煤干燥研究

煤干燥研究

郑锦涛

陕西陕北乾元能源化工有限公司郑锦涛

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&pide;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

小于1mm煤试样在不同功率时的失重曲线对粒径小于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不同功率失重曲线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煤加热失重曲线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时不同粒度煤的失重曲线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时不同粒度煤的失重曲线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时不同粒度的升温曲线600w时不同粒度的失重曲线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。