褐煤中水分和灰分含量高,發(fā)熱量低,在空氣中易風(fēng)化,不利于長途運(yùn)輸,作為燃料直接使用時燃燒效率低,且溫室氣體排放量高,污染嚴(yán)重,長期以來應(yīng)用受到很大限制。

    褐煤提質(zhì)是指通過熱物理過程或熱化學(xué)方法降低褐煤中的水分、提高產(chǎn)品發(fā)熱量,達(dá)到便于運(yùn)輸、熱利用效率高、污染低的目的。目前褐煤提質(zhì)的工藝主要有以下四種:

    (1)熱力干燥

    通過煙氣或蒸汽對褐煤進(jìn)行120℃左右的低溫加熱,從而脫除水分。這是一種純物理加熱過程,干燥后褐煤熱值約提高30%-50%,但其化學(xué)性質(zhì)并未從根本上得到改變,干燥后主要用于電廠用燃料的部分配煤。

    (2)熱壓成型

    褐煤在篩分、破碎之后,經(jīng)100-400℃左右的中低溫加熱部分軟化后,受到機(jī)械設(shè)備的壓制,在其自身粘結(jié)性的作用下得到塊狀或粒狀型煤,型煤的機(jī)械強(qiáng)度和防水性都得到大幅提升,可廣泛用于冶金和電力行業(yè)。由于機(jī)械設(shè)備需要提供褐煤成型的擠壓力,因此該工藝要消耗一定量的電能。

    (3)熱解多聯(lián)產(chǎn)

    褐煤在隔絕空氣的條件下進(jìn)行500-800℃左右的中高溫加熱,煤中的水分揮發(fā)完全析出,經(jīng)過除塵和冷凝之后,可得到燃?xì)庖约案郊又蹈叩拿航褂?熱解后的褐煤經(jīng)過冷卻形成半焦,熱值提高1.5-2倍。在熱解過程中加入一定壓力的氫氣,可以脫除煤焦油中含硫量并調(diào)節(jié)油的成分,提高煤焦油品質(zhì)。加氫得到的煤焦油經(jīng)過簡單的化工處理后可獲得汽油、柴油及其他重要的化工原料。部分可燃?xì)饪梢灾苯尤紵?為整個熱解工藝提供所需熱量,降低系統(tǒng)能耗。

    (4)氣化多聯(lián)產(chǎn)

    中高溫條件下,褐煤與少量空氣或蒸汽(或二者混合物)發(fā)生不完全燃燒和還原反應(yīng),得到富含一氧化碳、氫氣以及甲烷的可燃?xì)怏w,可燃?xì)饪勺鳛槌鞘泄艿烂簹狻㈦娏σ苯鹦袠I(yè)的燃料氣,并為化工合成提供燃料氣,與蒸汽鍋爐或燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合后,還能對外供熱或輸出電能。