高含水低品质煤干燥脱水提质技术进展

煤炭是保障我国能源安全的压舱石和稳定器。随着优质煤炭资源的消耗,低品质煤的利用逐渐占据主导地位。高含水低品质煤储量大,水分含量高,降低了其后续利用效率。煤炭干燥可有效降低煤炭水分,提高煤炭质量,促进高含水低品质煤的清洁高效利用。将煤中水分按照赋存的位置和性质进行总结分类;综述了煤中孔隙结构和含氧官能团的分类及干燥过程对煤炭物理化学结构的影响,进而分析了煤物理化学结构对水分脱除和复吸的影响。结果表明,小孔隙中的水分和以氢键形式结合的水分较难脱除,干燥后孔隙体积和含氧官能团的减少可有效抑制水分复吸,煤炭的着火温度受煤种和水分的影响,应合理控制干燥温度上限防止煤炭在干燥时过热燃烧。综述了目前蒸发干燥脱水技术的应用现状,包括滚筒干燥、低温蒸汽干燥、流化床干燥、振动混流干燥、微波干燥等干燥方式,对不同干燥方式进行对比评价,并对未来干燥脱水技术的研究方向进行探讨,其中热烟气干燥设备结构简单、处理量大,但干燥过程需严格控制含氧量,安全性相对较低,微波干燥具有选择性加热的优势,干燥速率快,但干燥后期可能出现热失控,目前主要处于实验室/中试研究阶段;用蒸汽作为干燥介质的干燥技术安全性较高且无废水废气排出,具有能耗低、安全性高特点,可进一步研究蒸汽温压瞬态脱水技术,解决宽粒级煤炭的安全高效脱水提质。