用滚筒褐煤干燥工艺,在保证燥褐煤质量不变的情况下,采用低温四级烘干工艺,有效降低褐煤的硫含量、灰分。提高褐煤的热值。达到电厂用煤的要求。泰达褐煤干燥技术可以将褐煤的水分降到12%以下,从而降低运输成本,同时将其加工成不同大小和形状的型煤,解决褐煤容易产生自燃的问题。处理后的煤的热值提高可达30%以上,直接作为动力煤替代烟煤或无烟煤在现有电厂使用。

1.2美国“K 燃料工艺”

在上世纪80年代中期,美国长青能源公司开发了K燃料工艺( K-Fuel Process) 技术,经过二十年的完善已进入工业应用阶段。K 燃料工艺过程如下: 煤经过粉碎之后,通过传送装置送入压力和温度分别维持在3.7MPa和238℃的高压釜后,煤块发生破裂,将硫化物从煤中分离出来,煤中的水分也随之蒸发掉。经过高温高压处理的煤粉和蒸发出来的水蒸汽可以直接送入锅炉进行发电或供热。

1.3 日本“UBC”技术

日本神户制钢所( Kobe Steel Group) 于 1993年开始研究 UBC( Upgrading Brown Coal) 褐煤提质技术,其特点是用轻油去除褐煤中的水分。“UBC”技术工艺过程如下: 将褐煤研磨成粉状后,与再生油( 通常是石油裂解产生的轻油) 和重油混合,形成煤浆,然后在蒸发器中加热煤浆,水分被蒸发,再用细颈盛水瓶从脱水的煤浆中回收油,得到提质粉煤,最后将提质的煤压制成型。

1.4 泽玛克管式干燥技术

泽玛克管式干燥机技术属于以蒸汽为热源的间接换热干燥技术,两端带空心轴的回转窑体内有多根换热管,窑体稍微倾斜,蒸汽沿窑体一端的空心轴进入窑体,并迅速向换热管管外表面扩散。原煤连续不断地从上方送入干燥机的换热管内,由于窑体是倾斜的,当窑体旋转时,煤连续地在换热管内从进料端流到出料端。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。

1.5怀特能源公司BCB技术

BCB( 无粘合剂煤块制作) 技术工艺过程如下:褐煤由粗破碎机和细破碎机两级破碎至 0mm~3mm,由带式给料机及斗提机送入原煤仓。原煤仓内的煤由给煤机加入到干燥管中,在干燥管中,褐煤被烟气炉产生的500℃~600℃热烟气干燥并提升,快速升温至105℃~110 ℃的同时,煤中部分水分转化为水蒸气。然后不完全干燥的煤粉经过旋风分离器和除尘器分离,干燥后的大部分热烟气由风机加压循环使用,小部分通过袋式过滤器过滤后排放至大气。旋风分离器和袋式过滤器分离下来的干煤经过中间储仓及输送设备送至对辊挤压成型,型煤经冷却后由带式输送机送出。该工艺技术为一种闪速循环干燥技术,结合干燥产品的物理及化学稳定性,对高水分煤进行提质。在该工艺中,干燥产品的过程无需粘结剂。褐煤经过该工艺,可提质脱去约75%的水分,发热量可提高40%左右,该技术在印尼建有100×104t / a 的工业化装置。

1.6中国神华HPU技术

中国神华100×104t/a褐煤提质项目是国内第一个真正的褐煤提质项目,其项目本身具有十分重要的参考借鉴意义,工程于2008年开工建设,现已建成调试。HPU技术由神华国际贸易有限责任公司委托中国矿业大学(北京)开发的褐煤提质工艺即褐煤热压提质技术( HOT PRESS UPGRADING,简称HPU)。神华HPU技术是在参考澳大利亚怀特能源BCB技术的基础上,结合国内技术研究或设备制造等专业单位的相关技术,研究开发的一套新的褐煤提质技术。其工艺过程如下: 原煤先经过一次粗破碎和筛分,筛下小于13mm的煤送入炉前燃料仓,燃料煤从燃料仓经称重式给煤机送入烟气炉炉膛内进行流化燃烧产生高温烟气,热烟气进入气流干燥器作为干燥介质。筛上大于13mm的原煤经二次细破碎到小于3mm的粉煤再经皮带送入原料仓,煤粉通过皮带称重计量后进入直管式气流干燥器内。在气流干燥器中,粉煤中的水分被高温热烟气蒸发而带走,气流干燥器出口的干燥煤粉水分含量可降至≤8%,干燥后的煤粉随烟气依次进入掺混料仓、布袋除尘器,净化后的尾气通过引风机经烟囱排入大气。收集下来的煤粉进入热压机高压成型,成型后的型煤产品经冷却网带冷却后由皮带送至成品仓,未成型的煤粉经斗提机返回掺混料仓再去成型。

2结束语

褐煤提质技术充分利用褐煤资源、 提高褐煤资源的利用价值,从源头上提高原煤质量,改善原煤品质,减少运力消耗,延伸煤炭工业的产业链,生产出高品质的石油替代产品,提高煤炭资源的综合利用效率和煤炭利用的环境效益,实现煤炭的清洁、高效和增值利用,符合国家能源发展战略要求和国家产业政策,对有效利用褐煤资源具有战略发展意义。

参考文献:

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