潮湿褐煤干法分选实验研究

为提高空气重介质流化床对入料煤水分的适应性,以热气代替常温空气改善流化床对褐煤的分选效果。采用可能偏差Ep为评价指标,研究了热态空气重介质流化床的干燥温度、干燥时间和风量对褐煤分选效果的影响。结果表明:干燥温度为30~50℃时,干燥温度越高,Ep越低;干燥时间为1~5 min时,干燥时间越长,Ep越低,超过3 min后,Ep降低缓慢;风量为8~12 m3/h时,风量增大,Ep先降低后升高。煤样表面水分越高,干燥温度、干燥时间和风量变化对Ep影响越显著。表面水分1%的褐煤,干燥温度50℃、干燥时间5 min、风量10 m3/h时,褐煤分选效果最好,Ep可达到0.022g/cm3。实验证明热态空气重介质流化床可用于分选潮湿褐煤。     

印尼高水分褐煤干燥特性研究

以印尼高水分褐煤为试验对象,采用蒸汽管回转干燥技术对其进行静态、动态干燥试验研究。褐煤干燥速率特性试验表明,褐煤粒径和质量基本相同时,干燥蒸汽温度越高,水分蒸发速率越快,褐煤干燥速率越大;褐煤质量相同时,褐煤粒径越小,干燥时间越短,干燥速率越大;褐煤粒径相同时,褐煤质量越小,干燥时间越短,干燥速率越大;褐煤干燥速率曲线常在煤中水分低于空干基水分前出现拐点,即进入干燥降速阶段。通过对褐煤干燥前后的粒径分布、热稳定性分析可知,褐煤干燥过程伴随着细颗粒煤粉的产生,褐煤干燥后细颗粒煤粉增加了14.87%;褐煤干燥前后TS6分别为10.3%和19.2%,均属于低热稳定性煤,且干燥后褐煤的热稳定性好于干燥前;干燥后褐煤的反应开始温度RI和燃尽指数Cb分别降低了7℃和0.1112,相差较小,均极易着火和燃尽。     

褐煤深度脱水的实验研究

针对褐煤低温烟气干燥技术脱水幅度难以提高,发热量增加不多等问题,提出了低温干燥与深度脱水的联合工艺。研究了不同干燥温度、干燥时间和煤样粒度对褐煤深度脱水效果的影响,结果表明:褐煤深度脱水适宜的干燥温度为500～800℃,较为适宜的干燥时间为80 s左右,当粒度小于50 mm时,干燥产物发热量随粒度变化不大。最后提出了褐煤深度脱水最佳工艺条件和参数,即当预干燥煤的Mar约为18%,煤样粒度为-50 mm,干燥温度为700℃,干燥时间为80 s时,深度脱水产物的Mar为8%,Vdaf在46%左右,折算Qnet,ar约为21 kJ/g。褐煤深度脱水促进了褐煤发热量的进一步提高,实现了褐煤资源的增值,研究结果为褐煤低温干燥与深度脱水联合工艺技术方案的确定奠定了基础。     

褐煤干燥特性的实验研究

为获得褐煤颗粒干燥器设计的基础数据,对宁夏褐煤进行了工业分析、热重分析,得到了褐煤水分、挥发分的质量分数,确定了宁夏褐煤干燥的温度范围.褐煤的热重分析表明:褐煤干燥温度应不高于250℃.在热重分析确定的温度范围内,采用薄层干燥方式进行了褐煤颗粒的等温干燥实验,获得了褐煤颗粒干燥速率随水分的变化关系,颗粒的干燥主要处于降...     

不同干燥程度胜利褐煤燃烧与自燃特性

为了探究高水分褐煤干燥后的燃烧与自燃特性变化,采用一维火焰炉、煤粉着火炉以及自燃试验台对不同干燥程度的胜利褐煤进行了试验研究。试验结果表明,试验样品的着火温度随着干燥程度的增加而降低,随着风煤比的增加而增加,煤粉细度同样会对着火温度产生影响。在燃用干燥褐煤过程中宜采用较高一次风率以提高制粉系统的安全性。胜利褐煤及其干燥褐煤均属于极易燃尽煤种,燃尽率均在99.4%以上,水分的变化对燃尽率影响不大。建议胜利褐煤与20%水分干燥褐煤的运行氧含量控制在3.5%左右。随着干燥程度的加深和粒径的减小,褐煤越容易自燃。胜利褐煤干燥到20%以下可能有自燃的风险。     

内蒙古某褐煤干燥特性的实验研究

利用热风干燥实验装置对内蒙古某褐煤进行不同温度、不同风速、不同粒度的干燥特性研究。结果表明：降低褐煤的粒度可有效缩短干燥时间;热风风速对褐煤的干燥速率影响很小,干燥适宜温度为150~165℃,在此温度区间内干燥时间较理想,进一步提高风温虽然有助于提高干燥效率,但有发生自燃的危险。     

褐煤煤粉干燥立管提质干燥的流动特性研究

通过实验研究褐煤煤粉在提质干燥过程受哪些因素的影响,利用FLUENT6.3.26对实验得到的数据进行温度、速度和压力场的数值模拟(气固两相流).对实验得到的数据和FLU-ENT6.3.26的数值模拟情况进行分析可知,褐煤煤粉在低气固比(体积比)进行提质干燥时,褐煤煤粉微粒的湿度有很大变化,提质干燥效果理想;在褐煤煤粉提质干燥过程中提高入口烟气温度,煤粉的干燥效果有很大提高;褐煤煤粉在提质干燥过程中烟气速度对褐煤粉颗粒湿度的影响很小.     

褐煤煤水浆燃料的试验研究

通过热水干燥工艺的加工，使褐煤类型的低阶煤转化成高阶煤。经试验选择了热水干燥的最佳温度；获得了褐煤煤水浆的流变特性；指明了目前国内对褐煤综合利用的又一条途径。     

宝日希勒褐煤的热压提质试验研究

介绍了气流干燥技术的优点,并利用HPU试验线对宝日希勒褐煤进行了热压提质研究。煤样热重分析表明宝日希勒褐煤适宜的干燥温度为105～371℃。通过分析干燥温度、给料频率对提质煤粉水分的影响及提质煤粉水分对型煤质量的影响,说明提质煤粉水分随干燥温度的升高而降低,随给料频率的增加而增大,宝日希勒褐煤适宜的干燥温度为220～320℃,给料频率为30～50 Hz;提质煤粉较适宜的水分范围为5%～13%,最佳水分为5%～8%,此时,型煤抗压强度可达900 N/个以上,落下强度超过80%。因此,以高温烟气为干燥介质,采用气流干燥技术对宝日希勒褐煤进行脱水干燥提质是可行的。试验结果为拓展宝日希勒褐煤的加工利用途径提供了依据,也为其他地区的褐煤提质提供参考。     

干燥褐煤的FTIR分析及热解实验研究

为比较空气和过热蒸汽干燥对褐煤化学结构和反应活性的影响,在流化床干燥器中对褐煤进行干燥,采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对原煤和干燥后样品的化学结构参数进行分析,并通过热重分析(TGA)实验对比了不同干燥方式褐煤的热解特征参数和动力学参数.结果表明:褐煤在空气和过热蒸汽干燥过程中,随着温度的升高会逐渐失去羧基和羰基含氧官能团,当温度高于135℃时,空气中干燥的褐煤发生表面氧化反应,而在蒸汽中干燥的褐煤,温度达到160℃仍没有发生氧化反应.干燥后的褐煤与原煤相比,活化能增加,反应活性降低.相同温度下,过热蒸汽干燥后褐煤的活性大于空气干燥后褐煤的活性.     

褐煤高温烟气干燥过程中挥发分析出实验研究

对伊敏褐煤和大唐五间房褐煤在高温烟气环境下的干燥过程进行了实验研究.实验中对大粒径煤颗粒采用固定床干燥法,对小粒径煤粉则采用下降管顺流干燥法.根据实验获得的煤颗粒和干燥介质温度曲线研究了初始烟气温度、粒径和初始含水率对褐煤中水分和挥发分析出的影响,结果表明,褐煤高温烟气干燥过程主要分为预热阶段和降速干燥阶段,褐煤在下降管中的干燥过程主要处于预热干燥阶段;在800℃的烟气初温下,增大粒径,提高初始含水率,可以避免挥发分析出;两煤种在下降管干燥过程中均比较稳定,且伊敏褐煤相比五间房褐煤吸收和脱除水分更为容易,但也更易受热分解.研究表明,下降管高温烟气干燥技术适用于伊敏和大唐五间房褐煤这两种煤种的干燥过程.     

褐煤综合利用中原料煤干燥特性研究

研究了褐煤资源高效综合利用中干燥时间、干燥温度、干燥方式等因素对原料煤性质,特别是粗褐煤蜡和腐植酸产率的影响。结果表明:原料煤的干燥需要在适宜的温度下和时间内进行,水分不是越低越好,否则不仅浪费能源和时间,还会影响主要产品的产率及品质。褐煤蜡产率与含水量之间存在重要的内在联系,即不同干燥条件下,水质量分数在10%—20%之间时,褐煤蜡产率均较高。同时,原煤在开采后允许进行一定时间的放置,除水质量分数降低外不会对原煤产生其他影响。建议在褐煤综合利用中,原料煤的干燥最好在100—150℃之间进行,调节干燥时间(需30—60 min),使水质量分数控制在10%—20%之间。     

单颗粒褐煤高温烟气干燥过程实验研究

针对10mm~25mm粒径的大唐五间房褐煤,通过单颗粒高温烟气干燥实验,得到了600℃~900℃烟气温度下的干燥特性曲线,研究了干燥介质温度和粒径对褐煤高温脱水效果的影响,发现干燥过程主要处于降速干燥阶段;高温条件下,温度对干燥速率的影响并不显著;针对褐煤水分在干燥过程中的迁移特点以及大唐五间房褐煤的孔隙特征,基于努森扩散定律,建立了水分蒸发为蒸汽再扩散出煤粒的缩核干燥动力学模型;得到了不同温度下的有效水分扩散系数,并利用Arrhenius公式求出了10mm~25mm粒径下的干燥活化能.     

活化条件对褐煤中水溶性腐植酸含量的影响

为提高褐煤中水溶性腐植酸含量,提高褐煤在农业中的应用效果,研究了温度,活化剂浓度、时间对褐煤中水溶性腐植酸含量的影响.结果表明,随着温度的提高、活化剂浓度的增加、活化时间的延长,褐煤中水溶性腐植酸含量均有提高的趋势;对褐煤中水溶性腐植酸含量影响的重要程度为活化剂浓度>活化剂温度>时间,活化褐煤的优化条件为温度60℃,时...     

褐煤流化床提质性能研究

针对褐煤水分高、发热量低、易风化自燃等特点,以内蒙古褐煤为研究对象,进行了褐煤静态干燥实验和褐煤提质多因素实验。以O2体积分数10.5%的烟气为干燥介质,在分析褐煤流化床提质干燥机理的基础上,对褐煤进行流化床动态提质实验。结果表明:褐煤提质水分控制在5%左右为宜。褐煤粒级小于3 mm时,温度对煤样干燥速度影响最大,其次是煤样粒度,风速对干燥速度影响最小。确定全粒级、0.5~1.25、1.25~2、2~3 mm褐煤临界流化风速分别为38、20、40和50 m3/h。褐煤适宜提质温度和时间分别为200~240℃和5~8 min。最后建立了褐煤提质模型,说明褐煤提质规律与提质介质温度、风速密切相关,该模型对褐煤提质生产具有指导作用。     

褐煤等温干燥过程及动力学研究

为研究褐煤干燥过程,利用煤质水分分析仪和微分热重分析方法,对不同粒级的褐煤在不同干燥温度下进行等温干燥试验,得到了样品含水率与干燥时间、干燥速率与含水率的关系曲线。通过粒级分布系数对褐煤进行含水率折算,并用不同干燥模型对试验数据进行拟合,得到了在介质温度140℃下3个干燥阶段的干燥方程及干燥动力学参数。结果表明,引入粒级分布系数得到的干燥速率特征常数k值,与不同粒级的干燥速率特征常数k的均值相近。根据褐煤的干燥速率和水分的存在形式,将褐煤干燥过程分为3个干燥阶段,分析得出干燥方程模型分别用线性干燥模型、Wang经验模型、Page模型较为合理。根据Arrhenius经验公式建立了ln k与1/T的关系,得到褐煤干燥的界面蒸发活化能Ea=17.088 k J/mol,指前因子A=12.47 min~(-1)。     

呼伦贝尔褐煤等温干燥过程

以水分含量高达40 %的呼伦贝尔褐煤煤粉为实验物料,利用热重法研究了等温条件下的干燥特性,对比分析了温度、颗粒粒度对干燥过程的影响。实验结果表明,呼伦贝尔褐煤干燥过程具有明显的恒速干燥阶段,其特征与干燥温度和自由水含量密切相关。获得了呼伦贝尔褐煤煤粉在不同温度和粒度条件下的临界含水量(MC_cr)和平衡含水量(MC_eq),发现随着颗粒粒度的减小,褐煤煤粉干燥速率略有增大,但当粒度较小时,粒度因素对干燥过程的影响不明显。MC_cr与MC_eq均随温度的升高而减小,而随着颗粒粒度的减小,MC_cr略有降低,MC_eq略有增大。实验结果可以为褐煤制粉干燥工艺条件的选择和优化提供依据。     

单颗粒褐煤高温烟气干燥过程数值模拟

褐煤干燥对于提高其品质具有重要意义。为了模拟高温烟气干燥这一高温差、变温差非稳态传热传质过程中褐煤内水分蒸发过程,采用有限体积法建立了一维球坐标系下蒸发界面向内迁移的单颗粒褐煤干燥数学模型,并利用该模型分析了初始烟气温度和颗粒粒径对单个褐煤颗粒干燥特性的影响。模型模拟结果与实验结果对比表明二者变化趋势一致,所建模型能较好地反映出高温烟气干燥过程中褐煤内水分蒸发过程。结果表明,初始烟气温度越高,颗粒粒径越小,蒸发界面向内迁移速度越快,水分脱除越快,干燥时间越短;蒸发界面平均迁移速度均与初始烟气温度和颗粒粒径呈线性关系;在初始烟气温度700℃下,较短的停留时间使得颗粒表面温度未达到挥发分析出温度,本研究中不同粒径褐煤颗粒在干燥过程中基本没有挥发分的析出。     

富氧燃煤电厂褐煤干燥过程的数值模拟

利用Aspen Plus软件对某600MW富氧燃煤电厂褐煤的干燥过程进行模拟分析,研究干燥介质、烟气温度、流量、烟气中CO2浓度和H2O含量对褐煤干燥特性的影响.结果表明,富氧燃煤电厂的烟气适合于褐煤的干燥,烟气中的CO2可以有效抑制褐煤的氧化自燃,使干燥过程更加安全,并能增强烟气的干燥能力,H2O会抑制煤中水分的蒸发;干燥温度和干燥流量的增加都会加速褐煤达到干燥要求,干燥温度的影响更明显.通过分析得出烟气温度150℃和流量1.4×106 m3/h为600MW富氧燃煤电厂的最佳干燥条件.     

褐煤干燥特性及产品特性研究

通过对内蒙古锡林浩特褐煤的热重分析可知,褐煤干燥过程约30 min,干馏过程约1.5 h。对不同粒径褐煤进行了干燥特性研究,说明+100,100～50,-50 mm原煤完全干燥分别需要4.0,1.0,0.5 h,粒径越小,煤样失重率越大,干燥速度越大,达到相同干燥效果所需的干燥时间也越短。最后分析了干燥温度对产品特性的影响,同时测试了干燥、干馏提质产品的自燃特性和复吸水特性,结果表明:与原煤相比,150,200℃产品挥发分分别提高了33.72%和31.13%,更易发生自燃,而550℃干馏过程中挥发分降低了30.89%,热稳定性大幅增加;150,200,550℃产品吸氧量分别提高了0.43,0.65,0.72 cm3/g;干燥产品燃点要低于原煤,而干馏产品燃点则高于原煤;干馏煤因改变了孔隙结构,最高内在水分降低,即复吸水的能力降低。因此,干燥提质产品与褐煤性质基本一致,而干馏提质产品性能则获得较大改善。