褐煤干燥模拟与经济效益集成分析

我国褐煤资源十分丰富,然而褐煤的高水分含量一方面导致运力浪费严重,运输成本高;另一方面导致褐煤热值低,直接燃烧发电热效率低,并排放大量二氧化碳产生环境污染等问题。因此干燥处理对于提高褐煤品质以及利用效率具有重要的意义。文章拟采用Aspen Plus对褐煤干燥过程进行模拟研究,探讨达到一定的干燥效果所需的干燥介质的流量,以及不同介质和介质对褐煤干燥效果的影响。同时对褐煤干燥所能获取的经济效益进行了相关分析,为褐煤干燥工艺的操作优化以及经济效益分析提供一定的理论指导。     

东北某露天矿褐煤干燥提质对水分复吸的影响

东北某露天矿褐煤因水分含量高,使用前需要进行干燥提质处理,以提高其燃烧热效率.为研究褐煤干燥提质后对水分复吸的影响,利用傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、差热/热重分析仪(differential analysis/thermogravimetric analyzer,DTA/TG)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等先进分析手段,结合干燥提质工艺,研究褐煤干燥提质对水分复吸的作用.结果 表明:东北某露天矿褐煤所含主要官能团包括:羟基、亚甲基、甲基、羰基、羧基和醚键.干燥提质后褐煤含水率由44.78％降至25.07％.干燥提质后褐煤静置9d后的含水率为25.75％,水分含量随时间增长无明显变化,水分吸附逐渐达到动态平衡.由于褐煤结构中的孔洞和裂隙减少,含氧官能团分解,干燥提质后褐煤对水分子的吸附能减弱,因此水分复吸不明显.干燥提质可以有效的抑制褐煤对水分子的吸附.     

干燥时间对褐煤孔结构变化及其复吸行为的影响

为了探讨褐煤干燥过程中孔结构的变化及其与水分复吸的关联,选择平庄褐煤为研究对象,进行了不同温度和干燥时间条件下,褐煤的干燥、干燥煤的复吸及孔结构变化的实验研究。结果表明:干燥时间对褐煤干燥行为及其复吸能力的影响主要与其孔结构的变化有关,该作用在很大程度上也受干燥温度的控制;不同程度干燥煤的复吸结果显示,褐煤在不同温度常压惰性气氛下的干燥存在一相同的最佳时间(本实验条件下为20min)。在褐煤干燥过程中伴随孔结构的变化,比表面积和大孔体积的减小以及中孔体积的增大是一个渐进过程。中孔结构的变化是影响褐煤复吸的主要因素,在干燥过程中通过优化操作条件调控中孔结构的变化是抑制褐煤复吸的一个有效途径。     

印尼褐煤的不同干燥方法的技术经济性及工艺分析选择

印尼褐煤的干燥可以选用蒸汽管回转干燥、热风型转筒干燥和气流干燥等工艺,印尼褐煤的干燥采用蒸汽管回转干燥经济性最好,工艺性选择可行。     

浅谈风扇磨在高水分褐煤电站中的应用

褐煤又分为老年褐煤和年轻褐煤,由于不同的褐煤的水分、灰分、热值等差异较大,因此不同种类的褐煤对制粉系统的要求(特别是对制粉系统干燥出力的要求)也不相同。该文对风扇磨在高水分褐煤电站引用及风扇磨检修相关问题进行了重点介绍同时介绍了风扇检修的相关问题。通过某工程的投标实例,该文对风扇磨在高水分褐煤电站引用及风扇磨检修相关问题进行了重点介绍。     

对褐煤综合利用的几点认识

褐煤是煤化程度最低的一类煤。褐煤含水量高（35％～50％）、干燥无灰基挥发分高（35％-45％）、发热量低，易风化碎裂、易氧化自燃，不适于远途运输和利用，加之直接燃烧时排出的粉尘量大、环境污染严重、热利用率低，我国迄今对褐煤尚未进行大规模的开发和利用。褐煤的综合利用应根据褐煤质量性能、产品市场定位，选择相应的褐煤加工技术，可以探讨以下几个途径：     

预干燥燃褐煤发电系统理论研究

利用等效热降法建立了回热抽汽预干燥燃褐煤发电系统的经济性分析模型,并给出了褐煤预干燥的节煤条件.利用该模型对某600 MW机组采用回热抽汽预干燥燃褐煤发电系统的热效率影响因素进行了分析.计算结果表明:采用该系统在额定工况下节煤量为11.21 g·(kW·h)-1;烟气温度每变化10℃节煤量约变化1.5 g·(kW·h)-1;从1 kg褐煤中每多干燥出0.1 kg水节煤量增加3.3 g·(kW·h)-1;从褐煤中干燥出1 kg水分需要的蒸汽量越少,热经济性越好,并且褐煤的干燥程度越高,其对经济性的影响越明显.     

基于颗粒粒径分布的褐煤烟气干燥过程建模

褐煤在制粉系统干燥下降管中的温度历程决定了其脱挥发份过程,影响了系统的安全和可靠性。粒径分布不均是下降管中的褐煤干燥过程的重要特点。该文基于颗粒内部的干湿区和退缩蒸发界面假设构建褐煤干燥模型,研究了不同粒径分布下褐煤的干燥过程,并对于实际工况和影响因素进行了分析。结果表明,干燥过程开始受到小颗粒控制,随后受大颗粒控制。小颗粒的干燥过程可以分为干燥阶段、升温阶段、降温和平衡阶段。实际情况下,毫米级小颗粒在干燥管中具有可燃挥发分析出的危险,其主要影响因素是初始烟气温度与平衡温度;窄粒径分布可以减少小颗粒份额,降低可燃挥发分析出的影响。     

褐煤的等温干燥特性及其脱水动力学分析

采用水分快速测定仪对褐煤等温干燥过程进行模拟,然后对不同条件下制得的干燥煤样的孔结构和比表面积进行表征,发现不同的升温方式对煤样的孔结构和比表面积会产生不同的影响。褐煤的干燥过程主要由升速干燥和降速干燥阶段组成,干燥速率随温度升高而增大。选择常用的干燥模型对实验数据进行拟合,得出修正Henderson and Pabis模型拟合效果最佳。利用Arrhenius方程计算得到该褐煤脱水平均表观活化能为25kJ/mol,脱除吸附水的活化能为31kJ/mol。     

褐煤干燥工艺研究

褐煤是泥炭成岩作用后的产物,是煤化度最低的矿产煤,其特点是水分大、孔隙度大、挥发分高、不粘结、热值低,含有不同数量的腐植酸。褐煤中灰分较高,一般都在15-30%之间;全水含量高,一般在30-45%之间;发热量较低,一般在3000kcal/kg左右。无论作为动力原料还是气化原料,都必须进行提质加工。提高褐煤热值的最有效的方法是干燥脱水。褐煤脱水提质后,其成分和性质更趋近于烟煤,将更有利于运输和贮存。     

基于褐煤提质的技术分析与产能实现

褐煤提质通常是对褐煤进行热解或是脱水干燥.褐煤提质后不仅可以解决褐煤直接燃烧时环境污染严重、热利用率低的问题,还可以得到煤焦油和焦炉煤气等多种煤基产品,是褐煤高效、低污染利用的重要途径,低热值褐煤提质新技术装备的研究开发是褐煤提质加工的新技术和工艺装备,使其能达到烟煤的水平.     

褐煤烟气预干燥发电系统的节能潜力分析——煤种和机组冷端形式的影响

为考查褐煤烟气预干燥发电系统的节能适应性,采用理论分析方法,对燃用伊敏、大雁、五间房、白音化4种褐煤的1 000MW空冷、湿冷机组的节能潜力进行定量分析,获得了不同褐煤烟气预干燥发电系统形式下发电标准煤耗率降低量的定量结论。计算结果表明:褐煤的水分含量越高,系统的节能潜力越大;在不回收乏气热能或仅回收乏气热能预热锅炉送风时,空冷机组节能潜力略大于湿冷机组;湿冷机组用冷凝水进一步回收乏气热能,其节能潜力超过空冷机组。     

褐煤直接热解特性及动力学行为的热分析研究

提出了一种不经预干燥的褐煤直接热解工艺,将褐煤的干燥与热解气化集成于同一个反应器中,利用自身干燥产生的水蒸气作为气化剂,提高其转化效率。采用热质量分析仪测定了海拉尔褐煤的热解特性,分析了其直接热解的可行性;考察了升温速率和含水率对直接热解行为的影响;通过动力学参数对直接热解行为进行定量分析。结果表明:海拉尔褐煤的直接热解可分为初始干燥阶段、干燥-热解阶段(活化能小于5 kJ/mol)、主要热解阶段(活化能为10~24 kJ/mol)和缩聚反应阶段(活化能为65~85 kJ/mol);提高升温速率促进了水分和挥发分的协同反应、挥发分析出和缩聚反应降低了活化能,固定碳剩余质量分数由23.34%减小至19.66%;在升温速率100℃/min条件下,随着试样含水率的增加,水分与固体的反应加强,活化能降低,热解固体干基产率由61.62%降低至59.23%,说明褐煤中水分对其热解有促进作用。     

高温烟气中单颗粒褐煤干燥特性实验研究

针对褐煤低温烟气干燥技术中干燥效率低、燃烧爆炸危险系数高等问题,对高温烟气干燥技术进行了研究.通过单颗粒高温烟气干燥实验,得到了不同烟气温度、粒径及初始含水率下的干燥曲线、干燥速率曲线、颗粒表面温度曲线,以此来研究3个因素对褐煤高温脱水效果的影响.结果表明,高温(≥600℃)烟气干燥速率远大于低温热风(≤200℃)干燥速率,但继续提高烟气温度对临界含水率的影响很小,同时对干燥速率的提升也不如低温干燥显著;初始含水率越高,干燥速率越大,表面温度越低;粒径越小,对干燥速率和临界含水率的影响越大,且大于干燥介质温度和煤球初始含水率的影响.     

壳牌煤气化磨煤单元存在的问题及改造方案

SHELL煤气化技术在中国已有很多成功案例,但使用褐煤作为原料,大唐多伦煤化工尚属首例。本文主旨探讨褐煤经过干燥后使用中速辊式磨煤机研磨时需要注意的问题,其中包括磨煤机震动、给煤机以及碎煤仓底部堵煤、跨煤的问题的解决方案,为以后褐煤在SHELL煤气化的应用做好铺垫。     

褐煤固体热载体干馏新技术工业性试验

在平庄建成褐煤固体热载体干馏新技术（ＤＧ）工业试验装置。热的粉焦作为热载体。装置干馏褐煤能力为１５０ｔ／ｄ．ＤＧ法工艺含煤流化提升干燥、煤焦混合加热干馏、流化提升加热粉焦和流化燃烧等过程。在该装置上进行陕庄褐煤干馏试验。反应器的干馏温度达６００℃，产生的煤 所热值的１７ＭＪ／ｍ＾３左右；轻焦油中酸性份为１２％，中性油为４２％；半焦粉活性好，热值高于原料煤，可作为无烟燃料或作为流化气化原料。试验褐煤     

煤的绝热低温自热氧化试验研究

利用绝热低温自热氧化试验方法,研究了褐煤在完全干燥和潮湿与烟煤低温氧化过程．得到了褐煤和烟煤自加热温升曲线和温升速率．同时分析了水分对煤炭低温自热氧化影响。研究了利用绝热试验方法判断煤的自燃倾向性可行性。     

褐煤烟气预干燥发电系统变工况特性的仿真研究

针对褐煤烟气预干燥发电系统的变工况特性建立了全厂机炉耦合仿真模型,在设计工况下校核了模型的精度。对比发现:烟气预干燥可使600 MW机组的发电效率绝对值提高1.56%,发电标准煤耗率降低9.58g·(kW·h)-1。在不同的发电功率和褐煤预干燥程度下仿真了系统的变工况特性,分析了锅炉主要运行参数和机组发电标准煤耗率的变化规律,结果表明:发电标准煤耗率随发电功率的下降而上升;在不同的发电功率下,预干燥程度对锅炉运行参数和发电标准煤耗率影响显著,随着预干燥程度的减小,理论燃烧温度下降,高温炉烟抽取率下降,锅炉排烟温度上升,锅炉效率下降,发电标准煤耗率上升。     

制取褐煤型焦工艺条件之初步分析

褐煤是以常规炼焦方法不能成焦的煤种,也是低变值程度的煤种之一。它无粘结性(y=0),挥发份高(V~(?)>40%),含氧量高,并含较多的腐植酸,有些褐煤含蜡(褐煤蜡)。块状褐煤于馏时可炼成小于10毫米的粉焦。我国褐煤有一定储量,据1969年统计约占煤总储量的6.1%。后来的统计数据又有增加。目前褐煤主要用于民用和发电,少量褐煤用于提取褐煤蜡。在我国,以褐煤作为冶金焦的原料是近年来开始研究的。1971年以来,在辽宁赤峰和吉林珲春分别进行了褐煤炼焦试验,其目的是制取供小高炉用的型焦。实验均取得一定成果。虽然距实现工业生产还有较大距     

谈我国褐煤提质技术的发展

褐煤在我国煤炭资源储备中占有重要地位,但褐煤含水量高,含碳量低,应用范围受到限制。褐煤提质之后,水分大幅降低,热值大幅提高,其产品用途广泛,可作为动力、民用、液化、气化及炼焦用煤。随着对褐煤经济价值认识的提高,世界各国开发出了多种褐煤提质加工技术,简要介绍了几种国内比较典型的褐煤提质技术及各种技术存在的优缺点,对国内褐煤提质技术的工业化发展的前景进行了展望。