低温余热物料干燥系统分析与换热器设计(2)
（1）很多褐煤是不经过处理，直接燃烧用来发电的，但是由于褐煤的含水量非常高，会放出很多烟，使热效率与火焰温度变低
（2）同时含水量高，就增加了无用功。运输很多无用的水分，这将导致褐煤运输费用变高，使运输的成本变大。而且，在选煤厂里，工作也受到了影响，褐煤的含水量很高，使输送机打滑，在寒冷的地区，还会造成一些设备输送装置的冻结
褐煤含水量高、热值低，容易风化和自燃，是煤化程度最低的煤种，若不干燥燃烧的话热效率低，同时放出大量的温室气体 [5]。经过提质之后的褐煤含水量明显降低，这不但可以在一定程度上防止褐煤自燃，使运输和贮存更加方便，而且使其在电力、机械、化工等行业的使用更加高效 [6]。因此，研发更加高效节能的褐煤干燥技术十分必要。
1.2 国内外研究现状
1.3 褐煤脱水技术分类
1、褐煤脱水技术通常可以分为蒸发干燥和非蒸发脱水两类。蒸发干燥脱水程度高，是工业上最常用的褐煤脱水方式。褐煤干燥是指通过直接或间接加热的方式将褐煤中的水分以气态形式脱除。根据干燥设备的不同，可以将目前工业中的主要褐煤干燥技术分为5类[10]：转筒干燥、带式干燥、气流干燥、流化床干燥、振动干燥。
（1）蒸发脱水技术。蒸发干燥脱水大部分是在较低温度下，以热烟道气、过热蒸气或热油为干燥脱水介质进行脱水[11-12]。蒸汽管式干燥技术是目前工业应用最为成熟的褐煤干燥技术,此技术以0.15～0.55MPa的饱和蒸气通过管式干燥器将煤加热至100 ℃左右使水分蒸发，利用随煤进入干燥器的空气脱水, 此技术能耗较高，尾气排放量较大[13]。滚筒干燥技术是将煤放入滚筒干燥机中，与热风炉产生的650～700℃热烟气进行质热交换。此技术单机容量较小，不适用于大规模干燥褐煤[14]。
蒸汽流化床干燥技术(DWT)是以流态化为原理的干燥技术。在此基础上发展的带内部热循环的流化床蒸汽干燥工艺(WTA)，其蒸汽潜热完全在工艺过程中循环使用，可明显提高热能利用率[13,15]。
床混式干燥工艺( BMD) 以流化床为热源，利用过热蒸气与流化床分出的热床料流混合携带燃料干燥脱水，干燥燃料和床料直接送入流化床锅炉燃烧，可干燥高水分的燃料。
一体化加速旋风提质干燥工艺就是使煤的干燥提质与褐煤电厂锅炉一体化，利用电厂的锅炉烟气进行提质干燥。煤经过2个阶段(加速剪切阶段和旋风紊动阶段)的提质干燥，含水率大幅降低，褐煤结构被很大程度地破坏，变成具有烟煤特性的优质动力煤[16]。在此基础上开发的顺流振动床干燥工艺，可进一步提高振动混流干燥效果[14]。热油干燥工艺是以热油为干燥介质，常压下对煤、油混合浆加热脱水的提质工艺。原煤首先在热油中进行干燥，大部分油在第2 阶段的烟气分离装置中回收再用; 小部分油被吸收，用于增加产品的稳定性和提高热值，其工艺成本取决于所能回收油的数量[11-12]。
（2）非蒸发脱水技术。非蒸发脱水是在一定温度和压力隔绝空气的条件下，改变褐煤的物理和化学结构，脱除部分含氧官能团，并使褐煤含水量下降，疏水性增强的提质技术[14]。脱水过程中，水分呈液态脱出，不需要蒸发潜热，热效率高[17]。非蒸发脱水工艺主要有热能脱水、机械热挤压脱水和溶剂萃取脱水等。代表的有美国80年代中期开发的K燃料工艺，日本神户制钢所于1993年研究的UBC工艺等[18]。
2、按干燥温度分为常温干燥(热风温度600 ℃以下)和低温干燥(热风温度200℃左右)两类。采用传统工艺对褐煤进行干燥容易氧化,导致干燥的产品易燃、不易贮存、发热量下降等一系列不良后果。低温干燥对减少褐煤的氧化有一定的效果。低温干燥技术代表的有大型振动流化床褐煤干燥技术、低温烟气流化床干燥技术等。
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