東北地區(qū)發(fā)電廠燃料煤設計煤種多為煙煤,配有鋼球磨中間儲倉式制粉系統(tǒng),采用熱風送粉。由于近年來電煤價格上漲幅度大、煤源供應緊張,目前許多電廠都在進行摻燒煤源充足、價格低廉的褐煤。但由于褐煤含水量大(30%~40%左右),發(fā)熱量低(約3200kal/kg),摻燒褐煤量大時制粉系統(tǒng)干燥出力達不到設計指標,經(jīng)常影響機組帶負荷。通過我司的
褐煤干燥機提質(zhì)設備技術對褐煤進行干燥提質(zhì)處理,將褐煤水分降到15%以下,提高褐煤的熱量,使機組能夠在摻燒更多褐煤時穩(wěn)定運行。
褐煤內(nèi)部存在許多毛細孔,濕褐煤就像吸足水分的海綿;而干燥(指僅脫除表面水的情況)后的褐煤就像擰干后的海綿。當干燥(指僅脫除表面水的情況)后的褐煤遇到水時,就會吸潮,與擰干后的海綿吸水的原因一樣。這就是為什么干燥(指僅脫除表面水的情況)后的褐煤在放置過久或運輸過程會吸潮的原因。(東鼎干燥針對褐煤的特性及利用點,解決了一系列安全、環(huán)保問題,成功開發(fā)了專用褐煤干燥機提質(zhì)裝置,該系統(tǒng)是我司既開發(fā)煤泥烘干機裝置后在國內(nèi)垂直干燥領域的又一個重大突破,大大拓展了褐煤的利用途徑,在國內(nèi)電力洗煤企業(yè)推廣使用)
褐煤在常溫下加熱到100度以上時,大部分的自由水能夠被蒸發(fā)。當褐煤水分低于15%時,若需要繼續(xù)干燥和脫水,即脫除結合水時,由于褐煤與結合水有較強的結合力,則需要較高的溫度和能量才能夠進行。當褐煤在常壓下繼續(xù)加熱到180度以上時,褐煤結合水(內(nèi)在水)能夠被脫除。當褐煤溫度高于150度時,羥基官能團(主要是-COOH)發(fā)生分解,析出CO2氣體,同時將褐煤的結合水(內(nèi)在水)排除。進一步提高溫度,將導致越來越多的羥基官能團分解,從而引起褐煤的表面性質(zhì)改變。在這種干燥溫度條件下,由于大量的羥基官能團分解,導致褐煤內(nèi)部的毛細孔倒坍和產(chǎn)生交聯(lián)。毛細孔倒坍可以阻止水分進入毛細孔;而交聯(lián)反應則能夠對毛細孔進行密封,阻止倒坍的毛細孔在吸收水分時再膨脹。另外,當褐煤溫度被加熱到200度以上時,其表面積會大大減少。表面積減少的主要原因是由于在高溫干燥條件下引起褐煤內(nèi)部的焦油的強烈遷移,即焦油由毛細孔內(nèi)部向毛細孔外部遷移。遷移到毛細孔外部的焦油在冷卻過程中,由于焦油冷凝從而對毛細孔進行密封,從而一起褐煤的表面積減少。由于上述過程,即毛細孔倒塌,交聯(lián)反應和焦油遷移對毛細孔形成密封,結果褐煤變得越來越疏水,同時也能夠觀察到褐煤的硬化,這也導致褐煤的剛性結構的形成。其結果就是褐煤能夠從軟煤轉換為硬煤,由親水性轉換為疏水性,從而可以實現(xiàn)褐煤的長途運輸。