褐煤

褐煤

褐煤,又名柴煤(英文:Lignite (coal);brown coal ;wood coal),是煤化程度最低的礦產煤。一種介于泥炭與瀝青煤之間的棕黑色、無光澤的低級煤。化學反應性強,在空氣中容易風化,不易儲存和遠運,燃燒時對空氣污染嚴重。但是由于優質煤幾乎被採空,褐煤如今已成為我國主要使用的煤。

  • 中文名稱
    褐煤
  • 拼音
    he mei
  • 類型
    低級煤
  • 優點
    易點燃,燃燒徹底、低硫

物理性質

由于它富含揮發份,所以易于燃燒並冒煙。剖面上可以清楚地看出原來木質的痕跡(由裸子植物形成)。含有可溶于鹼液內的腐殖酸。含碳量60%~77%,密度約為1.1-1.2,揮發成分大于40%。無膠質層厚度。恆濕無灰基高位發熱量約為23.0-27.2兆焦/公斤(5500-6500千卡/公斤)。多呈褐色或褐黑色,相對密度1.2~1.45。

褐煤水分大(15-60%),揮發成分高(>40%),含遊離腐植酸。空氣中易風化碎裂,燃點低(270°左右)。儲存超過兩個月就易發火自燃,堆放高度不應超過兩米。

各國產量

各國產量(單位:百萬噸)

國家

1970

1980

1990

2000

2001

德國

369.300

388.000

356.500

167.700

175.400

俄羅斯

127.000

141.000

137.300

86.400

83.200

美國

5.400

42.300

82.600

83.500

80.500

澳大利亞

24.200

32.900

46.000

65.000

67.800

希臘

8.100

23.200

51.700

63.300

67.000

印度

24

24

24

24

24

波蘭

32.800

36.900

67.600

61.300

59.500

土耳其

4.400

15.000

43.800

63.000

57.200

捷克

67.000

87.000

71.000

50.100

50.700

中華人民共和國

13.000

22.000

38.000

40.000

47.000

南斯拉夫

26.000

43.000

60.000

-

-

塞爾維亞

-

-

-

35.500

35.500

羅馬尼亞

14.100

27.100

33.500

17.900

29.800

朝鮮民主主義人民共和國

5.700

10.000

10.000

26.000

26.500

Total

804.000

1,028.000

1,214.000

877.400

894.800

主要用于發電廠的燃料,也可作化工原料、催化劑載體、吸附劑、凈化污水和回收金屬等。通常有兩種:(1)土狀褐煤(brown coal),質地疏松而較軟;(2)暗色褐煤(lignite),質地致密而較硬。可直接用作家庭燃料、工業熱源燃料及發電的燃料,也可用作氣化、低溫幹餾等的原料。

德國格雷文布羅伊希附近的露天褐煤礦德國格雷文布羅伊希附近的露天褐煤礦

焦化後的褐煤可製作為煤磚用于炊事和加熱;它也作為活性炭的來源,用于水的處理、復原黃金和提取碘。

在世界上的某些地方,把褐煤用作熱源燃料和化學製品及氣體與液體燃料的原料。在美國,最先在大平原北部(北達科他州、蒙大拿州東部、懷俄明州東北部和南達科他州的西北部)和墨西哥灣沿岸地區(亞拉巴馬州、阿肯色州、堪薩斯州、路易斯安那州、俄克拉荷馬州和得克薩斯州)以及太平洋沿岸諸州(加利福尼亞州、俄勒岡州華盛頓州)發現了褐煤。

中國褐煤量隻有2118億噸,與世界褐煤資源量(26229億噸)約佔世界煤炭資源總量(107539億噸)的24.4%相比,比例也很低,約佔全國煤炭總資源量的13%,主要分布在內蒙古東部、雲南東部、東北和華南也有少量。

褐煤的燃燒值低,在3000大卡或以下。目前,國內外最新的發展技術是褐煤幹燥,能夠將其燃燒值提高到4800 甚至6000大卡。

幹燥方法

由于褐煤是一種煤化程度最低的礦產煤。褐煤水分大,揮發成分高(>40%),含遊離腐植酸,空氣中易風化碎裂,燃點低(270°左右)。儲存超過兩個月就易發火自燃,堆放高度不應超過兩米,決定了褐煤不適宜運輸。因此褐煤的市場也受到局限,以空氣為幹燥介質的褐煤烘幹機在引風機的作用下與熱源行成對流加熱方式,使褐煤與高濕負壓進入烘幹機內進行傳質、傳熱交換。濕褐煤以攪動分散粉碎褐煤的運行方式緩緩振動向前移動並排出烘幹滾筒,完成幹燥褐煤過程。幹燥後的褐煤主要用于發電廠的燃料,也可作化工原料、催化劑載體、吸附劑、凈化污水和回收金屬等。焦化後的褐煤可製作為煤磚用于炊事和加熱;它也作為活性炭的來源,用于水的處理、復原黃金和提取碘。

褐煤烘幹前後褐煤烘幹前後

褐煤脫水工藝通常可以分為蒸發幹燥和非蒸發脫水兩類。褐煤幹燥技術具體分為以下六類:

(1)轉筒幹燥技術--轉筒幹燥的核心是一個略帶傾斜並能回轉的圓筒體,筒體的傾斜度可以調節,範圍一般為2o~10o;按照濕物料和熱載體的接觸方式,目前工業中開發利用的褐煤轉筒幹燥裝置主要有直接加熱轉筒幹燥器、回轉管式幹燥器和蒸汽管間接加熱轉筒幹燥器。

(2)帶式幹燥技術--褐煤由進料端經加料裝置被均勻分布到輸送帶上,輸送帶通常用穿孔的不銹鋼薄板製成,由電機經變速箱帶動,可以調速,最常用的幹燥介質是熱空氣或熱煙氣。

(3)氣流幹燥技術--氣流幹燥也稱為"瞬間幹燥",是流態化稀相輸送在幹燥方面的套用;按照幹燥介質和操作溫度的不同,氣流幹燥可分為直管式和床混式兩種。

(4)流化床幹燥技術--工業上開發套用的褐煤流化床幹燥設備主要是以過熱蒸汽或空氣作為流化介質(或幹燥介質),並且流化床內部帶有換熱器;褐煤流化床幹燥技術主要包括過熱蒸汽流化床幹燥技術和蒸汽-空氣聯合幹燥技術。

(5)振動幹燥技術--振動幹燥是利用機械振動實現固體顆粒在幹燥器中流動,並同時在幹燥介質(如熱煙氣等)的作用下實現幹燥過程。目前褐煤振動幹燥設備主要有振動混流幹燥器和振動流化床幹燥器。轉筒幹燥技術中的回轉管幹燥技術是目前工業中套用最為成熟的褐煤脫水幹燥技術。

(6)K-燃料技術--最為一項非蒸發式幹燥技術,該項技術利用原煤與蒸汽在提質裝置中直接接觸,通過調節時間、溫度和壓力三個要素,將原煤中的水分以液態水的方式脫除,在"擠"出煤中水分的同時,改變煤的孔隙結構及親水性能,提升低階煤的品質。目前在美國懷俄明州建設有年處理75萬噸的提質工廠。

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