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1、 技术开发项目立项建议书项目编号： 项目名称： 50t/h 褐煤干燥系统设计开发 保密级别： 项目负责人： 王伟峰 纪川生 申报设计所： 节能工程事业部 主要协作单位： 东北大学 秦皇岛秦冶重工有限公司2011 年 3 月 4 日 填项目编号 QYX2009001 【项目名称】 密级： 2一、 项目概要50t/h 褐煤干燥系统的工艺流程与 150t/h 褐煤干燥系统基本相同，主要由输煤系统、振动流化床干燥器、燃煤烟气发生炉、供风除尘系统和烟气除湿冷凝装置等部分组成。 “150t/h 褐煤干燥系统的设计开发”作为我公司与东北大学的合作开发项目，已经于 2010 年结题。该项目的主要成果是：（1）
2、振动流化床设备主机的结构设计、主要构件机械性能的计算分析以及物料干燥过程的动态模拟仿真分析；（2）干燥系统检测与控制方案设计；（3）褐煤干燥过程的热平衡换热学计算；（4）低阶煤多种褐煤干燥特性的样机试验和实验室试验。本项目所述“50t/h 褐煤干燥系统设计开发” ，是为满足公司拟在锡林浩特建设褐煤干燥示范线的需要，而进行的工艺技术方案设计及工程施工设计。其涉及的设计开发范围和深度，比已经结题的“150t/h 褐煤干燥系统设计开发 ”更加宽阔和深入。本立项建议书所包含的主要设计开发任务与内容如下：（1）50t/h 褐煤干燥系统工艺技术方案设计；（2）系统的工程施工设计；（3）50t/h 振动流化
3、床设计及相关计算分析；（4）燃煤烟气发生炉设计；（5）烟气冷凝器及冷凝水回收系统设计。50t/h 振动流化床干燥器作为该系统的核心设备，采用我公司与项目编号 QYX2009001 【项目名称】 密级： 3东北大学合作研发的多段串联、独立振动的流化床技术。在 50t/h 褐煤干燥系统中，采用两台振动流化床干燥器串联工作，并设定不同进气温度供气。该系统采用燃煤烟气发生炉产生的热烟气作为褐煤干燥介质，并利用除尘净化和除湿冷凝后的低温回流烟气进行配风调温，以保证褐煤干燥所需烟气量，并确保烟气含氧量在 12%的安全限度内。干燥器出口烟气经布袋除尘器收集的煤粉，将全部用作烟气发生炉的燃煤，既实现了资源的充
4、分利用，又净化了生产环境。除尘后烟气中(去掉 )经过冷凝回收系统后，其中 70%以上的水分实现冷凝收集，部分热量经换热用于厂区暖通系统在采暖期供暖。 50t/h 褐煤干燥系统主要技术参数初定如下（以乌兰图嘎矿原煤为目标）：原煤处理量： 50t/h（含水 37.3%）干燥器进气温度： 第一台 230，第二台 200干燥器出气温度： 第一台 70，第二台 80回流烟气温度： 40烟气炉燃煤量： 除尘器煤粉加原煤，总量折合原煤 5.1t/h成品煤产量： 33.7t/h（含水 15%）排放粉尘量： 50mg/Nm 3二、 立项的必要性及意义项目编号 QYX2009001 【项目名称】 密级： 4本项目
5、是继 150t/h 大型振动流化床干燥系统研发项目后，褐煤干燥系统的又一设计开发项目，也是我公司计划建设 50t/h 褐煤干燥示范工程项目的前期技术准备与工程设计工作。通过一年的用户走访和市场宣传，我们充分了解到，褐煤产区对于褐煤干燥技术的需求十分急迫，褐煤干燥提质的市场潜力是巨大的。我部先后与山东鲁能、北京昊华、神华北电、中铁芒来等多家大型煤炭生产企业建立了良好的业务联系，对我公司的褐煤干燥技术进行了大量宣传。由于目前已经实施的各种技术路线的褐煤干燥项目，距用户要求的目标（产量、稳定性、效率）都存在明显差距，用户采用的意愿不强；我公司的褐煤干燥技术虽然理论上比其他干燥技术更具优势，但尚没有工
6、业实际应用项目运行，用户不愿意承担较大的投资风险，第一家应用我公司的技术建设干燥提质项目。所以，绝大多数有意开展褐煤干燥业务的用户，目前均处于观望状态。因此，建设一褐煤干燥工业应用示范项目，对于推广该技术具有重要意义。也是我公司今后可能开展的褐煤干燥业务的必要准备。要圆满建成该示范工程，则先期进行 50t/h 振动流化床褐煤干燥系统的设计开发，解决其中的重点、难点问题（如燃煤炉烟气制备与配风问题、烟气冷凝及冷凝水回收问题、流化床结构的合理性及物料干燥过程的仿真分析等） ，进而完整合理地完成系统的施工设计，是十分必要的。我国是煤炭生产和消费大国，煤炭是国内能源供应的最主要来项目编号 QYX200
7、9001 【项目名称】 密级： 5源之一。随着可开采的优质煤碳资源储量的不断减少，越来越多的煤炭企业将今后发展的战略目光转向了褐煤资源的开发和利用，并将干燥提质视为今后解决褐煤应用的重要途径。 中国节能技术政策大纲将发展褐煤利用技术列为了工业节能的重要内容。褐煤产区的褐煤产量急剧增长，对褐煤提质利用、增加煤炭附加值的需求日益迫切。褐煤干燥作为褐煤提质及深加工的最基本手段，对实现褐煤的综合利用具有重要意义。三、 国内外技术现状褐煤干燥的目的是降低褐煤含水量、提高热值，是褐煤提质和深加工的最基本手段。目前，褐煤提质及深加工的主要工艺技术有：（1）带式炉褐煤提质工艺。该技术为北京柯林斯达公司开发。其
8、原理是褐煤在干燥炉内通过匀速运行的网状耐热金属向前运行，同时高达 300C的热风穿过网状输送带与褐煤进行热量交换，使褐煤干燥并改性提质。其工艺特点是能够使得褐煤改性，彻底避免回项目编号 QYX2009001 【项目名称】 密级： 6潮现象。但干燥时间长，干燥效率低，占地面积大，设备检修维护困难。（2）振动混流褐煤干燥工艺。该技术为唐山神州机械公司开发。其原理是褐煤从干燥器顶部装入，并通过多层“之”字型振动式斜面筛网落下，同时，230C 左右的热风自下而上穿过干燥箱，与褐煤进行热交换。干燥后的褐煤从干燥器下方出料口排出。该工艺的换热效率较高，主要缺点有安全性能低，满足去水量需要的设备高度较大，物
9、料破碎较严重。（3） 烟气滚筒褐煤干燥工艺。该技术为内蒙大福通公司开发。其原理是褐煤从带有一定倾角的滚筒干燥器头部装入，并在干燥器内与 500C的高温热烟气进行接触并换热，最后从干燥器尾部排出。该工艺单台设备处理能力较小，而且由于干燥温度高，容易发生褐煤自燃甚至爆炸，褐煤破碎率高，操作难度大。（4）振动流化床褐煤干燥工艺，该技术为我公司所有。其原理是褐煤装入流化床后，在筛板振动力与烟气压力的共同作用下形成气固流化状态，并缓慢向前运行。同时，物料与低氧热烟气进行充分换热，从而达到干燥目的。该技术安全性较高，物料破碎少，热效率高，去水率较高，但设备大型化容易振裂。采用多段串联独立振动的方式，解决了
10、振动流化床的大型化问题。（5）除了上述工艺之外，国外陆续开发了多种褐煤提质工艺，比如：美国 K-Fuel 高压釜汽干燥工艺、日本神户制钢的 UBC 褐煤提质技术、德国鲁奇的 L-S 低温热解工艺、美国 LFC 轻度气化热解项目编号 QYX2009001 【项目名称】 密级： 7提质工艺等。这些工艺技术或停留在中试阶段、或有过工业示范线生产已停产、或因建设及运行成本高难以实现工业化应用等等，均未能持续得到发展应用。项目编号 QYX2009001 【项目名称】 密级： 8四、项目工艺、技术路线与进程安排（项目工艺、技术路线：可以用流程图表示也可以用文字简图表示；进程安排：请参照实施路线切实写出项目
11、进展阶段的时间、名称、预计阶段使用资金、阶段完成目标及阶段负责人）此页不够可追加1. 项目工艺、技术路线：本项目采用振动流化床作为褐煤干燥的主机，利用烟气发生炉产生的热烟气作为褐煤干燥的热源（换热介质） ，在流化床内完成褐煤的干燥。与褐煤换热后的烟气在引风机作用下，从流化床顶部出口排出，经布袋除尘器除尘收粉，除尘器所收集的煤粉用作烟气发生炉的燃料；除尘后的净烟气经冷凝器脱水除湿后，返回到流化床前端的送风管道，与烟气发生炉新产生的热烟气混合配风，得到系统流程所需的风量和风温后，重新送至流化床内循环利用。褐煤在流化床内受床面振动及床面下部热烟气向上鼓风的双重作用，不同粒度的褐煤在床面之上不同的高度
12、范围呈流化、半流化状态，以确保与热烟气进行充分、高效的热交换，使其所含水分迅速蒸发。褐煤颗粒在床面激振力的作用下，向流化床出口方向作抛掷运动。通过调整振幅和激振力方向，可以在一定范围内调整褐煤在流化床内的运动速度和干燥时间。本项目工艺技术路线的核心是，所设计的工艺系统能够实现褐煤在振动流化的状态下与热烟气介质迅速换热，从而达到褐煤的快速干燥，实现该系统的高效生产。本项目所述的工艺过程属于物理干燥过程，褐煤在干燥之后基项目编号 QYX2009001 【项目名称】 密级： 9本没有改性变化。本项目的工艺系统如下图所示：本项目的实施过程为：工艺技术方案制定 工艺技术参数确定 项目初步设计50t/h
13、振动流化床设计、燃煤烟气发生炉设计、烟气除湿冷凝器设计 风机、除尘器等配套设备设计选型 控制检测系统设计、工程施工设计 结题报告汇编项目编号 QYX2009001 【项目名称】 密级： 102. 进程安排本项目的主要工作内容、进程安排及负责人如下表：时间 工作内容 负责人2011 年 2 月 工艺技术方案制定 王伟峰、纪川生、高荣2011 年 3 月 工艺技术参数确定 纪川生、高荣2011 年 3 月 项目初步设计 王楠、项纯隆、高广鹏、高荣、纪川生2011 年 3 月-4 月 50t/h 振动流化床设计 蒲广峡、纪川生、张金茹2011 年 3 月-4 月 燃煤烟气发生炉设计 委托供应商设计（
14、高荣审定，王楠、李会珠参与）2011 年 3 月-4 月 烟气除湿冷凝器设计 项纯隆、高荣2011 年 3 月-4 月 配套设备设计选型 纪川生、高荣、王楠、高广鹏2011 年 4 月-5 月 控制检测系统设计 田继明、张虎2011 年 4 月-6 月 工程施工设计 王楠、项纯隆、高广鹏、张金茹、吴东军、高荣2011 年 7 月 结题报告汇编 纪川生、高荣、蒲广峡、王楠项目编号 QYX2009001 【项目名称】 密级： 11五、经费预算表一 项目投入总经费（单位：万元）资金来源 拨款 贷款 自筹 其它 合计经费 10表二 项目经费预算表（单位：元）核 算 费 用序号 项目分类 数量 核算标准 甲方拨款 匹配经费 小计1直 接材料费2测试化验费3 计算机机时费4 燃料动力消耗费5 小型专用设备购置费6样机试制费（样机名称）7 现场试验费8 外协费 10 10调研费差旅费资料费9其 他直接费会议咨询费项目编号 QYX2009001 【项目名称】
