摘 要:燃煤全水分是煤質(zhì)分析中的一項重要指標。燃煤中全水分質(zhì)量分數(shù)過高,將降低煤的發(fā)熱量,增加煤耗,同時增加運輸成本。本文通過實驗研究了空氣干燥法降低煤中水分的影響因素和工藝條件,為進一步的工業(yè)化實驗及煤的運輸、使用奠定基礎。
關鍵詞:煤 脫水 空氣干燥法
我國及東南亞地區(qū)褐煤的蘊藏量豐富,近年來,這些年輕煤種的開采量不斷增加。由于褐煤炭化程度低,水分高、發(fā)熱量低、反應活性強、燃點低,傳統(tǒng)熱風干燥損失大,干燥效率低,產(chǎn)品不穩(wěn)定[1],因此褐煤很難適合遠距離運輸,通過新型的預干燥技術,在源頭降低煤中的水分,可望實現(xiàn)褐煤的經(jīng)濟運輸。因此進一步完善褐煤干燥脫水的技術性能,對滿足煤炭產(chǎn)品市場的要求,具有十分重要的意義。本文采用空氣干燥法對褐煤干燥工藝進行研究。
一、實驗部分
1.主要儀器與設備
干燥箱:766-5型,上海陽光實驗儀器廠。帶有自動控溫裝置和鼓風機,并能保持溫度在105~110℃范圍內(nèi)。管式爐,反應器等。
2.實驗目的
通過實驗找出降低特種煤全水分所需的最適宜、最經(jīng)濟的工藝條件。
3.實驗內(nèi)容
實驗所需要的熱空氣溫度,通過調(diào)節(jié)空氣流速和管式爐溫度來實現(xiàn)。通過實驗,研究不同熱空氣溫度、流量等操作條件對煤干燥性能的影響,確定最適宜、最經(jīng)濟的工藝條件降低特種煤的水分含量。
煤樣的制備按GB/T474-1996[2]制備方法進行。
煤中全水分的測定按GB/T211-1996[3]方法進行。
二、結果與討論
1.小流速下熱空氣溫度對煤脫水性能的影響
在不同熱空氣溫度下,當空氣流速相同時,找出小流速下熱空氣溫度對全水分測定的影響,從而確定不同熱空氣溫度對煤脫水性能的影響。結果表明在0.4m3/h的空氣流速下,隨著熱空氣溫度的升高,全水分降低百分點增加,溫度越高干燥效果越好。
在0.4m3/h的空氣流速下,通過控制干燥時間控制總的空氣流量,找出不同流量對煤干燥性能的影響。實驗得出在小流速下,達到同樣的干燥效果,需要的干燥時間較長。根據(jù)實際情況,本實驗擬采用通過增加流速的方法增大總的空氣流量,進行下一步實驗。
2.大流速下干燥時間對煤脫水性能的影響
2.1實驗結果
表1 1.8m3/h流速下干燥時間對全水分降低的影響
2.2 討論
在1.8m3/h的空氣流速下,通過控制干燥時間控制總的空氣流量,找出大流速下不同流量對煤脫水性能的影響。實驗表明在相同的流速下,干燥時間越長,全水分降低百分點越大,干燥效果越好。在空氣流速為1.8m3/h,干燥時間為12min的條件下,即可達到很好的干燥效果,達到工藝要求。
下一步通過控制干燥時間、空氣流速,進行大流速下熱空氣溫度的影響實驗。
3.大流速下熱空氣溫度對煤脫水性能的影響
3.1實驗結果
表2 1.8m3/h流速下熱空氣溫度對全水分降低的影響
3.2討論
在不同熱空氣溫度下,當空氣流速較大時,找出熱空氣溫度對全水分測定的影響,從而確定不同熱空氣溫度對煤脫水性能的影響。結果表明并不是無限制的升高溫度都起到很好的干燥作用,當溫度達到180℃,同比之下脫水性能不太理想,考慮到經(jīng)濟性,應在較短的時間內(nèi),較低的溫度下,尋求適宜的工藝條件。
4.驗證實驗
表3 1.8m3/h流速下,干燥時間為12min的實驗結果
三、結論
在干燥時間為12min,空氣流速為1.8m3/h,熱空氣總量360L的條件下,溫度達到160℃時,全水分降低約12%,干燥效果最好,最經(jīng)濟。
參考文獻
[1]黃愛民.煤炭干燥技術的新進展[J].選煤技術,2006,(S1):43-45.
[2]GB/T474,煤樣的制備方法[S].1996.
[3]GB/T211,煤中全水分的測定方法[S].1996.
作者簡介:王景鳳(1980-),女,質(zhì)量工程師,現(xiàn)主要從事工業(yè)分析方向的工作。