CN1199154A - 煤干燥方法和设备,重整煤老化法和产品,重整煤制法和系统 - Google Patents

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Abstract

在干燥作为燃煤锅炉燃料的煤的过程中,使用流过燃煤锅炉空气加热器的燃烧废气将煤在80—150℃的温度下干燥。而且,当以每分钟不小于100℃的加热速率将中等品质或低品质煤加热至300—500℃,然后以每分钟不小于50℃的冷却速率将其冷却至250℃或以下后,将所得的重整煤冷却至70℃或以下,在与外界隔离的状态下储存重整煤一个月或以上。在生产上述的重整煤时,使用属于燃煤锅炉设备的省煤器或脱硝器出口的燃烧废气来加热中等品质或低品质煤。

Description

煤干燥法和设备，重整煤老化法和 产品，重整煤制法和系统
本发明的第一部分涉及一种煤的干燥方法及其干燥设备，该方法利用来自燃煤锅炉的废热，这种锅炉以煤(尤其是中等品质或低品质煤)作为燃料。
所谓中等品质或低品质的煤是指那些具有低煤化度的煤，典型的例子有高挥发性的次烟煤和褐煤。由于这种煤很多而且大多数具有低的含硫量，因此相信将来它们的用量会增加。
然而，中等品质和低品质煤具有高的含湿量。如果它们在高湿度状态下燃烧，由于水分的显热及其蒸发潜热，会带来很大的热损失。因此单位重量的热值很低使得运费上升。另外，它们还有易吸湿和易自燃的缺点。这些问题是它们得以充分利用的障碍。
因此已经具有了干燥这类中等品质或低品质煤的一种方法，该方法是将煤在煤矿(或采煤点)加热到80-150℃的温度(这种方法也称之为“普通干燥法”)。大部分干燥后的中等品质和低品质煤都在煤矿用于发电等而消耗掉了，只有小部分出售并运给附近的用户，在那里使用。总之，并不经常运输或储存来自中等品质或低品质煤的干燥后的煤，因为有自燃的危险。
通常，在燃煤锅炉设备中，将空气加热器加热后的空气引入碎煤机中，在此煤被干燥并磨碎。所得的煤粉由气动力装置输送给燃烧器，作为锅炉燃料燃烧。
本发明的第二部分涉及具有低自燃性、低吸湿性和高热值的煤及其生产方法，该煤是这样获得的：将中等品质或低品质煤加热至高温，将其冷却，然后将获得的重整煤进行老化处理。
中等品质和低品质的煤是指那些具有低煤化度的煤，典型的例子有褐煤和高挥发性的次烟煤。通常，等级等于或低于次烟煤的煤被称之为中等品质和低品质煤。由于这种煤很多而且大多数具有低的含硫量，因此相信将来它们的用量会增加。然而，中等品质和低品质煤具有高的含湿量，因此其单位重量的热值很低。另外，当中等品质和低品质煤被干燥后，它们还有易吸湿和易自燃的缺点。这些问题是它们得以充分利用的障碍。
因此，如前面所描述的，已经具有了在80-150℃的温度下干燥这类中等品质或低品质煤的一种方法，这种方法也称之为“普通干燥法”。然而，当按照这种方法干燥煤时，所得的干燥后的煤的自燃性增加并且仍具有很高的吸湿性。其结果是，这种干燥后的煤在运输和储存期间吸收空气中的水分，又回到只是没有表面水分的原始状态(即干燥前的初始内部含湿量)。而且，由于它的高自燃性，这种干燥后的煤不适合运输和储存，只限于在采煤的现场使用(例如，发电)。
另外，为了蒸发水分，分解亲水的含氧基，防止焦油挥发，还有其它的方法，就是将煤在180至小于300℃的温度范围内干燥。然而，与用前述方法(快速加热至高温继而冷却)制得的重整煤相比，用该方法制得的重整煤在热值和长期自燃性上并没有大的改善。
再者，日本专利出版物No.11596/’82还公开了制造重整煤的另一种方法，该方法是将中等品质或低品质煤快速加热至300-500℃的温度，然后快速冷却。这种方法通过脱水显著地改善了自燃性并提高了热值，但是不能保持自燃性能的足够稳定性。其结果是，为了防止制出的煤自燃，一般要考虑采取谨慎的措施。
因此，即使使用任何常规方法，仍然很难从中等品质或低品质煤中制出具有所需性能(例如：低的自燃性、低吸湿性和高热值)的重整煤。
本发明的第三部分涉及制造低吸湿性、高热值和低自燃性的重整煤的方法，该方法通过将中等品质或低品质煤加热至高温然后将其冷却，其中，利用来自燃煤锅炉的热废气和来自处理这种废气的设备的热废气来制造重整煤。
由于中等品质和低品质煤很多而且大多数具有低的含硫量，因此相信将来它们的用量会增加。然而，中等品质和低品质煤具有高的含湿量，因此其单位重量的热值很低。另外，当中等品质和低品质煤被干燥后，它们还有易自燃和易吸湿的缺点。这些问题是它们得以充分利用的障碍。
因此如前面所述的，日本专利出版物No.11596/’82公开了生产重整煤的一种方法，该方法是将中等品质或低品质煤快速加热至300-500℃的温度，然后快速冷却。另外，日本专利特许公开物No70093/’81公开了一种生产重整煤的方法，该方法是将中等品质或低品质煤快速加热至300-500℃的温度，然后快速冷却，其中原煤由包括热空气和部分用于快速加热的热气体组成的气体混合物干燥，热空气是使空气与用于快速加热的废气进行热交换而获得的，这样可以有利于热效率的方式生产出重整煤。另外如前面所叙述的，还知道生产重整煤的其它方法。在该方法中，煤在180至小于300℃的温度下干燥，以蒸发水分，分解亲水的含氧基，并防止焦油挥发。
在上述任何方法中，即从中等品质或低品质煤中生产具有低吸湿性、高热值和低自燃性的重整煤，使用了来自已装机设备的燃气，另外还使用冷却气体作为稀释气体，用于控制燃气的温度。然而，从设备结构和热效率的观点上看，这样做并不经济。
本发明的第一部分是针对上述背景而作出的。对于煤，尤其是具有高含湿量的中等品质或低品质煤，在热平衡的基础上是无法全部脱水(或干燥)的。因此，第一部分的目的是使用空气加热器下游获得的锅炉废气的热量，将煤预先干燥，然后再进一步将煤脱水，使其在利用率上有所提高。为达到该目的，本发明的第一部分提供一种有效的煤的干燥方法及干燥设备。
本发明的第一部分是根据上面描述的现有技术存在的状况而作出的。本发明人现在发现，当利用以煤(中等品质或低品质煤)作燃料的燃煤锅炉的废热干燥煤(尤其是中等品质或低品质煤)时，能获得具有高热值的煤，而且如果马上就用，这样的煤能以高的热效率燃烧。本发明的第一部分就是根据这个发现完成的。
因此本发明的第一部分提供一种煤的干燥方法，用于干燥作为燃煤锅炉燃料的煤(尤其是中等品质或低品质煤)，它包括：使用流过燃煤锅炉空气加热器的燃烧废气，将中等品质或低品质煤在80-150℃下干燥，也提供这样一种煤的干燥方法，其中，将已用于干燥的燃烧废气供给燃煤锅炉的静电除尘器并在此得到处理。
另外本发明的第一部分也提供一种煤的干燥设备，该设备包括：燃煤锅炉；空气加热器，它在燃煤锅炉燃烧废气和燃煤锅炉的燃烧空气之间提供有效的热交换；和干燥器，通过向其供应流过空气加热器的燃烧废气而将煤干燥。
本发明第一部分以有利于设备结构和热效率的方式，能使用中等品质或低品质煤作为原煤，并从中生产出用于燃煤锅炉设备自身消耗的高热值的煤。而且，通过利用燃煤锅炉而获得的干燥煤又可在热态下供给燃烧室。另外，通过使燃煤锅炉配备辅助燃烧室，可生产出比自身消耗量大的干燥煤量。
本发明的第二部分是根据上面描述的现有技术存在的状况而作出的，其目的是从中等品质或低品质煤中获得具有所要求性能的重整煤，例如低自燃性、低吸湿性和高热值。
本发明人发现，当通过将原煤快速加热至高温而后再快速冷却而生产的重整煤在一定条件下老化时，能获得具有低自燃性并保持低吸湿性的重整煤。本发明第二部分就是根据这一发现完成的。
因此本发明的第二部分提供一种老化重整煤的方法，重整煤是这样生产的：将中等品质或低品质煤加热至180至小于300℃，然后将其冷却至150℃或以下；或者以每分钟不小于100℃的加热速率将中等品质或低品质煤加热至300-500℃，然后以每分钟不小于50℃的冷却速率将其冷却至250℃或以下，该方法包括：将重整煤冷却至70℃或以下，在与外界隔离的状态下储存重整煤一个月或以上。该部分也提供一种用这种方法获得的老化后的重整煤。
另外，本发明第二部分还提供一种老化重整煤的方法，它包括：在下述任一环境(a)和(b)中，将上述的重整煤储存一个月或以上，(a)体积氧浓度不大于12％，温度为100℃或以下的环境；(b)体积氧浓度不大于21％，温度为70℃或以下的环境。以及一种用这种方法获得的老化后重整煤。
因此，当根据本发明的第二部分使通过快速加热原煤至高温然后再使其快速冷却而生产的重整煤被老化后，能降低其自燃性同时保持低吸湿性和高热值。
本发明的第三部分是根据上面描述的现有技术存在的状况而作出的，其目的是提供一种生产重整煤的方法，其中通过利用燃煤锅炉的燃烧废气和热量，能以有利于设备结构和热效率的方式，从中等品质或低品质煤中生产出具有低吸湿性、高热值和低自燃性的重整煤。
本发明人发现，当使用在属于燃煤锅炉设备的省煤器、脱硝器或空气加热器的出口处获得的热的燃烧废气(以后简称为废气)将中等品质或低品质煤重整，而且，使用静电除尘器出口或类似位置的废气将重整煤冷却时，能以有利于设备结构和热效率的方式生产出重整煤。本发明的第三部分就是以这一发现为基础而作出的。
因此本发明的第三部分提供一种生产重整煤的工艺和系统，该工艺是这样生产重整煤的：将中等品质或低品质煤加热至180至小于300℃，然后将其冷却至150℃或以下；或者以每分钟不小于100℃的加热速率将中等品质或低品质煤加热至300-500℃，然后以每分钟不小于50℃的冷却速率将其冷却至250℃或以下，其中，使用属于燃煤锅炉设备的省煤器、脱硝器或空气加热器出口的废气来加热和重整中等品质或低品质煤，使用已用于重整的废气干燥作为重整煤原料的中等品质或低品质煤，将已用于干燥的废气供给属于所述的燃煤锅炉设备的静电除尘器并在其中处理，使用属于燃煤锅炉设备的静电除尘器出口或其下游的废气来使通过加热而重整的煤冷却。
另外，本发明的第三部分还提供一种生产重整煤的工艺和系统，其中，燃煤锅炉配备有燃煤辅助燃烧室，来自辅助燃烧室的热废气与省煤器、脱硝器或空气加热器出口的废气混合使用。
根据本发明的第三部分，通过使用燃煤锅炉省煤器出口的废气，能以有利于设备结构和热效率的方式从中等品质或低品质煤中生产出重整煤。另外，通过安装辅助燃烧室，能增加商用重整煤产量，并且通过适当地控制重整温度，能获得更好质量的重整煤。
图1是流程块图，阐述根据本发明第一部分的干燥设备的一个实施方案。
图2是显示根据本发明第二部分所处理的重整煤的老化时间(以天数计)和最大温升之间的关系曲线，其中●表示未干燥原煤的最大温升，○表示干燥后原煤的最大温升，+表示超过所示的老化时间后的重整煤的最大温升。
图3是流程块图，阐述根据本发明第三部分的生产重整煤工艺的一个实施方案。第一部分
在本发明的第一部分中，名词“中等品质或低品质煤”表示这样的煤：总重量含湿量不小于10％，在无水无灰(以后称之为“d.a.f”)基准下的重量含碳量不大于80％，重量平衡含湿量不小于8％。具体例子包括褐煤和高挥发次烟煤。
中等品质或低品质煤的总湿度包括表面湿度和内湿度(称为“平衡湿度”)。通过在100℃或更低温度下干燥可去除表面水分。通过在80-150℃的温度下干燥可将平衡湿度减少至大约一半。更高的加热程度能使中等品质或低品质煤的含湿量降到接近0％。
在加热时，煤本身的温度范围在约80-105℃。因此考虑煤的可燃性，干燥气体的温度应为100-300℃，氧浓度不大于21％，比较好的是不大于12％，最好不大于4％，尽管氧浓度可能与温度有关。因此最好使用燃烧废气(以后简称为“废气”)作为干燥气体。
至于用做干燥的气体的量，如果气体温度较低，则需要大量气体，从设备规格等的观点出发，这样做是不利的。随着气体温度的变高，处理时间减少，但是在较高氧浓度的情况下，干燥后的煤点燃的危险也增加。
该用途的干燥器最好是连续型的。可使用各种干燥器，例如流化床干燥器、循环干燥器和回转窑式干燥器。
原煤可原样干燥。然而当使用流化床干燥器时，最好是在原煤破碎成0.1-2英寸的粒度后进行干燥。流化床干燥器的空塔气体速度的适当范围是4-10m/s。滞留时间可为2-10分钟，对于粒度为1mm或更小的煤来说，滞留时间1分钟就足够了。
与作为原料的中等品质或低品质煤相比，这样获得的干燥后的煤的含湿量减少了40-80％。
现在参照图1描述本发明第一部分的一个实施方案。
燃煤锅炉1具有燃烧室2、蒸汽锅筒3、过热器4和省煤器5。燃烧室2中产生的蒸汽在蒸汽锅筒3中进行气液分离。分离后的蒸汽流过过热器4，产生的过热蒸汽供至汽轮机。蒸汽驱动汽轮机后，产生的冷凝水加入锅炉的循环水21中，再循环至锅炉2，再进行蒸发。
燃煤锅炉1的燃气流经省煤器5，得到的省煤器出口废气14经过脱硝器22供给空气加热器6。省煤器5将来自汽轮机的蒸汽再加热，加热后的蒸汽供给蒸汽锅筒3。
空气11被用作燃煤锅炉1的燃烧空气，它是空气10在空气加热器6内与锅炉燃烧废气14进行热交换而被加热后离开空气加热器后所得。燃烧后的灰19从燃煤锅炉1的底部排出。
在空气加热器6中热交换后的部分燃烧废气作为废气15供给集尘器(例如，静电除尘器)7，然后至脱硫器8。其余的作为干燥用废气16供给干燥器9用于干燥原煤12。当少量夹带着的粗大颗粒由旋风分离器(未示出)分离并去除后，所得的废气17可供给燃煤锅炉1的静电除尘器7，或者可以加入锅炉的燃烧空气中，用于燃烧。由旋风分离器(未示出)分离后的颗粒供给碎煤机(未示出)，用作燃煤锅炉1的燃料。
另一方面，作为原料的中等品质或低品质煤12供给干燥器9，在这里，煤被上面所说的干燥用废气16加热，所得的干燥后的煤13作为燃料供给燃煤锅炉1。
根据本发明第一部分的另一个实施方案，由静电除尘器7处理后的废气或由脱硫器8处理后的废气18可被再加热，并用作低氧浓度的干燥用气体。另外，通过将干燥用气体与流过省煤器15的燃烧废气14混合，可提高干燥用气体的温度。
再者，除了直接使用燃烧废气作为干燥用气体外，通过与燃烧废气热交换而被加热的空气也可作为干燥用气体。
还有，根据本发明第一部分的又一个实施方案，燃煤锅炉1可具有辅助燃烧室30，来自辅助燃烧室30的热的燃烧废气31可与上述干燥用废气16混合，以增加对整个中等品质或低品质煤的干燥。这样，部分所得的干燥后的煤可经过冷却，获得商用的干燥煤23。体积氧浓度不大于12％的热的燃烧废气31可供给干燥器9，原样或者是用燃煤锅炉设备任何步骤所得的中温或低温废气稀释后供给干燥器。应当理解，未干燥的中等品质或低品质煤可用作辅助燃烧室的燃料。
另外，干燥后的煤13基本上不用冷却就可原样或经磨碎后供至燃煤锅炉1的燃烧室中燃烧，或供给燃煤锅炉1的燃烧室和辅助燃烧室30。这样，干燥后的煤13可处于热状态而没有由于水分吸收产生的任何热值的减少，因此可获得较高的热效率。至于辅助燃烧室30，也可使用另外的空气32和燃料33。
由此，通过在燃烧室2的碎煤机进口附近安装干燥器9，就能使用作燃煤锅炉燃料的所需的煤量得到干燥，将干燥后的煤直接供给燃烧室燃烧。
在第一部分中，本发明不仅可用来干燥中等品质或低品质煤，也可用来干燥普通煤。
参照下列实例，更具体地解释本发明的第一部分。然而应当理解，本发明的第一部分并不局限于此。
根据下列方法估算原煤和干燥后的煤的性质。
平衡湿度：将加热处理后的煤样放在饱和的盐溶液干燥器中(相对湿度为75％)，然后，根据JIS M8812测试来确定。
挥发物质：根据JIS M8812确定。
热值：根据JIS M8814确定。实施例1
原煤和用于干燥的废气的性质如下所示。
在图1所示的系统中，将流化床干燥器用作干燥器。使用离开燃煤锅炉空气加热器的部分燃烧废气(155℃)，已经粉碎至粒径不大于1英寸的原煤被加热并干燥，原煤流量为1.0t/hr，干燥废气流量为15000m3/hr，滞留时间为3分钟。
用于干燥的废气通过旋风分离器去除较粗大颗粒，然后供给静电除尘器，它属于处理燃煤锅炉燃烧废气的设备。由旋风分离器分离出来的粗大颗粒被粉碎，供给锅炉的燃烧室作为燃料。
(低品质原煤)
温度：17℃
总湿度：29.6wt.％
平衡(内部)湿度：23.5wt.％
灰分：6.8wt.％
挥发物质：35.3wt.％
固定碳：34.4wt.％
热值(以平衡湿度为基础)：4800kcal/kg
(干燥用废气)
温度：155℃
氧：6.9vol.％
湿度：10.4vol.％
干燥后的煤的性质如下：
温度：92℃
总湿度：9.8wt.％
热值：5500kcal/kg
因此，通过利用来自锅炉的较低温度的废气可获得具有高热值的煤。
这样获得的热煤在没有冷却或吸收水分的条件下供给燃煤锅炉做燃料。
增加这种干燥步骤没有使灰尘散发到大气中。
根据另一个有关的实施方案，在空气加热器出口所得的全部燃烧废气均可用作干燥气体。实施例2
重复实施例1的程序，只是所使用的原煤具有下列性质，供给速度为0.9t/hr。
(原煤)
温度：22℃
总湿度：29.0wt.％
平衡(内部)湿度：18.7wt.％
灰分：24.3wt.％
挥发物质：33.8wt.％
固定碳：23.2wt.％
热值(以平衡湿度为基础)：3400kcal/kg
干燥后的煤的性质如下：
温度：90℃
总湿度：8.2wt.％
热值(以平衡湿度为基础)：3820kcal/kg实施例3
重复实施例1的程序，只是制备具有以下性质的干燥废气，这通过将绕过省煤器和空气加热器的热气加到离开空气加热器的气体中而制得，把干燥废气的流量和滞留时间分别变为15000m3/hr和4分钟。
(干燥用废气)
温度：180℃
氧：6.8vol.％
湿度：10.4vol.％
干燥后的煤的性质如下：
温度：94℃
总湿度：8.3wt.％
热值(以平衡湿度为基础)：5600kcal/kg实施例4
重复实施例1的程序，只是当用于干燥的废气经旋风分离器去除其较粗的颗粒后，一半废气供给静电除尘器，它包括在用于处理来自燃煤锅炉的燃烧废气的处理设备中，另一半经与用于锅炉燃烧室的燃烧空气混合得到处理。这样可获得基本相同的干燥煤。毫无疑问，包括在设备中的用于处理来自燃煤锅炉的燃烧废气的脱硝、除尘和脱硫步骤可处理废气。实施例5
使用与实施例1相同的原煤在与实施例1相同形式的燃煤锅炉中燃烧，为了提高干燥煤的产量，安装一辅助燃烧室，用于产生加热煤的气体。
辅助燃烧室的燃烧废气的性质如下所示
(来自辅助燃烧室的干燥用燃烧废气)
温度：950℃
氧：11.5vol.％
湿度：7.5vol.％
离开燃煤锅炉空气加热器的15000m3/hr的燃烧废气(150℃)与来自辅助燃烧室的15000m3/hr的燃烧废气(950℃)混合，将该气体混合物供给流化床干燥器。
破碎至粒径不大于1英寸的原煤以7.4t/hr的流量和4分钟的平均滞留时间被加热并干燥。
干燥后的煤的性质如下：
温度：96℃
总湿度：7.8wt.％
热值(以平衡湿度为基础)：5700kcal/kg
这样，通过使用采自锅炉的较低温度的废气和来自辅助燃烧室的废气，可从低热值的低品质煤中安全、经济地生产出高热值的煤，其产量大于燃煤锅炉自身消耗所需的量。2.第二部分
在本发明的第二部分中，名词“中等品质或低品质煤”表述这样的煤：在无水无灰(以后称之为“d.a.f”)基准下的重量含炭量不大于80％，重量平衡含湿量不小于8％。具体例子包括褐煤和高挥发次烟煤。
中等品质或低品质煤的湿度包括表面湿度和内湿度(称为“平衡湿度”)。通过在100℃或更低温度下干燥可去除表面水分。
通过在80-150℃的温度下干燥可将内湿度减少大约到一半。然而，当在150℃或更低温度下加热干燥时，中等品质或低品质煤没有经历重整，干燥后的煤保持高的吸湿性。因此如果将干燥后的煤放在大气中，它会吸收大气中的水分并回到其原始的平衡湿度。
另一方面，当中等品质或低品质煤在约180-300℃的温度下热处理时，亲水的含氧基(例如酚和羧基)发生热分解。由于这样的加热去除了煤的内部含湿量，使亲水的含氧基分解，因此就释放了H2O和CO2。这样煤变成疏水性的，其吸湿性减小。另外由于煤中氧含量的减少，煤变得不活跃，因此在一定程度上抑制了其自燃性。
再者，当将中等品质或低品质煤加热至300℃或更高温度时，平衡湿度开始减小。在350℃或者更高时，平衡湿度显著减小，达到普通干燥水平的1/2或更小。同时煤中的焦油液化并通过煤的孔隙流出表面。通过扫描电子显微术观察煤表面并通过测定比表面积(表明煤的比表面积显著减小)看得很明显。例如当比表面积为1.7m2/g的原煤在430℃下加热处理时，它的比表面积减少至约0.1m2/g。
就是说，当中等品质或低品质煤被加热然后快速冷却时，在空隙中和表面上析出的焦油固化并覆盖在煤表面上，使煤的吸湿性和反应性减小。
另外，当将中等品质或低品质煤加热至高于450℃直至约500℃的温度时，平衡湿度进一步减小。然而通过扫描电子显微术观察煤表面并通过对比表面积的测量可以看出，煤表面裂开，比表面积急剧增加至约2.4m2/g。
当将中等品质或低品质煤加热至高于500℃时，煤变的脆化易碎，这样产生的问题是，例如煤不能稳定地保持其形状，细粉状煤的产量增加。
另外，由于较长的加热时间会使得诸如焦油和CO这样的燃烧物质耗散掉，因此煤的加热速率最好每分钟不小于100℃。这样能防止燃烧物质的损失，使混合在用于加热的热气体中的燃烧物质的量最少。
再者，如果用于加热的气体具有高的氧含量，煤表面的燃烧物质可能有过氧化(或损失掉)的危险，易燃的物质可能会点着，或者发生煤粉爆炸。因此使用体积氧含量不大于12％的惰性气体、与体积含量不小于10％的蒸汽混合的热气体、或单独的蒸汽。最好使用体积氧浓度不大于4％的气体。
由于较长的加热时间会使得燃烧物质耗散掉，因此加热了的煤必须快速冷却。最好以每分钟不小于50℃的速率使加热的煤快速冷却至250℃或以下。
用于冷却的气体可包括例如，用于上述加热之前的气体，或通过热交换将已用于加热的气体冷却而得到的气体。
通过如上所述的将原煤加热至高温然后冷却而获得的其性质(例如：自燃性、吸湿性、热值)经改进而不同于原煤的煤，这样的煤称之为“重整煤”。
然而从操作性能的角度出发，这样获得的重整煤还不能说具有足够的稳定性来防止自燃。本发明第二部分的特征是将这样的重整煤进一步进行老化处理。
这种老化可以这样进行：将重整煤在下述一定条件下储存预定的时间：储存期间重整煤的平均温度不高于预定温度，并使重整煤基本与大气隔离或将其置于低氧浓度或惰性气体的环境中。
通常，随着温度升高，煤更容易与氧发生反应。40-50℃的温度被认为是第一警告温度，50-60℃是第二警告温度。如果温度超过70℃，煤与氧的反应速率急剧增加。这样，与空气接触时，煤慢慢氧化，温度的升高会导致燃烧的危险。因此认为大约70℃是煤储存的第一临界温度，大约80℃为煤储存的第二临界温度。
如果氧浓度不大于12％，储存时几乎没有自燃的危险。另外如果阻断空气通路，空气中的氧渐渐消耗掉，储存煤的内部保持在氧浓度不大于21％。这样储存时就几乎没有自燃的危险。
因此，当储存的煤层冷却到70℃时，即使煤与空气接触，在储存时也几乎没有自燃的危险。另外，如果切断空气通道，由于空气中的氧被渐渐消耗掉，因此也几乎没有自燃的危险。
上述表达“重整煤基本与大气隔离或将其置于低氧浓度或惰性气体的环境中”指的是下列两个组合条件(a)和(b)之一：
(a)体积氧浓度不大于12％和温度为100℃或以下相组合，最好是体积氧浓度不大于12％、湿度不大于60％、和温度为100℃或以下的组合。
(b)体积氧浓度不大于21％和温度为70℃或以下相组合，最好是体积氧浓度不大于21％、湿度不低于60％、和温度为70℃或以下的组合。
尽管重整煤的老化时间取决于上述的煤储存条件，但它可以是一个月或更多，较好的是两个月或更多，最好是三个月或更长。老化以后，改善了储存期间重整煤的自燃性。
具体地说，老化可以这样进行：将重整煤放在储存设备中储存达预定时间，在此期间阻断或使空气通道最小，防止雨水流进，同时根据储存的煤量监测温度、湿度和氧浓度，所述储存设备包括：地坑、废弃的矿井、隧道、仓库、储煤坑、运输船、车辆等。更具体地说，最好将储存的煤分成大小合适的段并测量各段上、中、下部分的状况，以此控制上述数值。
储存设备具有惰性气体进口(或循环)管、风机、用于温度控制的热交换器、洒水设备等。
惰性气体可以是具有低氧浓度的任何气体，例如氮气、二氧化碳、燃烧废气、和通过将已用于重整的气体进行水洗然后冷却以去除灰尘和焦油而获得的气体。
另外，在温度足够低时可使用空气。还有，也可以在湿度高于某一值、温度低于某一值的条件下使用空气。
为了阻断或使空气通道最小，并防止雨水流入，为了将储存设备中的大气用惰性气体取代或使惰性气体通过储存设备，可根据储存设备的类型使用各种方法。它们包括例如下述各种方法，将重整煤存放在煤矿附近的低凹处，盖上防热和防水层；将重整煤堆放在地坑中，盖上原煤，将已用于重整的气体用水洗并从重整煤底部通过重整煤；从上端将重整煤放入倾斜的隧道中，将挡板和下排口关闭，将惰性气体引入其中；向仓库诸如圆筒、储煤坑或储气罐中装入重整煤并密封；将重整煤放在运输船上，运输船的燃烧废气被冷却，在运输过程中通入其中。
上述防热和防水层包括帆布、各种防热合成树脂层和金属盖板。实施例6-8
参考下列实施例，更具体地解释本发明的第二部分。然而应当懂得，本发明的第二部分并不局限于此。
(1)根据下列方法估算原煤、干燥后的煤和重整煤的性质。
平衡湿度：将加热处理后的煤样放在饱和的盐溶液干燥器中(相对湿度为75％)，然后，根据JIS M8812测试确定。
挥发物质：根据JIS M8812确定。
热值：根据JIS M8814确定。
比表面积：根据BET方法用氮气进行测量。
煤表面的观察：使用扫描电子显微镜，用100-1000的放大倍数拍摄煤表面。
(2)储存条件和自燃性测试。
在老化期间，根据下列方法测量重整煤的温度、湿度和氧浓度。
(a)温度：用热电偶(CA线)测温，将其在长度、宽度和深度方向上以50cm间隔布置。
(b)湿度和氧浓度：将样品管在周面上以50cm间隔布置，该周面位于储煤设备内壁面向内30cm处，将样品管也在深度方向以50cm间隔布置在其中心。通过这些样品管抽吸收集气体样品并分析。
使用测试装置101或102进行自燃性的测试。
(c)使用测试装置101的方法：使用一种绝热型自燃性测试装置，其中在样品和大气之间没有温差。将干燥煤样装进样品仓中并利用氮气将其加热至预定的基础温度，所述煤样已被破碎至200目或更小。然后用具有测试氧浓度的气体取代氮气，探测样品温度的变化。使用阿累尼乌斯(Arrhenius)方程，从温度升高数据中，确定温度升高速率。通过比较其温度升高速率，估算各种样品煤的自燃性。
(d)使用测试装置102的方法：将预热至测试温度的干燥煤样装进直径约为30cm的绝热测试装置中。然后将具有测试氧浓度和受控温度的气体以受控流量引入其中，利用布置在装置内的一组热电偶，探测样品的温度变化。通过比较其温度变化(也就是它们的最大温度升高速率)估算各种样品煤的自燃性。实施例6
将加拿大采出的煤作为原煤。(根据ASTM分类系统，该煤属于高挥发性烟煤类。)其性质如下所示。
【用作原料(除去表面湿度后)的中等品质或低品质煤的性质】
平衡(内部)湿度：11.0wt.％
灰分：10.2wt.％
挥发物质：38.4wt.％
固定碳：40.4wt.％
热值(以平衡湿度为基础)：5700kcal/kg
将原煤破碎至粒径不大于1英寸，在110℃下作普通干燥以去除表面水分，将其以2t/d的速率引入流化床进行热处理。在流化床中，原煤以每分钟100℃的速率迅速加热至400℃。紧跟着，将加热后的煤引入用于冷却的流化床中，在此以每分钟50℃的冷却速率快速冷却至70℃。所得的煤即为重整煤。使一个以煤油做燃料的燃烧室运行，产生热气，用于快速加热。使用来自燃烧室的废气，将加热用的热气的体积氧浓度调整至不大于4％。
从冷却用流化床中排出的重整煤被堆放在长5m宽3m深2m的低凹处，防止地下水进入，全部用帆布盖住，老化60天。
老化期间，重整煤温度为60℃、湿度为70％、氧浓度为15％，这些值是以平均环境估算而得。
至于老化后重整煤的湿度，放在湿度测量装置中的煤样在大约5天内达到5.5％的平衡湿度。该平衡湿度比原煤的低的多，这表明煤的吸湿性减小。
老化后的重整煤的挥发物含量为35％，热值为6050kcal/kg，适合于运输和使用。
所得到的老化后的煤进行两种类型的自燃性测试，测试显示自燃性有明显的改善。
在测试装置101中的温度升高速率干燥后的原煤约为11℃/hr，前面所述的重整煤约为4℃/hr。相反老化后重整煤的温度升高速率约为1.4℃/hr，表明老化后煤的温度升高特性减少至前述重整煤的1/3。实施例7
为了测试，将在实施例6中快速冷却后的重整煤成批地放进一个模拟运输船容器的钢制容器中，当容器密封后，将氧浓度约为5％的惰性气体供至容器中，该气体模拟船动力所用的燃烧废气。
重整煤在这样的环境中放置45天(该时间对应运输期)：平均温度55℃，湿度60％，氧浓度4％。老化后重整煤的平衡湿度为5.4％，挥发物含量为35％，热值为6100kcal/kg。该老化后的重整煤显示其具有低的吸湿性和高热值，因此，适合运输和使用。
老化后的重整煤从容器中取出，放在热电厂的煤场中，在夏天允许存放3个月。然而没有发生自燃。实施例8
用美国西部采出的煤作为原煤。其性质如下所示。
【用作原料(除去表面湿度后)的中等品质或低品质煤的性质】
平衡(内部)湿度：23.7wt.％
灰分：6.8wt.％
挥发物质：35.3wt.％
固定碳：34.2wt.％
热值(以平衡湿度为基础)：4820kcal/kg
将原煤破碎至粒径不大于1英寸，作普通干燥以去除表面水分，将其以2.5t/d的速率引入用于加热处理的流化床中。在流化床中，原煤迅速加热至280℃。然后，将加热后的煤引入用于冷却的流化床中，在此原煤快速冷却至150℃。所得的煤即为重整煤。运行一个以煤油做燃料的燃烧室，产生热气用于快速加热。用于加热的热气包括来自该燃烧室的废气，其体积氧浓度不大于4％。
从冷却用的流化床中排出的重整煤被装进直径为3m，长为5m，倾斜角为60°的混凝土隧道结构中。将已用于快速加热的部分气体用水洗，并从其下端引入隧道中。将重整煤在这样的平均条件下储存70天：温度为50℃、湿度为60％、氧浓度为12％。
至于老化后重整煤的湿度，放在湿度测量装置中的煤样在5天左右达到12％的平衡湿度。该平衡湿度比原煤的值低的多，表明煤的吸湿性减小。
老化后的重整煤的热值为5620kcal/kg，适合于运输和使用。
所得到的老化后的煤进行自燃性测试，显示自燃性有明显的改善。
在老化期间，通过测试装置102测量重整煤的最大温度升高的变化，获得的结果显示在图2中。测量的基础温度为70℃，使用空气作为导入气体。
从图中可看出，经60-70天老化后的煤的温度升高特性减少至重整煤的1/8-1/9，是原煤(未干燥)的约1/4，是干燥后的煤的1/10。3.第三部分
在本发明的第三部分中，名词“中等品质或低品质煤”表述这样的煤：总的重量含湿量不小于10％，在无水无灰(以后称之为“d.a.f”)基准下的重量含碳量不大于80％，重量平衡含湿量不小于8％。具体例子包括褐煤和高挥发次烟煤。
中等品质或低品质煤的湿度包括表面湿度和内湿度(称为“平衡湿度”)。通过在100℃或更低温度下干燥可去除表面水分。
通过在80-150℃的温度下干燥可将煤的水分减少至大约一半的平衡水分。然而，当在150℃或更低温度下加热干燥时，中等品质或低品质煤没有经历重整，干燥后的煤保持高的吸湿性。因此如果将干燥后的煤放在大气中，它会吸收大气中的水分并回到其原始的平衡湿度。
另一方面，当中等品质或低品质煤在约180-300℃的温度下热处理时，亲水的含氧基(例如酚和羧基)发生热分解。由于这样的加热去除了煤的内部水分，使亲水的含氧基(例如酚和羧基)分解，因此就除掉了H2O和CO2。这样煤变成疏水性的，其吸湿性减小。另外由于煤中氧含量的减少，煤变得不活跃，因此在一定程度上抑制了其自燃性。
再者，当将中等品质或低品质煤加热至300℃或更高温度时，平衡湿度开始减小。在350℃或者更高时，平衡湿度显著减小，达到普通干燥水平的1/2或更小。同时煤中的焦油液化并通过煤的孔隙流出表面。通过扫描电子显微术观察煤表面并通过对显著减小的煤的比表面积的测量看得很明显。例如当比表面积为1.7m2/g的原煤在430℃下加热处理然后快速冷却时，它的比表面积减少至约0.1m2/g。
因此，当从孔隙中析出并覆盖煤部分表面上的焦油固化时，不仅使煤的比表面积减小、反应性减小，而且使其吸湿性和自燃性减小。
另外，当将中等品质或低品质煤加热至高于450℃直至约500℃的温度时，平衡湿度进一步减小。然而通过扫描电子显微术观察煤表面并通过对比表面积的测量可以看出，煤表面严重裂开，比表面积急剧增加至约2.4m2/g。
当将中等品质或低品质煤加热至高于500℃时，煤变的脆化易碎，这样产生的问题是，例如，细粉状煤的产量增加。
另外，由于较长的加热时间会使得诸如焦油和CO这样的燃烧物质耗散掉，最好应该在每分钟不小于100℃的加热速率下通过加热至300-500℃进行原煤的重整步骤。这样能防止煤中燃烧物质的损失，使混合在用于加热的热气体中的燃烧物质的量最少。
再者，如果用于加热的气体具有高的氧含量，易燃物质可能有点着的危险，或者发生煤粉爆炸。因此应使用体积氧含量不大于12％的惰性气体、与体积含量不小于10％的蒸汽混合的热气体、或单独的蒸汽。最好使用体积氧浓度不大于4％的气体。例如，从氧浓度和温度的观点出发，使用燃煤锅炉的热废气和(特别是)燃煤锅炉的省煤器或脱硝器出口的废气是符合要求的。
由于较长的加热时间会使得燃烧物质耗散掉，因此加热了的煤必须快速冷却。当通过加热至300-500℃对原煤进行重整时，最好以每分钟不小于50℃的速率使加热过的煤快速冷却至250℃或以下温度。
用于冷却的气体可包括例如，通过静电除尘器的废气，或通过脱硫步骤后的废气。
通过如上所述的将原煤加热至高温然后冷却而获得的重整煤，其自燃性减小，但还保持其好的点燃性。因此该重整煤可直接用作普通燃煤锅炉的燃料。
根据本发明的第三部分，原煤分三个处理阶段。在第一阶段，使用已用于重整的废气干燥原煤。第二阶段，使用燃煤锅炉的热废气，以及特别是燃煤锅炉省煤器或脱硝器出口的废气加热和重整干燥后的煤。第三阶段，使用集尘器(例如静电除尘器)和/或脱硫器出口的废气或包括这样废气和空气的气体混合物将高温处理后的煤冷却，这些装置属于燃煤锅炉废气处理装置。
另外为了提高重整煤的产量或增强重整效果，燃煤锅炉可装有辅助燃烧室。通过将辅助燃烧室的热废气与省煤器出口或其下游的废气混合使用，可提高重整煤产量或增强有利于消费者的煤的重整度。这样能获得商用的重整煤。
再者，热的干燥后的煤或收集器收集的细粉煤基本不经冷却可直接供给燃煤锅炉的燃烧室，或同时供给燃煤锅炉的燃烧室和辅助燃烧室，用作自身消耗。由于该煤在热状态下使用，因此热效率较高，没有储存期间由于水分吸收而产生的热值减少。
当安装了上述辅助燃烧室时，所有或部分已用于干燥的废气可供给辅助燃烧室。这样，废气中的有机燃烧物质可在辅助燃烧室中燃烧。
这里使用的干燥器、重整器和冷却器最好是连续型的。可使用任何干燥器例如流化床干燥器、循环干燥器和回转窑式干燥器。
首先解释干燥步骤。在此使用流化床干燥器，最好是干燥已破碎至粒径为0.1-2英寸的原煤。
用于干燥的气体温度应为150-350℃，从安全运行的观点出发，氧浓度尽可能低。具体推荐的是氧浓度不大于4％，类似于废气的情况。因此在实际使用中，原样使用已用于重整的废气作为该气体。然而，燃煤锅炉的废气可与其混合使用。
在流化床干燥器中，合适的空塔气体速度为4-10m/s，合适的滞留时间约为2-10分钟。
得到的干燥后的煤温度为80-105℃，重量湿度约6-12％。
利用旋风分离器或类似装置去除已用于干燥的废气中的较粗大颗粒，然后将其供给燃煤锅炉设备的脱硝器或静电除尘器。这样可防止废气和灰尘排入大气。由旋风分离器或类似装置分离出的煤颗粒供给燃煤锅炉做燃料。
得到的干燥后的煤供给重整装置。部分干燥后的煤也可不经冷却供给燃煤锅炉(和辅助燃烧室)作自身消耗。为此，通常是将干燥后的煤在碎煤机中磨碎，并将磨碎后的煤由气动输送机送至燃烧器。
接下来解释重整和冷却过程。上述获得的干燥后的煤供给例如流化床重整器。在该重整器中，这样制成重整煤：将干燥后的煤加热至180至小于300℃的温度，然后将其冷却至150℃或更低的温度；或者是以每分钟不小于100℃的加热速率将干燥后的煤加热至300-500℃的温度，然后以每分钟不小于50℃的冷却速率将其冷却至250℃或更低的温度。
用于重整的气体其温度应为200-600℃，体积氧浓度不大于12％。氧浓度应尽可能低，最好不大于4％，这类似于废气的情况。因此，较有利的是利用安装在煤矿的燃煤锅炉，使用其省煤器和脱硝器出口的废气来生产重整煤。
在流化床重整器中，可根据原煤粒径和重整工况来确定空塔气体速度和滞留时间。
为了冷却在重整步骤中获得的重整煤，可将重整煤供给一类似于在干燥步骤中使用的流化床装置，使用低温低氧浓度气体将其冷却，这类气体例如是燃煤锅炉静电除尘器和脱硫步骤出口的废气。有时经空气冷却后的气体也可用于冷却。
在流化床冷却器中，根据冷却工况确定空塔气体速度和滞留时间。
冷却后，通常重整煤的重量平衡湿度为8-20％，热值为4500-6500kcal/kg，其特征是具有高热值、低吸湿性和低自燃性。
现在参考图3描述本发明第三部分的一个实施方案。
在燃煤锅炉301中，燃烧气体使布置在燃烧室302内的蒸汽发生管内产生蒸汽。(产生的蒸汽在蒸汽锅筒303中进行汽液分离，分离后的蒸汽流过过热器304。当过热蒸汽用来驱动汽轮机后，产生的冷凝液再循环至燃烧室302的水管中，再进行蒸发。)当使蒸汽在过热器304中过热后，燃气流过省煤器305，在此将燃煤锅炉的给水加热。这样获得的省煤器出口的废气333流过因需而设的烟气脱硝器306，供给空气加热器307，用于通过热交换加热空气331。之后，废气供给静电除尘器308，再至脱硫器309，排入大气344。在该实施方案中，所有或部分省煤器出口废气333(或者是安装烟气脱硝器情况下的烟气脱硝器出口的气体)均用作重整废气335供给重整器312。在上述空气加热器307中经热交换加热后的燃烧空气332，用作燃煤锅炉的燃烧空气(和作为辅助燃烧室的部分燃烧空气)。
将用作原煤的中等品质或低品质煤321供给流化床干燥器311，在此利用干燥用的废气344将其干燥，将表面水分和部分内部水分蒸发。获得的干燥后的煤322供给流化床重整器312，在此被上面提到的重整废气335加热。获得的热的重整煤323供给流化床冷却器313，在此经冷却产生重整煤制品325。另一方面，废气343由此排掉。部分干燥后的煤322供给燃烧室302，作为自身消耗的热的干燥后的煤324。在该过程中，用于冷却的废气342最好包括来自静电除尘器308的废气340或来自脱硫器309的废气341，因为它们具有低温、低氧浓度。另外还供给用于温度控制的空气347。
利用旋风分离器(未示出)将已用于干燥的废气337中的较粗大颗粒去除，然后作为废气339将其供给燃煤锅炉的静电除尘器308，或作为废气338与燃煤锅炉的燃烧空气混合。由旋风分离器分离出的颗粒，同燃料煤一道，经碎煤机(未示出)后用作燃煤锅炉301的燃料。煤346供给燃烧室302和辅助燃烧室310。灰327从燃煤锅炉301的底部排出。
另外，根据本发明第三部分的另一个实施方案，燃煤锅炉具有辅助燃烧室310，来自辅助燃烧室的热废气345与重整废气335混合。这样能提高中等品质或低品质煤的重整生产率，由此提高商用的冷却后的重整煤325的产量，或使产出的煤具有较高的重整度。来自辅助燃烧室310的、体积氧浓度不大于5％的热废气345可直接供给重整器312，也可经燃煤锅炉省煤器出口或其下游的废气稀释后供给重整器312。这里，用于干燥的废气337包含大量的燃烧物质，可将部分气体供给燃烧室302或辅助燃烧室310进行处理。
除了供给重整器以生产重整煤外，部分干燥后的煤可不经冷却直接供给燃烧室302或辅助燃烧室310燃烧，从热效率的观点出发，这样是较有利的。
因此，通过在碎煤机进口附近安装干燥器(碎煤机具有将煤气动输送至燃烧室中的设备)能干燥用作燃煤锅炉燃料所需的原煤量，可将干燥后的煤直接供给燃烧室燃烧。实施例9-14
参考下列实施例更具体地解释本发明的第三部分。然而应当懂得，本发明的第三部分并不局限于此。
根据下列方法估算原煤、干燥后的煤和重整煤的性质。
平衡湿度：将加热处理后的煤样放在饱和的盐溶液干燥器中(相对湿度为75％)，然后，根据JIS M8812测试确定。
挥发物质：根据JIS M8812确定。
热值：根据JIS M8814确定。
比表面积：根据BET方法用氮气进行测量。
煤表面的观察：使用扫描电子显微镜，用100-1000的放大倍数拍摄煤表面。实施例9
用作原煤的煤是采自加拿大的中等品质煤。根据ASTM分类系统，该煤属于高挥发性烟煤类。其性质示于表1。
将原煤破碎至粒径不大于1英寸，并供给流化床干燥器，在此利用来自重整器的废气，将煤在约100℃的温度下干燥。在所制得的干燥煤中，利用旋风分离器收集从干燥器中飞出的细粉部分，并作为燃煤锅炉的燃料自身消耗掉。其余的供给重整器，在此，利用脱硝器出口的废气将煤以每分钟约100℃的速率迅速加热至300℃。紧跟着，将加热后的煤传输并供给流化床冷却器，在此利用流过脱硫器的废气将煤以每分钟50℃的速率，快速冷却至80℃。这样获得了重整煤。处理工况和结果示于表1。
该重整煤具有高热值和低的吸湿性。在点火性没有问题的情况下，它还具有低的自燃性，由此适合运输和使用。实施例10
用作原料的煤是采自美国西部的低品质煤。其性质示于表1。
将原煤破碎至粒径不大于1英寸，并供给流化床干燥器，在此使用来自重整器的废气，将煤在约100℃的温度下干燥。在所制得的干燥煤中，利用旋风分离器收集的细粉部分作为燃煤锅炉的燃料自身消耗掉。其余的供给重整器，在此，利用省煤器出口的废气将煤迅速加热至290℃。紧跟着，将加热后的煤传输给流化床冷却器，在此利用流过脱硫器的废气将煤冷却至70℃。这样获得了重整煤。处理工况和结果示于表1。
该重整煤具有高热值、低的吸湿性和好的点火性能。另外它适合于运输和使用。实施例11
将与实施例10一样的原煤破碎至粒径不大于1英寸，并供给流化床干燥器，在此利用来自重整器的废气，将煤在约100℃的温度下干燥。在所制得的干燥煤中，利用旋风分离器收集的部分作为燃煤锅炉的燃料煤自身消耗掉。其余的供给重整器，在此，利用气体混合物(包括脱硝器出口的废气和辅助燃烧室的废气)将煤以每分钟约100℃的速率迅速加热至350℃。紧跟着，将加热后的煤传输给流化床冷却器，在此利用流过脱硫器的废气和空气将煤以每分钟50℃的速率，快速冷却至100℃。这样获得了重整煤。处理工况和结果示于表1。
该重整煤具有高热值、低吸湿性、和几乎没有裂纹显示。另外，虽然点火性良好，它仍具有低的自燃性，因此适合运输和使用。实施例12
重复实施例9的程序，只是当利用旋风分离器将用于干燥的废气中的较粗大颗粒去除后，将一半废气供给燃煤锅炉废气处理设备的静电除尘器，另一半与燃煤锅炉燃烧室的燃烧空气相混合后得到处理，以根据废气的再循环方法减少NOx的浓度。这样可获得基本上相同的重整煤。毫无疑问，燃煤锅炉废气处理设备中的脱硝、除尘和脱硫步骤能处理废气。实施例13
在实施例9所用原煤的采矿点附近，安装与实施例9相同类型的燃煤锅炉和包括干燥器、重整器和冷却器的重整煤生产设备。另外也安装一产生重整气体的辅助燃烧室，用于增加重整煤的产量。
来自辅助燃烧室的废气的性质如下：
温度：980℃
体积氧浓度：11％
体积湿度：7.5％
在燃煤锅炉省煤器出口分流的5000m3/hr的废气与来自辅助燃烧室的1100m3/hr的废气相混合，将该气体混合物供给流化床重整器。
其它的处理工况和结果示于表1。
这样可获得基本上与实施例1相同的重整煤。
表1
实施例9 实施例10 实施例11 实施例13
原煤给煤量(t/hr)总湿度(wt.％)平衡湿度(wt.％)灰分(wt.％)挥发物(wt.％)固定碳(wt.％)热值(kcal/kg) 1.020.511.010.238.440.45700 1.029.623.76.835.334.24820 0.829.623.76.835.334.24820 1.320.511.010.238.440.45700
用于重整的干燥后的煤温度(℃)总湿度(wt.％) 936.3 908.2 937.1 954.7
重整废气供给量(m3/hr)温度(℃)氧含量(vol.％)湿度(vol.％) 45004024.112.5 50003835.014.3 41004855.214.0 60004506.610.8
冷却废气供给量(m3/hr)温度(℃)氧含量(vol.％) 10500637.1 19500608.0 4500627.5 31000636.9
冷却后的重整煤数量(t/hr)温度(℃)平衡湿度(wt.％)灰分(wt.％)挥发物(wt.％)固定碳(wt.％)热值(kcal/kg)自燃性(℃/hr)(在100℃的大气环境中) 0.75806.810.740.242.359704 0.67011.38.041.140.056505 0.510010.28.042.040.358604 1.0726.011.540.142.660004
实施例14
重复实施例13的程序，只是利用旋风分离器将用于干燥的废气中的较粗大颗粒去除后，将一半废气与辅助燃烧室的燃烧气体相混合来处理，另一半的一部分供给燃煤锅炉废气处理设备的静电除尘器进行处理，另一部分与燃煤锅炉燃烧室的燃烧空气相混合进行处理。这样可获得基本上相同的重整煤。毫无疑问，燃煤锅炉废气处理设备中的脱硝、除尘和脱硫步骤能处理废气。
本发明是这样被描述的，很显然，相同的情况还可以各种方式变化。这种变化并不认为是对本发明的原则和范围的偏离，申请人试图将所有这些对本领域技术人员显而易见的修改包括在所附权利要求的范围内。
在此附上1997年3月31日提交的日本专利申请No.9-96583的全部公开内容，包括说明书、权利要求书、附图和摘要，作为参考。
在此附上1997年3月31日提交的日本专利申请No.9-96582的全部公开内容，包括说明书、权利要求书、附图和摘要，作为参考。
在此附上1997年3月31日提交的日本专利申请No.9-96584的全部公开内容，包括说明书、权利要求书、附图和摘要，作为参考。

Claims (26)

1.一种煤的干燥方法，该方法用于干燥作为燃煤锅炉燃料的煤，它包括：使用已流过所述燃煤锅炉空气加热器的燃烧废气，在80-150℃的温度下干燥煤。
2.如权利要求1所述的煤的干燥方法，其中将已用于干燥的燃烧废气供给所述燃煤锅炉的静电除尘器。
3.如权利要求1或2所述的煤的干燥方法，其中干燥后的煤不经冷却即作为所述燃煤锅炉的燃料自身消耗掉。
4.如权利要求1所述的煤的干燥方法，其中所述的燃煤锅炉配备有燃煤的辅助燃烧室，来自所述辅助燃烧室的热的燃烧废气与用于干燥的废气混合使用。
5.如权利要求4所述的煤的干燥方法，其中所述的燃煤锅炉配备有燃煤的辅助燃烧室，来自所述辅助燃烧室的热的燃烧废气与用于干燥的废气混合使用，所需量的获得的干燥后的煤不经冷却即用作所述燃煤锅炉和所述辅助燃烧室的燃料而自身消耗，其余的干燥后的煤被冷却。
6.一种煤的干燥设备，它包括：燃煤锅炉；空气加热器，它在来自所述燃煤锅炉的燃烧废气和所述燃煤锅炉的燃烧空气之间进行热交换；和干燥器，通过向其供应已流过所述空气加热器的燃烧废气而干燥煤。
7.一种老化重整煤的方法，重整煤是这样生产的：将中等品质或低品质煤加热至180至小于300℃，然后将其冷却至150℃或以下；或者以每分钟不小于100℃的加热速率将中等品质或低品质煤加热至300-500℃，然后以每分钟不小于50℃的冷却速率将其冷却至250℃或以下，该方法包括：将重整煤冷却至70℃或以下，在与外界隔离的状态下储存重整煤一个月或以上。
8.如权利要求7所述的老化重整煤的方法，其中与外界的隔离状态是这样造成的：将重整煤放在废弃的煤矿的低凹处并盖上防热防水层。
9.一种老化重整煤的方法，重整煤是这样生产的：将中等品质或低品质煤加热至180至小于300℃，然后将其冷却至150℃或以下；或者以每分钟不小于100℃的加热速率将中等品质或低品质煤加热至300-500℃，然后以每分钟不小于50℃的冷却速率将其冷却至250℃或以下，该方法包括：在下述任一环境(a)和(b)中，将重整煤储存一个月或以上，(a)体积氧浓度不大于12％，温度为100℃或以下的环境；(b)体积氧浓度不大于21％，温度为70℃或以下的环境。
10.一种老化后的重整煤，它是这样获得的：将中等品质或低品质煤加热至180至小于300℃，然后将其冷却至150℃或以下；或者以每分钟不小于100℃的加热速率将中等品质或低品质煤加热至300-500℃，然后以每分钟不小于50℃的冷却速率将其冷却至250℃或以下；将所得的重整煤冷却至70℃或以下；在与外界隔离的状态下储存重整煤一个月或以上。
11.老化如权利要求10所述的重整煤的方法，其中与外界的隔离状态是这样造成的：将重整煤放在废弃的煤矿的低凹处并盖上防热防水层。
12.一种老化后的重整煤，它是这样获得的：将中等品质或低品质煤加热至180至小于300℃，然后将其冷却至150℃或以下；或者以每分钟不小于100℃的加热速率将中等品质或低品质煤加热至300-500℃，然后以每分钟不小于50℃的冷却速率将其冷却至250℃或以下；在下述任一环境(a)和(b)中，将所得的重整煤储存一个月或以上，(a)体积氧浓度不大于12％，温度为100℃或以下的环境；(b)体积氧浓度不大于21％，温度为70℃或以下的环境。
13.一种生产重整煤的工艺，重整煤是这样生产的：将中等品质或低品质煤加热至180至小于300℃，然后将其冷却至150℃或以下；或者以每分钟不小于100℃的加热速率将中等品质或低品质煤加热至300-500℃，然后以每分钟不小于50℃的冷却速率将其冷却至250℃或以下，该工艺包括：使用属于燃煤锅炉设备的省煤器或脱硝器出口的燃烧废气来加热中等品质或低品质煤。
14.如权利要求13所述的生产重整煤的工艺，其中，使用已用于重整的燃烧废气将中等品质或低品质煤预先干燥。
15.如权利要求14所述的生产重整煤的工艺，其中，将已用于干燥的燃烧废气供给属于所述的燃煤锅炉设备的静电除尘器并在其中处理。
16.如权利要求13至15之一所述的生产重整煤的工艺，其中，使用属于所述燃煤锅炉设备的静电除尘器出口或其下游的废气、或者是包含该废气和空气的气体混合物来使中等品质或低品质煤冷却。
17.如权利要求13至15之一所述的生产重整煤的工艺，其中，所述的燃煤锅炉配备有燃煤辅助燃烧室，来自所述辅助燃烧室的热的燃烧废气与所述省煤器出口或其下游的燃烧废气混合使用。
18.如权利要求16所述的生产重整煤的工艺，其中，所述的燃煤锅炉配备有燃煤辅助燃烧室，来自所述辅助燃烧室的热的燃烧废气与所述省煤器出口或其下游的燃烧废气混合使用。
19.如权利要求17所述的生产重整煤的工艺，其中，将已用于干燥的燃烧废气供给所述的辅助燃烧室并在其中处理。
20.如权利要求18所述的生产重整煤的工艺，其中，将已用于干燥的燃烧废气供给所述的辅助燃烧室并在其中处理。
21.如权利要求17所述的生产重整煤的工艺，其中，所需量的干燥后的煤不经冷却即作为所述燃煤锅炉和所述辅助燃烧室的燃料自身消耗掉，其余的干燥后的煤被重整和冷却。
22.如权利要求18所述的生产重整煤的工艺，其中，所需量的干燥后的煤不经冷却即作为所述燃煤锅炉和所述辅助燃烧室的燃料自身消耗掉，其余的干燥后的煤被重整和冷却。
23.如权利要求19所述的生产重整煤的工艺，其中，所需量的干燥后的煤不经冷却即作为所述燃煤锅炉和所述辅助燃烧室的燃料自身消耗掉，其余的干燥后的煤被重整和冷却。
24.如权利要求20所述的生产重整煤的工艺，其中，所需量的干燥后的煤不经冷却即作为所述燃煤锅炉和所述辅助燃烧室的燃料自身消耗掉，其余的干燥后的煤被重整和冷却。
25.一种生产重整煤的系统，包括燃煤锅炉设备、干燥器、重整器和冷却器，燃煤锅炉设备包括燃煤锅炉及装在其上的省煤器、脱硝器、空气加热器、静电除尘器和脱硫器，该系统是这样生产重整煤的：将中等品质或低品质煤加热至180至小于300℃，然后将其冷却至150℃或以下；或者以每分钟不小于100℃的加热速率将中等品质或低品质煤加热至300-500℃，然后以每分钟不小于50℃的冷却速率将其冷却至250℃或以下，其中，使用属于所述燃煤锅炉设备的所述省煤器或所述脱硝器的出口的燃烧废气来加热和重整中等品质或低品质煤，使用已用于重整的燃烧废气干燥作为重整煤原料的中等品质或低品质煤，将已用于干燥的燃烧废气供给属于所述的燃煤锅炉设备的静电除尘器并在其中处理，使用属于所述燃煤锅炉设备的静电除尘器出口或其下游的废气、或者是包含该废气和空气的气体混合物来使通过加热而重整的煤冷却。
26.如权利要求25所述的一种生产重整煤的系统，其中，所述的燃煤锅炉配备有燃煤辅助燃烧室，来自所述辅助燃烧室的热的燃烧废气与所述省煤器出口或其下游的燃烧废气混合使用。
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