目前褐煤资源主要用于坑口电厂的发电以及新型煤化工的加工利用。但由于褐煤水分高、挥发分高、发热量低的特点,直接燃烧使得其能源利用率低,造成严重的能源浪费。同时,褐煤的高水分使得制粉系统出力受到一定的制约,锅炉的经济性相对较差。本文提出了褐煤低温热烟气快速干燥提质工艺,设计并搭建了实验装置平台,从能量作用、提质效果、安全分析三个角度来对系统装置进行评价。干燥介质是系统能量的载体,通过在线监测分析介质成分,将O2含量控制在8~10%,CO2含量在4~6%左右。系统能量作用的分析结果表明,1kg蒙东褐煤提质需要1.315MJ的能量,而褐煤发热量提高5.06MJ/kg,经济上可行。本文对提质褐煤的物化特性进行了分析,并研究了其脱水特性、复吸特性和燃烧特性等相关过程。结果表明,经提质后,褐煤水分由29.36%降至4.74%,发热量从18.32MJ/kg升高到23.38MJ/kg;粒度集中在50~150μm;褐煤大分子骨架结构基本不发生变化,羟基官能团有明显的减小;比表面积、总孔容、平均孔径均增大,氮吸附量有明显的增加;提质褐煤水分复吸量增大,吸附量和提质温度呈现非常规律的线性关系;提质后褐煤的可燃性提高,燃烧性能增强。通过对干燥介质成分表征和提质过程能量分析,获得系统能耗的主要影响因素,并优化了系统的工艺参数。结果表明,烟气中的主要成分为N2、O2、CO2,干燥介质(热烟气)能量为196.42MJ/h。影响能耗的主要因素包括褐煤水分、干燥介质参数、系统的能量损失、排烟热损失、设施设备因素等。针对本实验系统,对煤粉爆炸特性进行了研究,综合评价了实验系统的安全性。研究结果表明,提质煤粉爆炸下限浓度降低,随着提质温度的升高而减小,越容易发生爆炸,在浓度为400g/m3时,爆炸压力最大。在低氧气浓度(8%)条件下,提质煤粉达到的最大爆炸压力为0.087MPa,认为在该条件下,提质煤粉在系统内部基本上不会发生爆炸。