1、煤調濕(CMC)技術發展簡介
    在當今世界范圍普遍重視節能減排的趨勢下，煤調濕技術經過不斷改進，已取得了長足的進步，并日臻完善。美國、前蘇聯、德國、法國、日本、韓國、英國等都進行了不同形式的煤調濕試驗和應用。其中，日本的煤調濕技術處于世界先進水平，并廣泛應用。中冶焦耐工程技術有限公司在煤調濕技術的開發、完善和推廣過程中，先后為重鋼、寶鋼、太鋼、攀鋼等完成了煤調濕工藝的設計并陸續實施，富通新能源生產銷售滾筒烘干機、氣流式烘干機等烘干機械設備。
    煤調濕技術是基于煤烘干技術發展而來的量化煉焦煤水分的控制工藝，是將煉焦煤料在裝爐前通過間接或者直接的換熱方式去除一部分水分，使裝爐煤水分含量穩定在6%左右，然后裝爐煉焦。它有嚴格的水分控制措施，能確保人爐煤水分恒定。其發展過程和技術種類大致可以分為下述3種。
1.1導熱油煤調濕
    第一代煤調濕是采用以導熱油為熱載體、多管回轉式烘干機為烘干設備的煤調濕技術，利用導熱油回收焦爐煙道氣的余熱和焦爐上升管的顯熱，在多管回轉式烘干機中，導熱油對煤料進行間接加熱，從而使煤料烘干，實現煉焦煤的水分調節。從炭化室經由上升管逸出的650-700℃荒煤氣帶出的顯熱占總熱量的32%，采用導熱油回收荒煤氣熱量，即將上升管做成夾套管，換熱后的高溫導熱油用于煤調濕。中冶焦耐于1993-1996年在重鋼實施建設“煤炭調濕設備示范事業”項目中選用導熱油煤調濕技術，進行了煤調濕技術的國產化嘗試。
1.2蒸汽煤調濕
    第二代煤調濕工藝采用干熄焦蒸汽發電后的背壓汽或工廠內的其他低壓蒸汽作為熱源，在多管回轉式烘干機中，蒸汽對煤料間接加熱烘干。日本JFE公司君津廠和福山廠于20世紀90年代率先實施蒸汽煤調濕，經過近20年的探索，這項技術已經相對成熟。目前，在日本運行的CMC絕大多數選用此類工藝。
    第二代煤調濕技術由于使用大量不飽和水蒸汽作為介質，換熱效率高于使用導熱油的第一代工藝：同時省卻上升管的夾套換熱器，相關的設備和流程更加簡單，因此得到了廣泛的應用。上述兩代煤調濕工藝均使用多管回轉烘干器，其自身對除塵設備的要求較低，但在后續煤料運輸的各個結點需要加裝相應的除塵設備。
1.3氣力分級煤調濕
    氣力分級煤調濕工藝利用焦爐煙道熱廢氣在流化床內對配合煤進行烘干、流化氣力分級，將配合煤水分降低至6%．并通過流化作用將輕質、細顆粒煤直接分離煉焦，重質、粗顆粒煤進入粉碎機粉碎后煉焦。
    2007年投產的濟鋼煤調濕項目，在調整配合煤水分的同時，實現了氣力分級，將配合煤分為>3mm和≤3mm的2種顆粒，能夠減少焦爐加熱用煤氣消耗，通過氣力分級能夠降低粉碎機負荷，防止輕質、細顆粒易粉碎煤過度粉碎。
    氣力分級煤調濕裝置采用配合煤與煙道廢氣直接換熱，效率高、流程短、設備少且結構簡單。具有投資少、操作成本低，占地面積小等優點。隨同廢氣攜帶出10%-30%的細煤粉，需要設置龐大的多級除塵設施，因此，在煤調濕的一些部位要考慮設置有氧監測儀，控制氧含量低于12%，以保證生產安全。
1.4不同煤調濕工藝的對比
    不同煤調濕工藝的對比參數見表1。
2、幾種煤調濕技術的工藝流程
2.1  多管回轉式烘干機的工藝流程
    第一代和第二代煤調濕技術都使用多管回轉式烘干機工藝，先后應用于重鋼、寶鋼、太鋼和攀鋼，經過20多年的發展和完善，技術相對成熟。其工藝流程是將配合煤送入粉碎機室，然后經過緩沖倉送入煤調濕裝置，調濕后送入煤塔，見圖2。這種流程存在的主要問題是配合煤與熱源進行間接換熱，導致熱量的利用率低，而且設備龐大，操作環節多，投資較高。
2.2流化床煤調濕的早期工藝流程
    氣力分級煤調濕工藝在早期并不具有煤料分級的功能，隨著后期的技術完善才實現了針對不同顆粒煤料的氣力分級。1996年第三代煤調濕裝置在日本北海制鐵室蘭廠5#焦爐(5.5m、100孔)建成投產，處理裝爐煤能力120t/h。
    烘干用的熱源采用焦爐煙道廢氣．溫度為180~230℃。抽風機抽吸焦爐煙道廢氣，送往流化床烘干機。水分為10%左右的煤料由配煤槽經粉碎機粉碎后送往流化床烘干機，煤料在流化床上向前移動，，從流化床下方進入的熱風直接與煤料接觸，對煤料進行加熱烘干，使煤料水分降至6.6%。烘干后的煤料和由袋式除塵器回收的煤粉混合后經管道式皮帶機輸送至焦爐煤塔。
    室蘭廠的生產實踐證明，焦爐滿負荷生產時．煙道廢氣量足夠，其溫度也較高，可以達到295℃，完全滿足煤調濕的需要。該工藝流程有效地利用了煙道廢氣的熱量，而且由于是直接換熱，傳熱效率較高。
2.3氣力分級煤調濕的工藝流程1
    煤炭的氣力分級技術已經在煤炭領域成功實施，現今這一技術被移植到焦化領域，將氣力分級的介質由空氣變為焦爐煙道廢氣，從而實現了煉焦煤的氣力分級和調濕一體化。調濕后將煤分為≤3mm和>3mm 2個粒級，其中粒度≤3mm的調濕煤從振動流化床氣力分級調濕裝置的小顆粒收集裝置排出，由帶式輸送機運至煤塔；粒度>3mm的調濕煤從振動流化床氣力分級調濕機排出并送至粉碎機室進行粉碎處理。
    對調濕煤根據不同顆粒大小進行氣力分級之后，只對粒度>3mm的調濕煤進行粉碎，可以保證裝爐煤的粒度均勻；而粒度≤3mm的調濕煤不會被過度粉碎而降低煤料的黏結性。同時在煤塔前增設混合機，粒度>3mm的調濕煤粉碎處理后與≤3mm的調濕煤進行混合，由帶式輸送機運至煤塔。這一工藝流程已經在多個鋼鐵企業焦化項目中進行可行性研究。
2.4氣力分級煤調濕的工藝流程2
    氣力分級煤調濕的優點是煤料和煙道廢氣直接換熱，傳熱效率高。與此同時也造成部分粒度較小的煤料隨著煙道廢氣流失，進入除塵裝置，造成揚塵，對環境污染較大。濟鋼煤調濕項目針對這一問題提出了改進方案，見圖5。
    煤料經過氣力分級調濕后分成3種粒度，粒度>3mm的調濕煤送至粉碎機室進行粉碎處理，粒度在0.5 -3mm的調濕煤不進行粉碎，兩者分別由帶式輸送機運至煤塔。對于粒度<0.5mm的煤料，這部分主要來源于換熱后的煙道廢氣帶走的煤粉．需要進行工藝除塵。經由除塵器捕集、再通過布袋除塵器捕集，捕集后的粒度<0.5mm煤粉直接成型壓球經皮帶機送往煤塔。
3、結論
    1)采用煤調濕技術后，為了確保24h連續生產，需要在煤調濕裝置前增設緩沖槽。
    2)對于氣力分級煤調濕裝置，粒度大的煤料送去粉碎，并增加混合機，將不同粒度的煤料混合確保裝爐煤的均勻性。
    3)根據工程場地的大小來選擇不同的煤調濕工藝，一、二代煤調濕技術要求場地面積較大，而氣力分級煤調濕占地面積較小。
    4)氣力分級煤調濕對于配合煤的水分要求嚴格，不得大于10%，因此在南方多雨地區建議使用第二代煤調濕工藝。
    5)煤調濕工藝對除塵提出了更高的要求，調濕煤的輸送需要全程除塵，尤其是各個轉運站。可以考慮管式皮帶機，同時加設大型除塵裝置。


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