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　　正如我們大家都知道的，電力已是人類日常生活所必須的，從照明到電視、電腦、冰箱等等。我們生活中獲得的物資資料幾乎100%是通過電力生產(chǎn)加工得到的，在我國電力生產(chǎn)近60-70%是通過燃燒煤炭得到的。這些煤炭通常有四種類型：無煙煤、煙煤、長煙煤和褐煤。盡管這四種煤炭都含有炭、氫、氮、氧、硫和水分，但這四種固體元素和水分的含量變化巨大。如高級的無煙煤碳含量高達(dá)90%多，而低級的褐煤在30%左右，水分在無煙煤和煙煤中只有1%，長煙煤在25-30%，而在褐煤中一般在30-40%，有些地區(qū)高達(dá)50-60%，相對于煙煤和無煙煤褐煤，長煙煤和褐煤具有較低的熱值，原因是它們在燃燒時(shí)產(chǎn)生更少的熱。

　　高水分含量還導(dǎo)致長距離運(yùn)輸時(shí)造成大量的無效運(yùn)輸。2015年我國煤炭消費(fèi)總用量將突破40億噸，目前，煙煤、無煙煤等優(yōu)等煤資源已被充分利用，拓展空間有限，我國褐煤探明的儲(chǔ)量達(dá)1300億噸，占全國煤炭儲(chǔ)量的13-15%，另有1900億噸的預(yù)測資源量，資源分布相對集中在內(nèi)蒙古北部和云南地區(qū)。褐煤煤化程度低、水分高、揮發(fā)分高、熱值低，直接作為電廠燃料和化工原料有很大的局限性，產(chǎn)地利用率低，長距離外運(yùn)時(shí)運(yùn)輸成本高導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益差。為此，研究開發(fā)褐煤等低階煤有效利用的提質(zhì)技術(shù)，解決困繞我國褐煤大規(guī)模開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，使褐煤發(fā)揮其應(yīng)有的能源貢獻(xiàn)，對支撐我國經(jīng)濟(jì)與褐煤賦存區(qū)的社會(huì)發(fā)展具有重要意義。

　　在現(xiàn)有技術(shù)中已有非常多種的烘干機(jī)來烘干煤炭，如流化床蒸汽烘干技術(shù)。在流化床烘干機(jī)內(nèi)，蒸汽不僅能作為烘干介質(zhì)而且還作為流化介質(zhì)。因此，烘干蒸發(fā)的蒸汽是不含空氣和其他雜物的，可通過以下方法進(jìn)一步利用。如蒸發(fā)的水分經(jīng)過再循環(huán)作為流化介質(zhì)進(jìn)入了流化床，利用它凝結(jié)時(shí)所放出的汽化潛熱，將它壓縮成為過熱蒸汽。過熱蒸汽將高水分煤炭流從烘干機(jī)的底部吹向沸騰床上部產(chǎn)生流化現(xiàn)象。在流化床的蒸氣吸收煤炭原煤中蒸發(fā)出的水分，原煤從烘干機(jī)的上部輸入進(jìn)去經(jīng)過旋風(fēng)分離器，蒸汽再被部分導(dǎo)回烘干機(jī)。烘干機(jī)所需能量是由從汽輪機(jī)出來的蒸汽提供。具體工藝流程如左圖3所示。

　　蒸汽空氣聯(lián)合烘干技術(shù)，此法為燃燒美國粉河盆地煤種的發(fā)電廠在近年開發(fā)的一種集成烘干技術(shù)，具體工藝流程如圖4所示。它利用從冷凝器出來的熱水作烘干介質(zhì)，雖然熱水烘干比過熱蒸汽烘干在烘干速度和程度上要差，但熱水對于電廠來說是一種“廢熱”，還需要采用冷卻塔冷卻�？諝獗粺嵫�環(huán)水加熱到43℃后作為流化床烘干器的流化介質(zhì)，同時(shí)49℃的熱水作為流化床的烘干熱源介質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用此法將入爐煤水分降低后，效率大大提高，CO2、SO2的排放下降明顯。以實(shí)驗(yàn)電廠為例，水分從37.5%降為31.4%，鍋爐凈效率提高了2.6%，燃料消耗減少10.8%，煙氣量降低4%;由于煤流量減少和可磨性提高，磨煤機(jī)功耗降低17%;風(fēng)機(jī)功耗降低3.8%�？傮w來統(tǒng)計(jì)，廠用電率降低了3.8%，效果顯著。

　　滾筒式烘干技術(shù)，其烘干脫水技術(shù)工藝流程見下圖5。滾筒式烘干機(jī)與其配套設(shè)施采用對流熱交換方式，使煤炭烘干的全過程“密封給料、烘干脫水、密封排料”都在一臺(tái)烘干主機(jī)上完成。烘干所用燃料是煤炭原煤。滾筒烘干技術(shù)采用高溫?zé)煔膺M(jìn)行直接烘干，不可避免有CO等揮發(fā)分產(chǎn)生，另外，由于可控性較差，難以大型化，因此，原煤滾筒烘干項(xiàng)目應(yīng)用較少風(fēng)險(xiǎn)大。

　　以上敘述的現(xiàn)有烘干技術(shù)，要么都在非常高的壓力和溫度下使用，設(shè)備造價(jià)高，需要巨大的能量消耗和操作成本，要么需要蒸汽與電廠結(jié)合才可以實(shí)現(xiàn)。要么采用高溫?zé)煔夂娓珊置海�烘干時(shí)損傷煤炭的揮發(fā)分，造成烘干過程安全性得不到保障。

　　為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，豫暉公司投入大量資金，經(jīng)過多年研究，提出一種煤炭烘干控制氧濃度的方法及系統(tǒng)。該方法利用管式換熱器對熱風(fēng)爐的高溫?zé)煔膺M(jìn)行傳導(dǎo)換熱以及利用在烘干過程中干法布袋收塵器收集的煤粉作燃料，采用煤粉噴吹爐，實(shí)現(xiàn)烘干過程副產(chǎn)品煤粉的合理利用，燃料燃燒充分熱效率高，熱風(fēng)爐配置功率小。

　　依據(jù)一技術(shù)方案，一種煤炭烘干控制氧濃度的方法采用逆流低溫大風(fēng)量來烘干煤炭，即烘干熱介質(zhì)氣體(在烘干煤炭時(shí)一般溫度在250℃以下的低溫 )，且從烘干器的底部供風(fēng)，從烘干器的上部出風(fēng)，煤炭從烘干器的上部加入，煤炭從烘干器的上部往下灑落或大粒徑煤炭沿振動(dòng)床從上部一層一層往下逐層運(yùn)動(dòng)到烘干器下部。

　　依據(jù)第二技術(shù)方案，提供一種使用上述煤炭烘干控制氧濃度的方法的系統(tǒng)，使用煤炭烘干控制氧濃度系統(tǒng)包括煤粉倉101、煤粉爐沉降室104、換熱器109、塊煤烘干器202、末煤烘干器302、布袋除塵器401和引風(fēng)機(jī)405，其特征在于，經(jīng)過烘干器(塊煤烘干器202、末煤烘干器302)尾氣被引風(fēng)機(jī)405的引力通過管路抽入布袋除塵器401中，尾氣中的煤粉被位于除塵器401下面的煤粉輸送機(jī)403通過管路輸送到煤粉噴吹爐的煤粉倉101內(nèi)，煤粉倉101內(nèi)的煤粉被高壓風(fēng)機(jī)及燃燒噴嘴102噴進(jìn)煤粉熱風(fēng)爐103燃燒產(chǎn)生高溫低氧熱煙氣;煤粉熱風(fēng)爐103燃燒煤粉倉101內(nèi)的煤粉產(chǎn)生高溫低氧熱煙氣，此煤粉為布袋收塵器401收集的煤粉。

　　其中，利用管式換熱器對熱風(fēng)爐的高溫低氧煙氣進(jìn)行傳導(dǎo)換熱，換熱后的低溫?zé)煔�，含氧量低。利用在烘干過程中干法布袋收塵器收集的煤粉作燃料，采用煤粉噴吹爐。以熱煙氣為烘干介質(zhì)。

　　進(jìn)一步地，其使用的換熱器包括與高溫管道連接的高溫?zé)煔馐�，在高溫�(zé)煔馐覂?nèi)與多根的換熱細(xì)管相連接，為提高換熱效率，換熱細(xì)管外也可以安裝換熱翅片。換熱細(xì)管的另外一段與低溫?zé)煔馐蚁噙B，且高溫?zé)煔馐液偷蜏責(zé)煔馐遗c換熱細(xì)管內(nèi)壁相通為同一空間，高溫?zé)煔馐液偷蜏責(zé)煔馐遗c換熱細(xì)管的外壁為隔開的空間，按一定間隔排列的換熱細(xì)管外壁與換熱器外壁組成一個(gè)封閉空間，在此空間內(nèi)的一段開常溫空氣進(jìn)風(fēng)口，另外一段開熱空氣出風(fēng)口。

　　相比現(xiàn)有技術(shù)，該方法及系統(tǒng)所提供的控制氧氣濃度的方法和系統(tǒng)，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中熱煙氣的含濕度，和更低的氧含量，針對需要控制氧氣濃度的末煤進(jìn)行低濕度的烘干，針對不需要控制氧氣濃度塊煤采用低濕度的空氣進(jìn)行烘干，從而實(shí)現(xiàn)了較高的熱效率和烘干過程的本質(zhì)安全。在烘干的過程中，烘干尾氣通常含有一部分粒度較小的煤粉，通過系統(tǒng)配置的布袋除塵器收集，并輸出到煤粉倉，優(yōu)先的采用煤粉噴吹熱風(fēng)爐，即保障了環(huán)境的質(zhì)量，不需要磨粉，又燒掉較難運(yùn)輸揚(yáng)塵的煤粉，煤粉噴吹熱風(fēng)爐是當(dāng)前燃燒效率較高、消耗電力較少是爐型。