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1、褐 煤 气 流 干 燥 提 质 总 论汇 报 材 料完成日期：2008年6月15日参与编撰人员：田忠坤李宁张冠军杜渐武媛彭景2目 录1 国内外煤炭行业发展现状11.1煤炭资源概况11.1.1煤炭储量及分布11.1.2煤的开采21.1.3煤炭的种类和用途21.1.4煤炭在能源中的重要地位31.2世界煤炭行业发展历程、现状和趋势41.2.1世界煤炭行业发展历程41.2.2世界煤炭行业现状51.2.3世界煤炭工业发展趋势71.3我国煤炭行业发展历程、现状和趋势81.3.1我国煤炭资源及其特点81.3.2我国煤炭行业的发展历程101.3.3我国煤炭行业现状121.3.4我国煤炭行业存在的问题161.3
2、.5我国煤炭行业的发展趋势171.3.6我国煤炭行业发展前景181.3.7未来一段时间国内煤炭价格走势分析212 褐煤资源302.1褐煤的定义及储量302.2国外主要褐煤生产国的褐煤资源分布概况302.2.1澳大利亚褐煤资源概况302.2.2德国褐煤资源概况312.2.3美国褐煤资源概况312.2.4俄罗斯褐煤资源概况322.2.5印度褐煤资源概况322.2.6保加利亚和波兰褐煤资源概况332.3我国褐煤资源分布概况332.3.1我国褐煤资源的形成时代332.3.2我国褐煤资源的地质勘探概况和煤层赋存条件342.3.3我国各大区褐煤资源的分布概况342.3.4我国各省（市、自治区）褐煤资源分布
3、352.3.5我国褐煤的生产状况402.3.6我国褐煤的煤质特征423 褐煤的加工利用状况453.1褐煤的主要利用途径453.2国外褐煤加工利用状况473.2.1德国褐煤加工利用状况473.2.2俄罗斯、东欧诸国的褐煤加工利用状况483.2.3澳大利亚褐煤加工利用状况493.2.4日本褐煤加工利用状况523.2.5美国褐煤加工利用状况593.3我国褐煤加工利用状况603.4褐煤干燥技术643.4.1褐煤干燥技术的发展现状643.4.2褐煤干燥技术的发展趋势654 褐煤气流干燥提质技术674.1褐煤中的水分674.1.1结合水与非结合水674.1.2平衡水分与自由水分684.2褐煤干燥的原理及过
4、程684.2.1褐煤干燥的意义684.2.2褐煤干燥的原理694.2.3干燥的过程714.3干燥器的选择及干燥技术的发展734.3.1干燥器的选择要考虑因素734.3.2干燥器的选择步骤744.4气流干燥器744.4.1气流干燥器的原理和特点744.4.2气流干燥器型式765 HPU项目技术开发815.1 HPU技术背景815.2 HPU技术内容815.3 HPU技术的前景与展望815.4 HPU工艺技术试验线开发825.4.1 基本思想825.4.2工艺流程825.4.3工艺流程特点825.5 HPU试验线干燥器设计计算835.5.1基本参数的确定835.5.2烟气入口速度及入口风量的计算8
5、55.5.3热量衡算及原煤处理量计算855.5.4气流干燥管出口烟气流速865.5.5颗粒雷诺数的校核865.5.6颗粒在气流干燥管中平均停留时间及管长的确定875.5.7管式气流干燥器设计参数总结88考文献891 国内外煤炭行业发展现状1.1煤炭资源概况1.1.1煤炭储量及分布地球煤炭资源非常丰富，煤炭是世界上最丰富的化石能资源。目前，地球煤炭储量估计为1.083 万亿吨，按目前的煤炭消费水平计算，足以可供开采200 多年。地球上煤炭的种类有硬煤（烟煤和无烟煤）、褐煤和泥煤，其中硬煤81300亿吨，褐煤26229亿吨。根据BP世界能源统计2007，2006年年底探明的煤炭可采储量全球总计90
6、90.64亿吨，可采年限为147年。总体上看，世界煤炭资源的分布，北半球多于南半球，煤炭主要集中在北半球。北半球北纬3070之间是世界上最主要的聚煤带，占世界煤炭储量的70以上。其中，以亚洲和北美洲最为丰富，分别占全球地质储量的58%和30%，欧洲仅占8%；南极洲数量很少。拥有煤炭资源的国家大约70个，其中储量较多的国家有我国、俄罗斯、美国、德国、英国、澳大利亚、加拿大、印度、波兰和南非地区，它们的储量总和占世界的88。世界煤炭可采储量的60%集中在美国(25%)、前苏联(23%)和我国(12%)，此外，澳大利亚、印度、德国和南非4个国家共占29%。根据2006年全球煤炭探明储量，美国以244
7、6亿吨储量稳坐头把席位，俄罗斯以1570亿吨储量排第二位，我国和印度分别为1145和924亿吨排第三、四位。澳大利亚、南非、乌克兰、哈萨克斯坦、波兰和巴西占据第五到第十位。图1.1.1 世界煤炭资源分布情况1.1.2煤的开采由于煤炭资源的埋藏深度不同，一般相应的采用矿井开采（埋藏较深）和露天开采（埋藏较浅）两种方式。露天开采：移去煤层上面的表土和岩石（覆盖层），开采显露的煤层。这种采煤方法，习惯上叫剥离法开采，这是因为露出地面的煤已开采殆尽，有必要剥离表土，使煤层显露出来。此法在煤层埋藏不深的地方应用最为合适，许多现代化露天矿使用设备足以剥除厚达60余米的覆盖层。矿井开采：对埋藏过深不适于用露
8、天开采的煤层，可用3种方法取得通向煤层的通道，即竖井、斜井、平硐。 竖井是一种从地面开掘以提供到达某一煤层或某几个煤层通道的垂直井。从一个煤层下掘到另一个煤层的竖井称盲井。在井下，开采出的煤倒入竖井旁侧位于煤层水平以下的煤仓中，再装入竖井箕斗从井下提升上来。斜井是用来开采非水平煤层或是从地面到达某一煤层或多煤层之间的一种倾斜巷道。斜井中装有用来运煤的带式输送机，人员和材料用轨道车辆运输。平硐是一种水平或接近水平的隧道，开掘于水平或倾斜煤层在地表露出处，常随着煤层开掘，它允许采用任何常规方法将煤从工作面连续运输到地面。可露天开采的资源量在总资源量中的比重大小，是衡量开采条件优劣的重要指标，我国可
9、露天开采的储量仅占7.5%，美国为32%，澳大利亚为35%；矿井开采条件的好坏与煤矿中含瓦斯的多少成反比，我国煤矿中含瓦斯比例高，高瓦斯和有瓦斯突出的矿井占40%以上。我国采煤以矿井开采为主，如山西、山东、徐州及东北地区大多数采用这一开采方式，也有露天开采，如内蒙古霍林河煤矿就是我国最大的露天矿区。1.1.3煤炭的种类和用途煤的种类很多，按成煤原始物质的不同，可分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤和残植煤等。商业上，将商品煤分为原煤、筛选煤和洗选煤等。原煤是从矿井或露天矿采出没有经过加工的煤；筛选煤是原煤经过筛选加工分级，去除部分煤矸石，并根据煤的粒径大小分为大块煤、中块煤、小块煤和粉煤；洗选煤是原
10、煤经过水洗加工，除去煤中大部分矿物杂质的产品。根据洗选后煤中灰分的不同，分为洗精煤、洗中煤、煤泥和尾矿（也称洗矸）。其中洗精煤灰分最低，是质量较好的煤，一般用作炼焦原料；洗中煤灰分较高，多作为电厂燃料；煤泥因粒径很细，含水分和灰分又较高，只能作为民用或一般锅炉燃料；尾矿则废弃不作商品，但有些矿区也作为劣质燃料用。我国南方还有石煤，它是一种灰分很高的腐泥煤，在燃料缺乏的地区，石煤也可就地当作燃料使用。煤炭的用途：煤是重要能源，也是冶金、化学工业的重要原料，其用途基本上可分为冶金、化工和动力用煤三个方面。主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。1) 燃烧。煤炭是人类的重要能源资源，任何煤都
11、可作为工业和民用燃料。2) 炼焦。把煤置于干馏炉中，隔绝空气加热，煤中有机质随温度升高逐渐被分解，其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出，成为焦炉煤气和煤焦油，而非挥发性固体剩留物即为焦炭。焦炉煤气是一种燃料，也是重要的化工原料。煤焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、炸药等。焦炭主要用于高炉炼铁和铸造，也可用来制造氮肥、电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。3) 气化。气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。4) 低温干馏。把煤或油页岩置于 550左右的温度下低温干馏可制取低温焦油和低温焦炉煤气，低温焦油可用于制取高级液体燃料和作为化工原
12、料。5) 加氢液化。将煤、催化剂和重油混合在一起，在高温高压下使煤中有机质破坏，与氢作用转化为低分子液态和气态产物，进一步加工可得汽油、柴油等液体燃料。加氢液化的原料煤以褐煤、长焰煤、气煤为主。1.1.4煤炭在能源中的重要地位目前，煤炭是世界重要的三大能源之一，并且所占比例最高，以2004年世界能源消费构成中，原油、天然气和煤炭三大能源各占30%左右，其中，原油占36.8%，天然气占23.7%，煤炭占27.2%，水电占6.2%，核电占6.1%。而在我国煤炭的地位更重要，我国是以煤炭为主要能源的少数国家之一，煤炭提供了70%左右的能源和60%以上的化工原料，以2004年我国的能源消费结构为例，煤
13、炭占据了主导地位，所占比重为67.7%，石油为22.7%，水电、核电、风能、太阳能为7%，天然气所占比重仅为2.6%，因为我国是石油、天然气及水资源等相对贫乏的国家, 煤炭在以后数十年里仍将作为我国比较现实的和不可替代的能源基础。图1.1.2世界能源消费构成 图1.1.3我国能源消费构成目前我国煤炭产品的直接市场主要是电力、钢铁、建材、化工四大行业及生活服务和出口。下图说明了2006 年在我国煤炭消费总量中各个行业所占的比重： 图1.1.4 2006 年我国煤炭消费总量中各个行业所占的比重1.2世界煤炭行业发展历程、现状和趋势1.2.1世界煤炭行业发展历程距今大约2000多年前，古希腊开始开采
14、和利用煤炭，而我国则是在3000多年前就开始以煤炭作为燃料的。但是，煤炭的真正被广泛用作能源是17世纪以后的事了，进入了17世纪后，由于手工业的蓬勃发展，木柴作为燃料越来越不能满足人类的需要了，于是煤炭便取代了木柴成为世界的主要能源。煤炭开发最早完成从手工生产向机械化生产过渡的是英国。从 18 世纪 60年代英国的产业革命开始的，蒸汽机的发明，更巩固了煤炭在能源中的地位，从此开始煤炭成了世界工业化的动力基础，也成了世界主要能源之一。英国在工业革命以后，煤炭开发一直处于领先地位。英国煤炭产量 1770年为620万吨，1850年超过5 000万吨， 1913年达到2.92亿吨的最高纪录。世界煤炭产
15、量总的趋势是逐步增加的。1913年13.41亿吨，1952 年19.22亿吨，1980年37.33亿吨，1989年达到创纪录的48.8亿吨，以后逐年下降，1993年降至44.02亿吨比1989年下降4.79亿吨，下降9.8%。二战前，煤炭生产集中在美、英、德和（前）苏联，合占总产量的34。战后，特别是70年代以来，我国、印度、澳大利亚和南非发展迅速，相继跃居世界前列，成为生产大国。1.2.2世界煤炭行业现状1.2.2.1目前世界煤炭生产量分布目前世界前十大产煤国分别是我国、美国、印度、澳大利亚、俄罗斯、南非、印度尼西亚、哈萨克斯坦、乌克兰和希腊，其产量是全球煤炭产量的87.1%。表1.2.1 近年来世界十大煤炭生产国煤炭
