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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,北京100083)
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［１］。
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［２］。
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［３－１０］。
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［１１－１４］。
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；节能作者简介：曲洋(1988-)，男，黑龙江齐齐哈尔人,中国矿业大学(北京)在读硕士研究生。
主要从事洁净煤技术的相关研究。
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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。
４褐煤干燥的应用潜力
４．１资源需求潜力［１５－１６］
我国褐煤主要分布在华北地区，占全国褐煤储量７５％以上，尤以内蒙古东部储量最大，而东北地区褐煤储量仅为４．７％。
在中央振兴东北老工业基地的战略下，东北地区资源需求紧张的矛盾将日益突出。
蒙东地区与东三省毗邻的地理优势使得内蒙褐煤将成为东三省最大的煤炭供原地。
在这样的需求潜力下，褐煤高效、合理利用成为重要前提。
因此大力开发褐煤干燥技术对于适应今后褐煤大规模运用奠定了前提基础。
４．２经济效益潜力
褐煤提质干燥技术在２０世纪７０年代就已出现，２００４年技术一直保持快速增长。
正是大量新技术的涌现，使得褐煤提质工艺实现大型工业化得到可能［１７］。
以我国褐煤发电总装机量扩容后的２８０亿瓦计算，应用褐煤干燥工艺后，发电煤耗每度电降低１０至１２克，平均每台新建６７０亿瓦的发电机组投资降低６亿元，实现ＣＯ２每年减排６００万吨，节煤１８４８亿吨。
ＴｉｂｏｒＲｏｚｇｏｎｙｉ曾做过试验：若１座电厂用褐煤约１００００ｔ／ｄ。
经过蒸汽处理后，电厂用处理过的褐煤将是５０００ｔ／ｄ，这就意味着燃料运输量减少了５０％［１８］。
５结论
褐煤干燥提质具有节能增效的作用，同时由于褐煤氢含量比烟煤高，对二氧化碳减排有积极意义。
我国褐煤利用仍处于试验和工业化初期，应用自主研发与国外技术相结合是较优的方式，ＨＰＵ干燥技术就是依托于此类的典型成功工艺。
未来褐煤干燥技术要向设备大型化和自动化，加强设备保温，减少热损失，降噪除尘以及开发联合加热方式节能等方向展开。
积极开发先进的提质技术，对实现褐煤资源可持续发展，保证国家能源安全具有重大意义。
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