褐煤(méi)中水分(fèn)和灰分含(hán)量高,發熱量低,在空氣中易風化,不利於長途運輸,作(zuò)為燃料直接使用時燃燒效率低,且溫室氣體(tǐ)排放量高,汙染嚴重,長期以來應用受到很大限製。
褐煤提質(zhì)是(shì)指通過熱物理過程或熱化學方法降低褐煤中的水分、提高產品發熱量,達到便於運輸、熱利用效率高、汙染低的目的。目前褐煤提質的(de)工藝主要有以下四種:
(1)熱力幹燥
通過煙氣或蒸汽對褐煤進行120℃左右的低溫加熱,從而脫除水分。這是一種純物(wù)理加熱過程(chéng),幹(gàn)燥後褐煤熱值約提(tí)高30%-50%,但其化學性質並未(wèi)從根本上得到改變,幹燥後(hòu)主要用於電廠(chǎng)用燃料的部分配煤。
(2)熱壓成型
褐煤在篩分(fèn)、破碎(suì)之(zhī)後,經(jīng)100-400℃左右(yòu)的中低溫加熱部分軟化(huà)後,受到機械設備的壓製,在其自身粘結性的作用下得到塊狀或(huò)粒狀型煤,型煤的(de)機械強度和防水性都得到大幅提升,可廣泛用於冶金和電力行業。由於機械設備需要提供褐煤成型的擠壓力,因此該工藝要消耗一定量的電能。
(3)熱解多聯產
褐煤在隔絕空氣的條件(jiàn)下進行500-800℃左右的中高溫(wēn)加熱,煤中的水分揮發完全析出,經過除塵和冷凝之後,可(kě)得到(dào)燃氣以及附加值高的煤(méi)焦油,熱解後的褐(hè)煤經過冷卻形成半(bàn)焦,熱(rè)值提高1.5-2倍。在熱解過程中加入一定壓力的氫氣,可以脫除煤焦(jiāo)油中含硫量並(bìng)調節油的成分(fèn),提高煤焦油品質。加氫(qīng)得到的煤焦油經過簡單的化工處理後可獲得汽油、柴油及其他重要的(de)化工原料。部分可燃氣可(kě)以(yǐ)直接燃燒,為整個熱解工藝提供所需熱量,降低係統能耗。
(4)氣化多聯產
中高溫條件下,褐煤與少量空氣或蒸汽(或二者(zhě)混合(hé)物)發生(shēng)不(bú)完全燃燒和還原反(fǎn)應,得到富含一氧化碳、氫氣以及甲(jiǎ)烷的可燃(rán)氣體,可燃氣可作為城(chéng)市管(guǎn)道煤氣、電力(lì)冶金行(háng)業的燃料(liào)氣,並為化(huà)工合成提供燃料氣,與蒸汽鍋爐或燃氣(qì)輪機聯合後,還能(néng)對(duì)外供熱或輸出電能。