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褐煤的高含水量不仅增加运输成本,降低锅炉燃烧效率,并且增加了污染物(CO2,SO2,NOx)的排放,因此对低品质褐煤进行干燥提质是近些年国内外能源领域的研究重点之一。本文采用的COMBDry干燥技术,具有出口温度低,对粒径需求低,操作简单,运行方便等特点。但利用此干燥技术对褐煤的干燥的微观机理研究甚少。本文针对褐煤在COMBDry干燥实验台上的干燥特性,干燥后的物理化学结构、干燥后水分的再吸附情况以及干燥后褐煤热解和燃烧反应性的影响进行研究。本文首先对两种中国内蒙古褐煤(海拉尔HLE和胜利SL两种褐煤)在COMBDry干燥装置上的干燥特性进行实验研究,考察干燥温度(Td)、烟煤比(R)等参数对干燥速率、脱水率、热值热损失和燃烧效率的影响。借助氮吸附,傅里叶光谱分析(FT-IR),形态表征(Raman)和电子显微镜(SEM)定性分析褐煤干燥过程中的物理和化学结构变化。结果表明,干燥过程符合随机成核与随后生长机理。干燥过程中会发生大孔和部分中孔的收缩和坍塌,但微孔基本不变。干燥过程中有羧基(-COOH)、羟基(-OH)等含氧官能团在低于210℃下含量升高,当温度高于210℃的时候,这些含氧官能团含量下降,分解释放出H2O和CO2等气体,但其芳香性显著增加,并且干燥后的两种褐煤的石墨化程度降低。其次,对干燥后的褐煤进行水分再吸附实验,通过实验计算水分保有能力值与建立的模型做对比。结果表明,褐煤孔隙结构在干燥过程中不可逆地坍塌,使干燥后褐煤的水分再吸附特性具有一定的滞后性;干燥后褐煤的再吸附速率只与干燥温度有关,但与粒径和吸附条件关联性不大。提高干燥温度会降低水分再吸附速率和水分保有能力值(MHC)。通过多元线性回归建立的MHC模型适用于描述水分再吸收过程,并可用于不同干燥温度条件下的褐煤MHC的预测。最后,通过高温水平管式炉和热重分析仪研究干燥前后的褐煤的热解和燃烧特性。结果表明干燥后的褐煤与原煤相比,随着干燥程度的增加,在脱除挥发分的过程中由褐煤释放的HCN和NH3的量显著增加。可燃性指数、燃尽指数和燃烧综合指数降低。干燥处理提高了煤焦颗粒表面的比表面积和Cf含量。在此基础上对部分干燥褐煤热解过程中所收集的原煤焦和干燥后褐煤焦的结构特征、表面行为及燃烧反应性进行了表征。结果表明,并非干燥程度越大其具有还原性和反应活性越强。因此,为了提高煤基燃料在焦炭燃烧阶段的反应性,褐煤在燃烧前应进行适当程度的预处理。