褐煤提质技术现状及我国褐煤提质技术发展趋势初探
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1褐煤资源1.1世界的褐煤资源据测算,全世界褐煤地质储量约为4万亿t ,约占全球煤炭储量的40%。
褐煤资源可分为硬褐煤和软褐煤两大类,主要分布在欧洲,其次为亚洲和北美洲。
硬褐煤储量最多的国家分别是美国、俄罗斯和中国。
软褐煤储量最多的国家是俄罗斯,约占世界软褐煤总储量的30%,德国、澳大利亚、美国、前南斯拉夫和波兰,软褐煤储量合计约占世界软褐煤总储量的40%[1]。
1.2我国的褐煤资源据第三次全国煤炭资源调查(中国煤炭地质总局,1999年),我国煤炭资源总量为5.57万亿t ,保有储量10032.6亿t ,已探明的褐煤保有储量为1311.42亿t ,约占煤炭保有储量的13%。
[2]煤田地质勘探结果表明,我国褐煤资源主要分布在华北地区,约占全国褐煤资源量的3/4以上,其中又以内蒙古东部地区赋存最多,煤种以中生代侏罗纪硬褐煤为主。
西南地区是我国仅次于华北地区的第二大褐煤基地,其储量约占全国褐煤总储量的1/8,其中大部分分布在云南省境内,主要是新生代第三纪软褐煤。
东北、中南、西北和华东各区褐煤资源量均不到全国资源褐煤资源总量的3%。
我国褐煤资源分布见表1。
[1]2我国褐煤资源的利用现状及其加工提质的必要性2.1褐煤是我国东北地区未来可利用的主要能源东北地区经济以重工业为主导,对能源有高度依赖性。
而东北三省煤炭资源总储量仅277.21亿t ,除黑龙江省煤炭资源比较丰富(煤炭资源总储量211.92亿t ),产能较大外,辽宁、吉林都是煤炭调入省,整体上属于煤炭资源调入地区,供求缺口较大。
与其相邻的蒙东地区煤炭资源十分丰富,煤炭资源总储量达857.87亿t ,是东北地区总储量的3倍以上,绝大部分是褐煤资源,只有呼伦贝尔市伊敏河矿区的五牧场区、河东区,以及扎赉诺尔矿区的灵东矿为长焰煤。
随着国家实行振兴东北老工业基地战略的深入,东北地区能源(主要是煤炭)需求量不断增加,使得本地区煤炭供求之间的矛盾更加突出。
这就为距离东北地区较近的内蒙古东部褐煤提供了巨大市场,蒙东地区的褐煤资源必将成为我国东北地区未来可利用的主要能源。
褐煤提质技术发展现状与分析褐煤提质技术发展现状与分析褐煤是一种低质、低热值、高水分、高挥发分的煤种,通常不被视为传统化石燃料。
然而,随着全球能源需求的不断增长和化石燃料资源的日益枯竭,褐煤作为一种相对丰富的煤炭资源,逐渐引起了人们的关注。
通过提质技术,可以显著提高褐煤的热值、密度和稳定性,使其成为更高效的能源来源。
本文将介绍褐煤提质技术的发展现状,并对其进行分析。
一、褐煤提质技术发展现状1.干燥技术褐煤水分含量较高,导致其热值和燃烧效率较低。
干燥技术是褐煤提质的首要步骤,通过降低褐煤中的水分含量,提高其热值和燃烧性能。
目前,常用的干燥技术包括自然晾晒、热风干燥、微波干燥等。
其中,热风干燥和微波干燥具有处理速度快、节能环保等优点,受到广泛关注。
2.热解技术热解技术是通过高温加热褐煤,使其发生热分解,生成固体炭、液体产品和气体产物。
该技术可以有效提高褐煤的碳转化率和热值,同时还可以去除部分水分和挥发分。
常见的热解技术包括高温热解、中温热解和低温热解等,其中高温热解具有处理效果好、产品收率高等优点,但设备投资和运行成本较高。
3.气化技术气化技术是通过化学反应将褐煤转化为气体燃料,主要包括水蒸气气化和氧气气化等。
水蒸气气化是将褐煤与水蒸气在高温下反应,生成氢气、一氧化碳等可燃气体;氧气气化是将褐煤与氧气在高温下反应,生成二氧化碳、一氧化碳等可燃气体。
气化技术可以有效提高褐煤的能源利用效率和减少环境污染。
二、褐煤提质技术发展分析1.技术挑战褐煤提质技术发展面临的主要挑战包括:设备投资和运行成本较高、能效低、副产品处理困难等。
此外,由于褐煤的燃烧过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体,如何减少温室气体排放也是褐煤提质技术发展面临的重要问题。
2.节能环保要求随着全球能源结构的转变和环保意识的提高,节能环保已经成为褐煤提质技术发展的重要趋势。
通过提高能效、减少废弃物排放和采用清洁生产工艺等措施,实现褐煤提质过程的节能环保。
科技论坛褐煤提质技术的探讨与研究徐宝生(中煤黑龙江煤炭化工集团有限公司,黑龙江依兰154854)1褐煤提质原理、技术现状褐煤提质是指褐煤通过合理的干燥过程,降低煤含水量提高褐煤能量密度的技术。
提质技术是以特定的工艺方法脱除影响褐煤热值的水、氧和低热值挥发份物质,使褐煤发热组份富集,热值提升,达到中高热值煤炭指标,生产出优质褐煤提质产品及煤焦油产品。
提质后的褐煤将更有利于利用、运输和贮存。
目前,国内褐煤提质技术还没有大规模工业应用。
国内,多采用高温烟气通过磨煤机干燥煤粉、工艺大都采用燃煤烟气直接接触的转筒式干燥气流及链式干燥机等。
这些工艺单机处理量小、占地面积大、投资高、污染大等问题不符合中国节能减排的要求。
国外,最成熟先进的提质工艺是过热蒸汽流化技术(SFCU 技术)、德国RWE 公司已经在德国建成3套过热技术装置,最大脱水能力达到110t/h 。
美国Encoal 、Coaltek 、K-fuel 、澳大利亚Coldry 和神户钢铁分别利用冷凝水余热、微波、高压蒸汽蒸煮等方式进行提质,但存在装置投资大、运行费用高等缺点。
大唐华银与五环公司合作开发的低阶煤转化技术(LCC ),该技术是在美国伊煤公司(ENCOAL )低温煤液化技术(LFC )基础上进行二次开发,并重新申请了相关专利和商标,在褐煤热解提质领域处于国际领先水平。
2低阶煤转化技术(LCC )该技术是一种煤炭轻度热解工艺技术。
褐煤提质加工过程主要分为三步:第一步是干燥,除掉褐煤中的平衡水分;第二步是轻度热解,除掉褐煤中的一部分挥发分,使褐煤改质成为物理化学性质相对稳定的优质固体燃料-半焦(PMC ),轻度热解过程可副产液态燃料-低温煤焦油(PCT );第三步是精制,对干燥热解后的固体产物进行钝化处理,降低活性。
项目工艺过程简图如下:褐煤提质加工可得到固体燃料-半焦(PMC ),半焦性质稳定,可长途运输、长期贮存,销售半径大大增加,燃烧特性大大优化,热值提高接近一倍,硫含量大大降低,是一种优质环保的固体燃料,除可作为化工厂煤气化的造气原料外,还可用于高炉喷吹、铁合金等行业用做还原剂掺合料。
探讨褐煤提质技术的现状浅析随着我国经济的日益发展以及对能源需求的不断增长,国内优质煤的供应日渐紧张,发展褐煤提质的技术以及应用可以缓解我国紧张用煤需求。
1 褐煤的特点褐煤是矿化程度最低的矿产煤,煤质特点是水分大、孔隙率达、挥发分高、不黏结、热值低,含有不同数量的腐殖酸,含氧量在15%-30%左右,热稳定性差,易风化不适合储存以及长距离运输,直接燃烧不仅热值低,而且污染环境,浪费巨大。
提质后的褐煤,相比提质前,水分可以下降70%左右,发热量可提升6MJ/kg左右,表面性质也会发生一定的改变,不仅有利于贮存和运输,而且有利于燃烧,发电,化工方面的使用,所以,提质成为了褐煤较为环保并高效的利用方式。
2 褐煤提质的技术现状褐煤提质指的是在一定的温度压力条件下,脱除褐煤的水分,含氧官能团以及多余的灰分,提高褐煤品质的过程。
提质的方法主要有物理法和化学法,物理法的是将褐煤加热或与高温物质,如热烟气、过热蒸汽等,进行换热,脱除其中的水分和部分挥发分,提质过程中煤体不发生化学变化。
化学法是在较高的温度下,在隔绝空气(或在非氧化气氛)条件下,褐煤发生热解反应,在脱除水分和大部分挥发分的同时,生成煤气、焦油、粗苯和焦炭或半焦的过程。
此过程中,褐煤煤体发生了焦化和热分解等化学变化。
2.1 物理法物理法指的是干燥脱水提质,干燥法又分为两类:蒸发脱水提质,非蒸发脱水提质。
2.1.1 蒸发脱水提质褐煤蒸发脱水技术是指在较低温度下,通过使用过热蒸汽、烟道气或热油为干燥介质进行脱水的一种褐煤脱水干燥方法,下面介绍几种蒸发脱水提质的方法。
2.1.1.1 回转管式干燥工艺该工艺适用于褐煤的轻度干燥,在常压下褐煤在管式干燥器内在低压蒸汽的作用下被加热到100℃左右,此时水分被蒸发出来,脱水后的空气通过除尘器和煤粉分离开,一部分空气进入回转窑作为脱水介质继续循环,剩余的排入大气。
此方法用于褐煤的快速、轻度干燥,但是干燥后不易长期储存、运输,干燥后的褐煤复吸现象严重,另外此法尾气排放量大,排空的粉尘较多,不环保且能耗大。
褐煤提质技术问题探讨摘要:褐煤提质是指褐煤在高温下经受脱水和热分解作用后转化成具有烟煤性质的提质煤。
所以,褐煤的提质过程主要是褐煤的脱水过程。
褐煤提质,能够在国家煤炭资源逐渐减少的情况下给我们带来惊喜,但是我国煤炭先进与落后生产力并存,整体技术水平低下,褐煤提质技术及设备的技术有待提高。
一方面是开发利用褐煤的潜力巨大,另一方面是褐煤开发利用受到现实问题的制约。
关键词:褐煤提质问题探讨我国是能源需求大国,煤炭在各种能源中占有举足轻重的地位。
通过调查,我国煤炭资源总量丰富,但人均剩余探明可采资源储量少。
虽然最近国家一直提倡节约能源政策,但是作为工业大国,能源需求量大,我国中东部煤炭资源逐渐减少,煤炭资源开发的战场逐渐向西部转移,褐煤的价值也越来越受到人们的重视。
据中国煤炭报报道,在上海举办的中澳褐煤开发利用研讨会上,褐煤提质问题受到人们的热切关注。
与会人员透露,上海等一些缺煤地区的电厂对此尤其关注。
一向被称为煤炭领域“丑小鸭”的褐煤一下受到了空前的关注。
业内人士表示,与优质煤相比,褐煤难以卖上好价钱。
但是,与价格相对较高的优质煤相比,价格相对低廉的褐煤资源已凸显出社会价值和经济价值。
一、褐煤提质技术开发背景我国是以煤炭为主导一次能源资源的国家,煤炭能提供65%以上的一次能源,煤炭产量居世界首位,而且逐年增加。
我国的煤炭资源可采储量位居世界第三,约占世界总储量的11.5%。
其中褐煤储量约占世界褐煤总储量的16%,大部分集中在华北地区。
随着对能源需求的不断增加和对烟煤、无烟煤资源的过度开采,我国对褐煤的开发和利用将越来越重要,并受到国务院和国家发改委的高度重视。
与烟煤、无烟煤相比,褐煤的优势是价格较低,反应活性高,但其热值相对较低,含水量较高,一般为25~60%。
褐煤中的水分增加运输成本,影响锅炉运行,降低电厂效率,增加温室效应气体排放,因此褐煤提质技术及装备的开发是清洁和有效利用褐煤的关键。
目前国外普遍采用烟气预干燥或水蒸气干燥工艺对褐煤进行干燥,然后直接送至坑口电厂用于燃烧发电。
褐煤提质技术综述褐煤是一种煤炭资源,由于其灰分和硫分含量较高,燃烧产生的污染物也相对较多。
为了减少褐煤的环境污染,并提高其燃烧效率和利用价值,人们对褐煤的提质技术进行了广泛研究。
本文将综述褐煤提质技术的研究进展。
提高褐煤质量的方法主要包括煤炭分选、矿物质去除和降低含水率等。
煤炭分选是将褐煤按照不同的物理性质进行分离,以提高褐煤的焦化性能和燃烧性能。
常用的分选方法有重介浮选、重介干选和电选等。
矿物质去除是通过酸洗、浮选和湿法磁选等方法去除褐煤中的矿物质,以提高褐煤的燃烧效率。
降低含水率是通过烘干、脱水等方法降低褐煤的含水率,以提高其燃烧效率。
改善褐煤燃烧性能的方法主要包括干燥、粉碎和添加剂等。
干燥是通过烘干和热风等方法将褐煤中的水分蒸发,以提高褐煤的可燃性和燃烧效率。
粉碎是将褐煤粉碎成适合燃烧的颗粒大小,以提高褐煤的燃烧速度和燃尽度。
添加剂是指向褐煤中添加一些化学物质,如脱硫剂、燃烧助剂和粘结剂等,以改善褐煤的燃烧性能和减少环境污染。
此外,还有一些新兴的褐煤提质技术,如气化、液化和热解等。
气化是将褐煤转化为合成气或合成油的过程,通过气化可以提高褐煤的利用价值。
液化是将褐煤转化为液体燃料的过程,通过液化可以提高褐煤的储运和利用便利性。
热解是将褐煤在高温下分解为煤焦油、煤气和固体炭的过程,通过热解可以提高褐煤的燃烧性能和提取煤焦油等有用产品。
总之,褐煤提质技术是为了提高褐煤的质量和燃烧性能,减少环境污染和提高煤炭利用效率而进行的研究。
随着科学技术的发展,褐煤提质技术将不断创新和完善,为褐煤的高效利用提供更多可能。