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[摘要]近年来,神府地区各煤矿都已完成机械化改造,由于降尘的需要,机采煤的全水份基本控制在15%左右,其中外水12%,如若做为电煤使用,在硫化床锅炉工艺中,水份值超过入炉煤水份指标,因小型硫化床锅炉的燃运系统所能适应的外水最大值为10%,长时间超过这个值生产运转,会造成燃运系统从破碎机、给料机、炉前煤仓等各环节堵塞严重,基于这种情况考虑,对入炉煤进行脱水是很有必要的,采用微波干燥方式,能更好的达到设备正常运行条件,减少劳动强度。
[关键词]电煤 微波 脱水
1.分级
煤经破碎、筛分后,称量。各粒度范围所占比率见下表。
2.水分测定
取一个70×35的带称量瓶,称重为66.36g,放入烘箱中在105.7°C条件下烘烤一段时间后取出。再称取粒径在3.2-5mm的兰煤12g,放入瓶中,将瓶体放入烘箱中在105.7°C条件下烘烤2h,取出冷却至室温,让后称重,为:75.41g,则蒸发的水分为12+66.36-75.41=2.95g,
水分蒸发率为2.95÷12×100%=24.58%。
3.煤升温及失重实验
称取不同粒径的煤100g放入微波炉中加热,并用热电偶测温,每隔一定的时间记录相应的温度;称取不同粒径的煤100g放入微波炉中加热,每隔一定的时间记录相应的重量。
4.实验结果及讨论
4.1不同功率对煤升温及失重的影响
(1)粒径小于1mm的煤升温及失重
对粒径小于1mm的煤,功率小时升温速度快,但功率大时失重速度较快,说明高功率有利于煤中水分的去除,高功率升温慢是水分带走热量较多所致。以300℃的脱除结晶水的温度界限来看,1000W加热100g煤至300℃需要18min,而脱除煤中水分(煤中水分以25%计)需要时间为8分钟,从失重曲线可以看出,高功率条件可以在煤样温度较低时使煤中水分脱除,使煤中水分全部脱除的温度不高于200度。600w时煤的升温较快,但其水分脱除较慢,在温度达到300℃时,煤中水分的脱除率仅为7%左右。由此可以看出,在粒径小于1mm时,煤中水分的脱除需要在较高功率进行,这样既可脱除水分,并不会造成煤中有机挥发分的热解。
(2)粒径1-3.2mm的煤升温及失重
1-3.2mm煤功率在600w时升温最快,1000w加热时开始升温速度较慢,但后期升温加快。整体来看,1000w、800w和600w时煤温度升至300℃所用时间均在4min以内,在800w时煤失重速度最快,但三种功率条件在加热4min时煤失重率均较低,失重率均小于15%,说明煤粒度大,失重速率慢。如要使煤失重达到25%,煤的温度则达到了400℃以上,会造成煤热解,使煤干燥气中产生其它有机气体。煤粒径增大,煤升温速度快的主要原因是煤中孔隙率较小所致。
(3)3.2-5mm升温曲线
不同功率3.2-5mm升温曲线,因3.2-5mm煤样较少,未作其失重曲线。
(4)粒径5-10mm的煤升温及失重
5-10mm煤的升温过程1000w时在加热初期升温较慢,后期加快。800w加热初期升温最快,后期较慢。由失重曲线可以看出,三种功率加热时水分脱除速度相当,要使煤中水分脱除达到25%,则需要加热时间在13min左右,而加热13min,煤的温度在350-400℃之间,该温度条件会产生煤热解。
4.2粒度对煤升温及失重的影响
(1)1000w时不同粒度煤的升温及失重曲线
1000w加热时,从不同粒度煤从升温曲线来看,1-3.2mm升温速度最快,小于1mm煤的升温速度最慢。从失重曲线可以看出,小于1mm煤的失重速度最快,在水分完全脱除时不会造成煤的热解。煤的粒度越小,脱水速度越快。
(2)800w时不同粒度煤的升温及失重曲线
800w加热时,1-3.2mm煤的升温及失重均最快,5-10mm煤次之。小于1mm煤的升温及失重均最慢。功率较小时,煤的升温速度较慢,失重速度也较慢,但过程中有助于煤的脱水,煤粒度增大,使煤中水分向煤表面扩散的速度降低,从而使煤中水分脱除慢。为了减少在脱水过程中煤的热解,需要在低功率加热保持较长时间。
(3)600w时不同粒度煤的升温及失重曲线
600w时1-3.2mm煤的升温及失重均最快,5-10mm煤次之。小于1mm煤的升温及失重均最慢。
5结论
(1)小于1mm煤的脱水,功率越大,脱水速度越快,并可使煤中水分完全脱除(含水25%),同时不会造成煤的热解。
(2)对大于1mm的煤脱水,需要在较小功率进行,从实验结果来看,微波功率需要在1000w一下,并需要较长时间的加热,在煤不热解的前提下,煤中水分不能完全脱除。
[关键词]电煤 微波 脱水
1.分级
煤经破碎、筛分后,称量。各粒度范围所占比率见下表。
2.水分测定
取一个70×35的带称量瓶,称重为66.36g,放入烘箱中在105.7°C条件下烘烤一段时间后取出。再称取粒径在3.2-5mm的兰煤12g,放入瓶中,将瓶体放入烘箱中在105.7°C条件下烘烤2h,取出冷却至室温,让后称重,为:75.41g,则蒸发的水分为12+66.36-75.41=2.95g,
水分蒸发率为2.95÷12×100%=24.58%。
3.煤升温及失重实验
称取不同粒径的煤100g放入微波炉中加热,并用热电偶测温,每隔一定的时间记录相应的温度;称取不同粒径的煤100g放入微波炉中加热,每隔一定的时间记录相应的重量。
4.实验结果及讨论
4.1不同功率对煤升温及失重的影响
(1)粒径小于1mm的煤升温及失重
对粒径小于1mm的煤,功率小时升温速度快,但功率大时失重速度较快,说明高功率有利于煤中水分的去除,高功率升温慢是水分带走热量较多所致。以300℃的脱除结晶水的温度界限来看,1000W加热100g煤至300℃需要18min,而脱除煤中水分(煤中水分以25%计)需要时间为8分钟,从失重曲线可以看出,高功率条件可以在煤样温度较低时使煤中水分脱除,使煤中水分全部脱除的温度不高于200度。600w时煤的升温较快,但其水分脱除较慢,在温度达到300℃时,煤中水分的脱除率仅为7%左右。由此可以看出,在粒径小于1mm时,煤中水分的脱除需要在较高功率进行,这样既可脱除水分,并不会造成煤中有机挥发分的热解。
(2)粒径1-3.2mm的煤升温及失重
1-3.2mm煤功率在600w时升温最快,1000w加热时开始升温速度较慢,但后期升温加快。整体来看,1000w、800w和600w时煤温度升至300℃所用时间均在4min以内,在800w时煤失重速度最快,但三种功率条件在加热4min时煤失重率均较低,失重率均小于15%,说明煤粒度大,失重速率慢。如要使煤失重达到25%,煤的温度则达到了400℃以上,会造成煤热解,使煤干燥气中产生其它有机气体。煤粒径增大,煤升温速度快的主要原因是煤中孔隙率较小所致。
(3)3.2-5mm升温曲线
不同功率3.2-5mm升温曲线,因3.2-5mm煤样较少,未作其失重曲线。
(4)粒径5-10mm的煤升温及失重
5-10mm煤的升温过程1000w时在加热初期升温较慢,后期加快。800w加热初期升温最快,后期较慢。由失重曲线可以看出,三种功率加热时水分脱除速度相当,要使煤中水分脱除达到25%,则需要加热时间在13min左右,而加热13min,煤的温度在350-400℃之间,该温度条件会产生煤热解。
4.2粒度对煤升温及失重的影响
(1)1000w时不同粒度煤的升温及失重曲线
1000w加热时,从不同粒度煤从升温曲线来看,1-3.2mm升温速度最快,小于1mm煤的升温速度最慢。从失重曲线可以看出,小于1mm煤的失重速度最快,在水分完全脱除时不会造成煤的热解。煤的粒度越小,脱水速度越快。
(2)800w时不同粒度煤的升温及失重曲线
800w加热时,1-3.2mm煤的升温及失重均最快,5-10mm煤次之。小于1mm煤的升温及失重均最慢。功率较小时,煤的升温速度较慢,失重速度也较慢,但过程中有助于煤的脱水,煤粒度增大,使煤中水分向煤表面扩散的速度降低,从而使煤中水分脱除慢。为了减少在脱水过程中煤的热解,需要在低功率加热保持较长时间。
(3)600w时不同粒度煤的升温及失重曲线
600w时1-3.2mm煤的升温及失重均最快,5-10mm煤次之。小于1mm煤的升温及失重均最慢。
5结论
(1)小于1mm煤的脱水,功率越大,脱水速度越快,并可使煤中水分完全脱除(含水25%),同时不会造成煤的热解。
(2)对大于1mm的煤脱水,需要在较小功率进行,从实验结果来看,微波功率需要在1000w一下,并需要较长时间的加热,在煤不热解的前提下,煤中水分不能完全脱除。