东北地区发电厂燃料煤设计煤种多为烟煤,配有钢球磨中间储仓式制粉系统,采用热风送粉。由于近年来电煤价格上涨幅度大、煤源供应紧张,目前许多电厂都在进行掺烧煤源充足、价格低廉的褐煤。但由于褐煤含水量大(30%~40%左右),发热量低(约3200kal/kg),掺烧褐煤量大时制粉系统干燥出力达不到设计指标,经常影响机组带负荷。通过我司的
褐煤干燥机提质设备技术对褐煤进行干燥提质处理,将褐煤水分降到15%以下,提高褐煤的热量,使机组能够在掺烧更多褐煤时稳定运行。
褐煤内部存在许多毛细孔,湿褐煤就像吸足水分的海绵;而干燥(指仅脱除表面水的情况)后的褐煤就像拧干后的海绵。当干燥(指仅脱除表面水的情况)后的褐煤遇到水时,就会吸潮,与拧干后的海绵吸水的原因一样。这就是为什么干燥(指仅脱除表面水的情况)后的褐煤在放置过久或运输过程会吸潮的原因。(东鼎干燥针对褐煤的特性及利用点,解决了一系列安全、环保问题,成功开发了专用褐煤干燥机提质装置,该系统是我司既开发煤泥烘干机装置后在国内垂直干燥领域的又一个重大突破,大大拓展了褐煤的利用途径,在国内电力洗煤企业推广使用)
褐煤在常温下加热到100度以上时,大部分的自由水能够被蒸发。当褐煤水分低于15%时,若需要继续干燥和脱水,即脱除结合水时,由于褐煤与结合水有较强的结合力,则需要较高的温度和能量才能够进行。当褐煤在常压下继续加热到180度以上时,褐煤结合水(内在水)能够被脱除。当褐煤温度高于150度时,羟基官能团(主要是-COOH)发生分解,析出CO2气体,同时将褐煤的结合水(内在水)排除。进一步提高温度,将导致越来越多的羟基官能团分解,从而引起褐煤的表面性质改变。在这种干燥温度条件下,由于大量的羟基官能团分解,导致褐煤内部的毛细孔倒坍和产生交联。毛细孔倒坍可以阻止水分进入毛细孔;而交联反应则能够对毛细孔进行密封,阻止倒坍的毛细孔在吸收水分时再膨胀。另外,当褐煤温度被加热到200度以上时,其表面积会大大减少。表面积减少的主要原因是由于在高温干燥条件下引起褐煤内部的焦油的强烈迁移,即焦油由毛细孔内部向毛细孔外部迁移。迁移到毛细孔外部的焦油在冷却过程中,由于焦油冷凝从而对毛细孔进行密封,从而一起褐煤的表面积减少。由于上述过程,即毛细孔倒塌,交联反应和焦油迁移对毛细孔形成密封,结果褐煤变得越来越疏水,同时也能够观察到褐煤的硬化,这也导致褐煤的刚性结构的形成。其结果就是褐煤能够从软煤转换为硬煤,由亲水性转换为疏水性,从而可以实现褐煤的长途运输。