褐煤資源的利用現(xiàn)

1、褐煤資源的利用現(xiàn)狀及其加工提質(zhì)的必要性班級：姓名：學(xué)號：一、褐煤是我國東北地區(qū)未來可利用的主要能源東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)以重工業(yè)為主導(dǎo)對能源有高度依賴性。而東北三省煤炭資源總儲量僅2772l億噸，除黑龍江省煤炭資源比較豐富(煤炭資源總儲量21192億噸)產(chǎn)能較大外，遼寧、吉林都是煤炭調(diào)入省，整體上屬于煤炭資源調(diào)人地區(qū)供求缺口較大。與其相鄰的蒙東地區(qū)煤炭資源十分豐富，煤炭資源總儲量達(dá)85787億t是東北地區(qū)總儲量的3倍以上。絕大部分是褐煤資源，只有呼倫貝爾市伊敏河礦區(qū)的五牧場區(qū)、河?xùn)|區(qū)以及扎賚諾爾礦區(qū)的靈東礦為長焰煤 二、褐煤提質(zhì)的必要性褐煤是煤化程度最低的煤種，煤化程度介于泥炭和煙煤之間，含水量高，在空

2、氣中易風(fēng)化；含一定量的原生腐殖酸，碳含量低，氧含量高，氫含量變化大：揮發(fā)分一般在4555。三、傳統(tǒng)褐煤電廠的發(fā)展?jié)摿按嬖诘膯栴}褐煤發(fā)電對經(jīng)濟(jì)而言,在于成本低廉,是黑煤發(fā)電成本的1/31/4,天然氣1/61/7,世界許多褐煤煤田可以大規(guī)模露天開采。但是褐煤的物理特性使其本身的使用面臨特殊的挑戰(zhàn)。褐煤的物理性質(zhì): 高水分含量、低灰熔點(diǎn)和易結(jié)渣性。褐煤的高水分含量和常規(guī)采用粉煤噴吹技術(shù)的電站的低發(fā)電熱效率,導(dǎo)致褐煤發(fā)電遇到了戰(zhàn)略性挑戰(zhàn),即溫室氣體的排放問題。褐煤燃用的缺點(diǎn)是高排放量和低熱值,這是一個(gè)世界性的課題,各國紛紛投入大量人力、物力進(jìn)行開發(fā)研究。中國作為一個(gè)能源消費(fèi)大國,應(yīng)該引起足夠的重視,

3、積極開發(fā)褐煤提質(zhì)干燥技術(shù)為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。四、褐煤的性質(zhì) （1）褐煤的基本性質(zhì)褐煤是煤化程度最低的煤,其特點(diǎn)是水分高,孔隙度大,揮發(fā)分高,熱值低,含有不同數(shù)量的腐植酸。氧含量高達(dá)15%30%,化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng),熱穩(wěn)定性差,塊煤加熱時(shí)破碎嚴(yán)重,存放在空氣中很容易風(fēng)化變質(zhì),碎裂成小塊甚至粉末狀,使熱值更加降低,灰熔點(diǎn)也普遍較低,煤灰中常含有較多的鈣鹽,其中有的來自腐植酸鈣,有的來自碳酸鈣和硅酸鈣。（2）褐煤中的水分水分是褐煤最顯著的特征之一,也是對其使用影響最重要的參數(shù)之一。褐煤的水分在各類煤中是最高的,全水分Mt 一般可達(dá)10%40%,其中第三紀(jì)年輕褐煤的Mt 可達(dá)30%40%,侏羅紀(jì)褐煤的Mt一

4、般不超過30%。根據(jù)水分的結(jié)合狀態(tài)可分為游離水和結(jié)晶水兩大類,前者又可分為外在水分和內(nèi)在水分2種。 五、褐煤提質(zhì)干燥的重要意義 褐煤的提質(zhì)是指褐煤在高溫下經(jīng)受脫水和熱分解作用后轉(zhuǎn)化成具有煙煤性質(zhì)的提質(zhì)煤。褐煤脫水過程除脫去部分水分外,也伴隨著一些煤的組成和結(jié)構(gòu)的變化,它主要是由脫水作用和過程引起的。所以,褐煤的提質(zhì)過程主要是褐煤的脫水過程。水分發(fā)熱量氧化速率燃后溫室氣體排放原褐煤高低高大提質(zhì)褐煤低高低小六、褐煤提質(zhì)干燥技術(shù)項(xiàng)目介紹 洛陽萬山高新技術(shù)應(yīng)用工程有限公司針對我國褐煤的特點(diǎn)，開發(fā)引進(jìn)了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的褐煤干燥提質(zhì)一體化工藝與裝備。該技術(shù)可以將褐煤的水分降到12%以下，從而降低運(yùn)輸

5、成本，同時(shí)將其加工成不同大小和形狀的型煤，解決褐煤容易產(chǎn)生自燃的問題。處理后的煤的熱值提高可達(dá)30%以上，直接作為動力煤替代煙煤或無煙煤在現(xiàn)有電廠使用。該項(xiàng)目具有巨大的市場潛力，適合我國褐煤開采企業(yè)，也適合尾礦回收和再利用企業(yè)以及煤泥的利用項(xiàng)目 七、技術(shù)開發(fā)背景目前國外普遍采用煙氣預(yù)干燥或水蒸氣干燥工藝對褐煤進(jìn)行干燥，然后直接送至坑口電廠用于燃燒發(fā)電。和國外不同的是，我國坑口電廠數(shù)量少，大部分電廠遠(yuǎn)離煤礦。如我國東部和東南沿海地區(qū)的很多電廠所用的煤炭都運(yùn)自山西、河南等省的煤礦，即煤炭運(yùn)輸半徑較大。這對褐煤資源的開發(fā)和利用提出了更高的要求。我國內(nèi)蒙地區(qū)的褐煤水分含量約為35%，從運(yùn)輸成本和燃燒熱

6、值方面考慮，褐煤需要在干燥后才能運(yùn)輸?shù)诫姀S燃燒 八、褐煤提質(zhì)干燥裝置 （1）多層多個(gè)類似高溫水蒸汽干燥設(shè)備原型的干燥裝置垂直方向上的疊加組合成為一套復(fù)合干燥裝置。多層，實(shí)現(xiàn)了一定空間內(nèi)干燥換熱面積的最大化；多層，解決了大型設(shè)備制造難度大的問題；多層，裝置更加緊湊，降低了投資成本。 (2)多級每一層干燥單元，是一個(gè)的干燥環(huán)境，能夠單獨(dú)的進(jìn)行調(diào)整操控。滿足不同物料不同時(shí)段的不同干燥條件。實(shí)現(xiàn)物料干燥工藝需要的逐級干燥。（3）多效物料在褐煤干燥提質(zhì)一體化的裝置中自上而下逐級有效干燥，采用了高位雙料流混料技術(shù)和強(qiáng)制溢流技術(shù)。使得物料與干燥設(shè)備避免纏粘相對位移順暢，熱傳導(dǎo)效率高；采用了多效蒸發(fā)干燥技術(shù)，

7、將多級干燥濕物料蒸發(fā)的蒸汽，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮排掉凝結(jié)水形成飽和蒸氣，作為二次熱源供下一級干燥單元使用，節(jié)約了新蒸汽能源。褐煤提質(zhì)干燥裝置最終將蒸發(fā)氣體絕大部分變?yōu)槟Y(jié)水排除。大大減少了尾氣的成分，避免了廢氣的二次污染。九、裝置特點(diǎn) （1）設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，裝置占地面積小，小巧靈活，是同類機(jī)的（2）熱效率高，是普通設(shè)備的2倍以上，可達(dá)80%-90%，運(yùn)行費(fèi)用低。（3）輔機(jī)配套量小，減少投資。（4）物料適應(yīng)性廣，拓展性強(qiáng)。（5）干燥能力強(qiáng)、處理物料量大（6）干燥設(shè)備內(nèi)部表面有相互自清潔功能。（7）噪音低，無粉塵飛揚(yáng)，無二次污染。（8）較同類產(chǎn)品節(jié)省蒸汽40%，節(jié)電30%.（9）操作方法多樣，可間歇操作，

8、可連續(xù)操作，可常壓操作，可真空操作。（10）實(shí)用以大型化制造，運(yùn)輸、安裝、維修方便。十、應(yīng)用領(lǐng)域褐煤提質(zhì)干燥裝置適用物料范圍含括：粉狀、膏糊狀、液態(tài)物料；應(yīng)用領(lǐng)域有：褐煤提質(zhì)干燥、市政污泥、造紙污泥、皮革污泥、印染污泥、化工物料以及液態(tài)藥渣制藥發(fā)酵液、食品發(fā)酵液、糖渣、酒渣、化工有機(jī)廢渣等。十一、工藝模擬與量化參數(shù)干燥行業(yè)是一個(gè)特點(diǎn)突出的行業(yè)，干燥物料額多樣化、工藝環(huán)境的個(gè)性化以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的差異化，決定了干燥工藝的不確定，干燥設(shè)備的不通用。為了確保干燥設(shè)備與工業(yè)化運(yùn)行完美配套，必須在設(shè)備選型確認(rèn)的基礎(chǔ)上，對設(shè)備的制造構(gòu)型規(guī)格和功能性能參數(shù)做準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)和確定。公司專門制作了褐煤干燥提質(zhì)裝置試驗(yàn)裝

9、置，裝配了工藝模擬中試設(shè)施。對常規(guī)物料進(jìn)行了數(shù)據(jù)普遍采集化的工作。得到了大量的干燥數(shù)據(jù)和工程參數(shù)。為項(xiàng)目提供了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。公司承攬項(xiàng)目的工作程序?yàn)椋菏占锪咸匦蕴幚硖幚硪髽?biāo)準(zhǔn)等信息。參照類比試驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，設(shè)計(jì)完成項(xiàng)目初步方案。包括：工藝流程、結(jié)構(gòu)構(gòu)型、材質(zhì)選用、性能規(guī)格等。依照設(shè)計(jì)方案定量進(jìn)行模擬試驗(yàn)。驗(yàn)證工藝的通暢性，修正設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)，完善確定設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行工業(yè)化加工制造。已經(jīng)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的物料有：褐煤、市政污泥、造紙、印染污泥；各種化工物料、礦山粉體物料、制藥、造酒類液態(tài)物料。 十二、褐煤提質(zhì)干燥裝置典型工藝（1）物料流程1）經(jīng)機(jī)械脫水后的物料由輸送裝置輸送到褐煤提質(zhì)干燥裝置分配料倉；2）

10、供料螺旋定量將物料分別送入各級干燥裝置單元?dú)んw內(nèi)；3）物料自上而下逐級干燥后，由最底層經(jīng)卸料器排出； （2）蒸汽流程1）源蒸汽經(jīng)過調(diào)壓控制站后，經(jīng)旋轉(zhuǎn)接頭分別送入高溫水蒸汽干燥設(shè)備內(nèi)，對高溫水蒸汽干燥設(shè)備進(jìn)行加熱；2）釋放過熱熱量和蒸發(fā)潛熱后經(jīng)疏水站排放出凝結(jié)水；3）凝結(jié)水收集后送回鍋爐房或做它用；（3）機(jī)電控制流程1）裝置主動電機(jī)，在變頻調(diào)速模式下驅(qū)動高溫水蒸汽干燥設(shè)備；2）各個(gè)輸送、供料、卸料電機(jī)安裝控制指標(biāo)協(xié)調(diào)運(yùn)行； 3）裝置的運(yùn)行狀態(tài)，通過控制面板的數(shù)顯儀器即時(shí)顯示；4）每層干燥單元，都可對其實(shí)施控制，設(shè)定單獨(dú)的干燥環(huán)境參數(shù)。 十三、典型工業(yè)應(yīng)用 將無干燥的褐煤送入高溫水蒸汽褐煤干燥倉

11、內(nèi)，經(jīng)儲運(yùn)系統(tǒng)輸送至干燥裝置后發(fā)電，產(chǎn)生的熱能，返回干化裝置作為熱源循環(huán)利用。特點(diǎn)：1）余熱利用運(yùn)行低成本；2）傳導(dǎo)加熱效率高節(jié)能；3）低溫干燥環(huán)境、熱源物料隔離密封、避免燃、爆事故發(fā)生，安全性能高；4）系統(tǒng)用風(fēng)量小，沒有大風(fēng)機(jī)引起的環(huán)境噪音，減少粉塵的收集處理工作量；5）褐煤高溫水蒸汽干燥不影響原有鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境；6）褐煤高溫水蒸汽干燥過程實(shí)現(xiàn)無環(huán)境污染化。 十四、工藝裝備和投資規(guī)模 本技術(shù)裝備采用的干燥與型煤系統(tǒng)均具有國際先進(jìn)性。由煤加工單元破碎后達(dá)到粒度要求的褐煤送到干燥單元。干燥采用高溫水蒸汽干燥系統(tǒng)，效率高，體積小，干燥過程中無燃燒和爆炸的危險(xiǎn)。過熱蒸氣由過熱器提供，一部分蒸氣在干

12、燥系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)，多余的蒸氣經(jīng)冷凝后回收再利用。干燥后的褐煤進(jìn)入型煤單元成型后，生產(chǎn)出不同規(guī)格的型煤產(chǎn)品。型煤產(chǎn)品的熱值比原煤提高30%以上，密度提高，自燃指數(shù)很低，燃燒特性接近煙煤或無煙煤，可以作為優(yōu)質(zhì)動力煤在現(xiàn)有電廠使用，也可以作為煉焦煤摻混使用。按照年產(chǎn)150 萬噸型煤設(shè)計(jì)，項(xiàng)目投資規(guī)模大約為4.5億元人民幣。本項(xiàng)目適合煤礦企業(yè)或投資者。 十五、經(jīng)濟(jì)和社會效益 按照年產(chǎn)150 萬噸型煤設(shè)計(jì)，項(xiàng)目投資規(guī)模大約為4.5 億元人民幣。按照現(xiàn)行煤價(jià)，年均純利潤（稅后）將接近1.7 億元，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會25 人左右，投資回收期大約為2.5年。詳細(xì)經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)見下表。因此，本項(xiàng)目投資后，可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)

13、濟(jì)和社會效益。煤礦企業(yè)采用該技術(shù)裝備，可以擴(kuò)大煤炭市場，提高其煤炭品位，大大提高企業(yè)的競爭力。由于褐煤的開采日益增加，本技術(shù)裝備的市場潛力也不斷增加，因此，也是對投資者十分有利的投資項(xiàng)目，裝備可以出口到印尼或澳大利亞等國 技術(shù)總結(jié)褐煤提質(zhì)干燥設(shè)備應(yīng)用于褐煤電廠原料煤燃燒前的脫水提質(zhì)處理,它是有其本身的特點(diǎn)決定的,其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在: (1)褐煤提質(zhì)干燥設(shè)備的工作介質(zhì)是過熱蒸汽,它可以很好地利用電廠的余熱,這可以使資源變廢為寶,這對于資源的利用和環(huán)境保護(hù)具有十分重要的意義。(2)燃用褐煤的電站鍋爐主要使采用懸浮式燃燒方式,即煤粉燃燒鍋爐,這與褐煤提質(zhì)干燥工藝的原料是吻合的。 (3)干燥強(qiáng)度大。褐煤提質(zhì)干燥設(shè)備中的氣流速度高,煤顆粒在氣相中分散良好,可以把粒子的全部表面積作為干燥的有效面積。因此,干燥的有效面積大大增加。同時(shí),由于干燥時(shí)的分散和攪動作用,使氣化表面