煤调湿技术

煤结焦过程中，水分不参与成焦。煤经过干燥后，装炉煤水分降低而且稳定。由于焦炉在日常操作下的单位时间内供热量是稳定的，一定量的煤的结焦热是一定的。所以，装炉煤水分稳定有利于焦炉操作稳定，避免焦炭不熟或过火，装炉煤水分降低，使焦饼中心温度在100℃左右的停留时间缩短，于是结焦速度加快、炼焦耗热量减少。装炉煤水分降低到6%以下时，煤颗粒表面的水膜变得不完整，水分越低，水膜越少越小完整。由于煤颗粒表面水膜阻碍煤颗粒间相对位移，所以，煤干燥后装炉煤流动性改善，煤颗粒之间的间隙容易相互填满，于是装炉煤散密度增大。装炉煤散密度增大和结焦速电加快可使焦炉生产能力高，同时改善焦炭质量或者多用高挥发分弱粘结性煤炼焦 。

常用的煤干燥器有转筒干燥器、直立管气流式干燥器和流化床干燥器等。

(1)转筒干燥器。主体是低速旋转的转筒，以一定的倾斜角安装。转筒内设有扬料板。湿煤从进料箱加入转筒的一端，用螺旋叶片推送入转筒内。热气体由转筒的同一端或另一端送入。在转筒内，煤和热气体的流向有并流或逆流两种。操作时，倾斜的转筒以低速转动，进入筒体的煤一面被扬料板不断扬起到热气流中蒸发出水分，一面沿筒体纵向由高端向低端移动，最终从转筒的低端卸出。这种煤干燥器对上述两种工艺流程都适用，容积蒸发强度为35-40kg/(m³·h)。

(2)直立管气流式干燥器。简称直立管。湿煤从加料器直接送入直立管的下部。来自燃烧炉的高速热气流从直立管底部送入。在直立管内，热气流在以大于扬出速度夹带湿煤上升的同时将湿煤粒迅速干燥。这种煤干燥器属于流态化设备，其优点是容积蒸发强度大，但是气体分离设备即除尘设备比较复杂。由于扬出速度随煤颗粒的粒度增大而增大，所以这种设备适用于粉碎后湿煤的干燥处理。

(3)流化床干燥器。又称沸腾床干燥器。湿煤从加料器进入流化床内。来自燃烧炉的热气流从流化床底部送入。在流化床内，经过气体分布板的热气体向上流动，热气体的流速大于流化速度而小于扬出速度；湿煤颗粒被分散在热气流中呈流动状态，类似沸腾状态；湿煤颗粒所含水分不断蒸发析出，最后从流化床出口溢出。这种干燥器的效率高、生产能力大，适用于粉碎后湿煤的干燥处理 。

煤调湿技术得到长足发展,先后开发了如下三代煤调湿技术：

第一代是导热油干燥方式。该方式利用导热油回收焦炉煤道气的余热和焦炉上升管的显热，然后在多管回转式干燥机中，导热油对煤料进行间接加热,从而使煤料干燥。

第二代是蒸汽干燥方式。该方式利用干熄焦蒸汽发电后的背压汽或工厂内其他低压蒸汽作为热源，在多管回转式干燥机中，蒸汽对煤料进行间接加热干燥。日本正在使用的煤调湿技术绝大多数属于此种类型。

第三代是最新一代硫化床装置。该装置设有热风炉，采用焦炉煤道废气和焦炉煤气对其进行加工。美国、德国等国家都开始进行装炉煤调湿装置的试验和生产过程，均收到了较好的效果。

受洗选工艺、外购精煤水分以及自然条件的制约，捣固焦的人炉煤水分偏高，各单种煤水分在17%~20%波动，易造成焦炉煤气中携带的水蒸气增多，消烟除尘车点不着火，无法正常运行。另外，焦炉煤水分偏高增加炼焦过程中高氨氮废水的排放量，增加废水处理负荷。配煤水分经常在15%以上，增大煤槽下料、闸门的开启、电磁振动给料机下料、煤粉碎及焦炉热工管理等操作难度。因此，要达到捣固焦炉控制的人炉煤水分指标为8%~11%，必须采用煤调湿技术 。

近十年来焦炉装炉煤调湿系统在日本得到长足发展，日本先后开发了三代煤调湿技术：第一代是热媒油干燥方式。第二代是蒸汽干燥方式。第三代是最新一代的流化床装置，设有热风炉，采用焦炉烟道废气或焦炉煤气对其进行加热的干燥方式。最近，美国、德国等国家都开始进行装炉煤调湿装置的试验和生产实践，均取得很好的经济效益。

河南某焦化公司生产中因炼焦煤中掺有浮选精煤而造成水分过高带来的问题日益突出，例如：造成炉前煤饼倒塌、消烟除尘设施失效、环境污染严重等问题。严重影响生产、威胁着城市居民的生活环境。天地科技股份有限公司唐山分公司受委托进行了节能转筒煤调湿工艺及技术的研究和应用。

我国现有焦炉生产能力较大，占世界第一位，炼焦煤水分偏高，而且优质炼焦煤日益短缺，围绕现有焦炉和炼焦生产工艺，开发提高焦炭质量和利用炼焦余热的新工艺、新技术是适应企业发展，提高企业经济效益的有效途径。煤调湿技术可降低入炉煤水分，降低炼焦耗热量，增加入炉煤堆密度，提高焦炭质量。天地科技股份有限公司唐山分公司采用节能转筒煤调湿工艺及技术对河南某焦化公司的炼焦煤进行调湿处理，取得了很好的经济和社会效益。

节能转筒煤调湿技术技术参数

处理能力：80t/h（湿基）；

入料粒度：0～50mm粒级的混合精煤；

入料水分：≤20%（湿基）；

出料水分：8～12%（湿基）；

蒸发水量：7.27～8.00t水/h；

蒸发强度：65.6～72.2kg水/m3h；

热风炉发热量：600×104kcal/h。

节能转筒煤调湿技术工艺流程

煤调湿车间来料取自胶带运输机，梨式卸料器由胶带运输机截取后经溜槽给入密封式刮板输送机，通过溜槽进入干燥机内，在干燥机内完成质热交换过程后由排料箱排入密封式排料刮板输送机，经溜槽送入皮带机，再经过两条皮带机转载，返回原输送系统。

干燥煤所用的热介质在热风炉内制备，由鼓风机经风管送入的空气和煤气管输送来的煤气经燃烧器混合后进行燃烧，产生热烟气到节能转筒干燥机内加热湿煤饼并蒸发吸收水分，废气经排料箱、风管进入并列设置的一次旋风除尘器进行煤粉回收，初步净化后的气体在经风管由引风机通过风管送至湿式除尘器进一步净化，最后洁净的废气由排风烟囱排入大气。由一级旋风除尘器收集下来的细煤粉经螺旋输送机和星型排料器阀送到出料刮板输送机掺入干后产品，回入原输送系统。二级湿式除尘器所排黑水入原有地沟回选煤厂集中处理。煤调湿系统采用智能控制及监测，生产适应能力强，产品完全能够达到用户的要求。