煤干燥脫水工藝研究

摘 要：燃煤全水分是煤質(zhì)分析中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。燃煤中全水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高，將降低煤的發(fā)熱量，增加煤耗，同時(shí)增加運(yùn)輸成本。本文通過實(shí)驗(yàn)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(jìn)一步的工業(yè)化實(shí)驗(yàn)及煤的運(yùn)輸、使用奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤 脫水 空氣干燥法

我國及東南亞地區(qū)褐煤的蘊(yùn)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(yīng)活性強(qiáng)、燃點(diǎn)低，傳統(tǒng)熱風(fēng)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(yuǎn)距離運(yùn)輸，通過新型的預(yù)干燥技術(shù)，在源頭降低煤中的水分，可望實(shí)現(xiàn)褐煤的經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸。因此進(jìn)一步完善褐煤干燥脫水的技術(shù)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(jìn)行研究。

一、實(shí)驗(yàn)部分

1.主要儀器與設(shè)備

干燥箱：766-5型，上海陽光實(shí)驗(yàn)儀器廠。帶有自動(dòng)控溫裝置和鼓風(fēng)機(jī)，并能保持溫度在105～110℃范圍內(nèi)。管式爐，反應(yīng)器等。

2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過實(shí)驗(yàn)找出降低特種煤全水分所需的最適宜、最經(jīng)濟(jì)的工藝條件。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)。通過實(shí)驗(yàn)，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(jì)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(jìn)行。

煤中全水分的測定按GB/T211-1996[3]方法進(jìn)行。

二、結(jié)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(dāng)空氣流速相同時(shí)，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(jié)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(diǎn)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(shí)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(shí)驗(yàn)得出在小流速下，達(dá)到同樣的干燥效果，需要的干燥時(shí)間較長。根據(jù)實(shí)際情況，本實(shí)驗(yàn)擬采用通過增加流速的方法增大總的空氣流量，進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

2.大流速下干燥時(shí)間對煤脫水性能的影響

2.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表1 1.8m3/h流速下干燥時(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)表明在相同的流速下，干燥時(shí)間越長，全水分降低百分點(diǎn)越大，干燥效果越好。在空氣流速為1.8m3/h，干燥時(shí)間為12min的條件下，即可達(dá)到很好的干燥效果，達(dá)到工藝要求。

下一步通過控制干燥時(shí)間、空氣流速，進(jìn)行大流速下熱空氣溫度的影響實(shí)驗(yàn)。

3.大流速下熱空氣溫度對煤脫水性能的影響

3.1實(shí)驗(yàn)結(jié)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(dāng)空氣流速較大時(shí)，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(jié)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(dāng)溫度達(dá)到180℃，同比之下脫水性能不太理想，考慮到經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)在較短的時(shí)間內(nèi)，較低的溫度下，尋求適宜的工藝條件。

4.驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

表3 1.8m3/h流速下，干燥時(shí)間為12min的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

三、結(jié)論

在干燥時(shí)間為12min，空氣流速為1.8m3/h，熱空氣總量360L的條件下，溫度達(dá)到160℃時(shí)，全水分降低約12%，干燥效果最好，最經(jīng)濟(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]黃愛民.煤炭干燥技術(shù)的新進(jìn)展[J].選煤技術(shù)，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。