低温余热物料干燥系统分析与换热器设计(3)
褐煤中的水分主要是以毛细凝聚状态存在的内部束缚水，用压滤、离心甩干等传统机械脱水技术难以脱除，用高温烟气(600摄氏度)对煤中的水分进行热脱除则有较高的燃烧爆炸风险，用高压蒸汽对煤脱水又受到国内水资源有限以及脱水过程环境污染严重的限制[19].因此，开发先进的低温干燥技术对于提高低阶煤品质十分必要。
国内许多人对低温干燥技术进行过研究。
熊程程等人对褐煤颗粒做了热风干燥实验，条件是温度为50到90摄氏度，相对湿为10%到30%，得出的结论是在该温湿度条件下，褐煤颗粒的干燥过程主要分为升速和降速两个干燥阶段，扩散机理是影响褐煤干燥的主要因素。褐煤颗粒在低温条件下的干燥过程最适合用Page方程进行描述[20]。
张衡等人对低温烟气褐煤干燥工艺进行了实验研究和数值模拟，得出的结论是在低温烟气干燥褐煤工艺中，主要的参数是烟气的速度、褐煤的粒度及床层高度，它们直接影响到褐煤的流态化及褐煤干燥过程的效率[21]。
1.4 研究意义
褐煤的含水量在干燥过后明显降低,不但可以提高热值和能量密度,降低运输成本,而且还可以提高装置的利用效率,降低设备规模。褐煤干燥以后，含水量降低，热值增加，燃料运输量减少。因此煤炭干燥技术的开发对于拓展煤化程度低的煤炭的使用途径具有重要意义,可以使煤化程度低的煤种的市场竞争力得到很大提高。
褐煤提质对于节能减排和我国的可持续发展具有十分重要的意义，褐煤的利用还存在诸多问题，我们应该在引进国外先进技术的同时，加强自主创新，提高褐煤提质技术，促进可持续发展。
2 换热器的设计
2.1 褐煤颗粒干燥系统
褐煤颗粒干燥系统图，如图2.1所示，褐煤的干燥装置是移动床，给煤机输送褐煤颗粒从上面往下落，热空气从侧面流入，热空气与褐煤颗粒之间是错流，在褐煤下落的过程中对褐煤加热，带走褐煤中的水分。
然后干燥的褐煤颗粒从上面落下，被送到锅炉中燃烧。褐煤含水量很大，被干燥后再燃烧，就避免了加热不必要的水所消耗的热量，提高了燃烧热，达到了节能的作用；另一方面，使锅炉的排烟减少，减少了对环境的污染，符合可持续发展。
燃煤锅炉是300MV褐煤机，300MW褐煤机组的给煤量约为240t/h,即67kg/s。褐煤的含水量约为25%，假设褐煤初温为20℃，终温为30℃，出口褐煤的含水量降到10%，空气初温为42℃，终温为35℃，则对其进行简单的热力学计算
假设干燥过程无能量的耗散，无摩擦无流动损失，则热空气提供的热量Q
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