長焰煤是變質(zhì)程度 低的一種煙煤,是煤化程度僅高于褐煤的 年輕煙煤,從無粘結(jié)性到弱粘結(jié)性的都有。其中時間短的還含有一定數(shù)量的腐植酸。貯存時易風化碎裂。其中煤化度較高的年老煤,加熱時能產(chǎn)生一定量的膠質(zhì)體。單獨煉焦時也能結(jié)成細小的長條形焦炭,但強度極差,粉焦率很高且內(nèi)水高,活性強、易氧化。
隨著煤炭市場對煤質(zhì)要求的提高,水分成為影響長焰煤等低階煙煤煤質(zhì)的主要因素。長焰煤的干燥降水成為急待解決的問題。針對長焰煤揮發(fā)分高,爆炸指數(shù)大,活性強,易燃易爆的系列技術(shù)問題,鄭州市東鼎干燥設備有限公司開發(fā)出長焰煤烘干機提質(zhì)設備。經(jīng)實際推廣使用比較適合內(nèi)蒙古、陜西、山西等地區(qū)的長焰煤、不粘煤和弱粘煤物料脫水處理。
長焰煤由于煤化程度較低,煤中含氧官能團如-OH、C=O、OCH3較多。這些官能團易和水以氫鍵的形式結(jié)合,導致煤中內(nèi)水含量大。所以,長焰煤中的內(nèi)水主要是化學結(jié)合水?;瘜W結(jié)合水既不同于表面水(外水),也不同于結(jié)晶水。表面水靠物理吸附于煤的表面而易于干燥;結(jié)晶水屬分子結(jié)構(gòu)水,很難去除;化學結(jié)合水去除難易介于兩者之間。長焰煤的干燥過程分2個階段:等速干燥階段和降速干燥階段。在等速干燥階段,物料表面的溫度等于煙氣的濕球溫度,物料中心溫度比濕球溫度偏低,物料內(nèi)部存在著恒定的溫差。物料的干燥速度約等于純水的氣化速度。與高煤化程度煤不同的是,長焰煤的等速干燥階段很短。當物料的外在水分基本蒸發(fā)完后,干燥過程即進入降速干燥階段,降速干燥階段也就是內(nèi)水的去除階段。隨熱煙氣的熱量不斷傳入,物料內(nèi)部水分掙脫氫鍵和范德華力的束縛擴散到表面,并在表面汽化。隨物料含水量的不斷減少,內(nèi)部水分擴散到表面的速度也逐漸降低,直到小于表面汽化速度時,物料溫度開始升高;水分在物料內(nèi)部開始汽化,然后以蒸汽的形式擴散至表面。另外在干燥過程中,隨內(nèi)水的不斷逸出,長焰煤的內(nèi)部收縮,而在表面產(chǎn)生龜裂。龜裂后煤的抗碎性差,易碎裂。
東鼎干燥研制的長焰煤烘干工藝,充分吸收了常規(guī)煤炭烘干機的優(yōu)點,并根據(jù)長焰煤特性,開發(fā)出具有獨特內(nèi)部結(jié)構(gòu)的滾筒干燥系統(tǒng),并采取循環(huán)干燥法,保證干燥系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)。工藝如下,濕煤由給料機給入滾筒干燥機,在干燥機內(nèi)、濕物料與干燥介質(zhì)進行質(zhì)熱交換,濕物料依次經(jīng)過等速干燥階段和減速干燥階段等后成為合格的干燥產(chǎn)品,經(jīng)二次排料后外運。燃燒爐產(chǎn)生的高溫煙氣經(jīng)配風室與經(jīng)旋風除塵器初步凈化的干燥廢氣混合后成所需溫度后,進入干燥機與物料進行質(zhì)熱交換。將熱量傳給物料后,變成廢氣,在引風機作用下,廢氣經(jīng)旋風除塵器初步除塵后,一部分返回配風室,另一部分經(jīng)濕式除塵器進一步凈化后排至大氣。
針對長焰煤含水量高、烘干易破碎的特點,東鼎干燥在筒體內(nèi)部結(jié)構(gòu)上做了特殊設計,進一 步加強了對團結(jié)塊物料的防破碎及對筒體內(nèi)壁粘結(jié)的清掃,不僅提高了熱效率,而且有效避免了煤炭在干燥機內(nèi)的沾粘和過干燥現(xiàn)象。系統(tǒng)還具有以下特點:
1、可根據(jù)不同的物料性質(zhì)(水分、灰分、粒度組成)改變運行參數(shù),使物料在干燥機筒體內(nèi)能夠形成穩(wěn)定的全斷面料幕,質(zhì)熱交換更為充分;
2、干燥機抗過載能力強;
3、干燥機表面涂耐高溫漆,防止干燥機在運行過程中受熱面漆脫落;
4、干燥機實現(xiàn)了“零水平推力”,大大減少了擋托輪的磨損,筒體運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠;
5、干燥機采用“調(diào)心式托輪裝置”,使托輪和滾圈的配合永遠呈線性接觸,從而大大降低了磨損和動力損耗;
6、干燥機采用了無動力螺旋進料,不但解決了堵料和粘結(jié)問題,同時把斷續(xù)的進料變成連續(xù)的給料。