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郑州东鼎解析澳洲褐煤射频干燥技术_郑州东鼎褐煤提质设备厂家
发布于:2015-01-08
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我国煤炭资源丰富,其中褐煤约占煤炭总储量的13%。褐煤价格低廉,但其高水分和易自燃的特点引起了在运输和储存方面的诸多问题。通过干燥处理降低煤的水分,可以提高褐煤的热值、提高燃烧效率、降低运输和储存成本、更为广阔的利用价值和减少电厂的排放。因此,脱水干燥技术对于提高褐煤的竞争力起到了重要的作用。

射频是一种高频交流电磁波,相比于传统干燥,射频干燥具有加热速度快、能量分布均匀、加热具有选择性和物料温度低的优点;相比于微波干燥,射频干燥具有设备投资小、穿透深度大的特点。本试验以澳洲褐煤为研究对象,进行射频干燥的试验研究,旨在为澳洲褐煤的射频干燥技术提供理论基础。

利用介电特性测量系统测量了不同测试频率、温度和含水率条件下澳洲褐煤的介电特性。试验结果表明:测试频率、温度和含水率均对澳洲褐煤的介电特性产生了影响。在所有的测试频率和温度下,褐煤样品的介电常数和损耗因子都随着含水率的升高而增大。褐煤样品的介电常数随着测试频率的升高而增大,损耗因子随着测试频率的升高先减小后增大。当褐煤样品的含水率超过27.87%时,介电常数随着温度的升高而减小,当含水率低于27.87%时,介电常数随温度的升高而增大。在试验研究的含水率和温度范围内,褐煤样品的损耗因子随着含水率和温度的升高而增大。得到澳洲褐煤的介电常数和损耗因子,可以通过相关公式计算在不同条件下射频能量的穿透深度。穿透深度随着测试频率、温度和含水率的升高而减小,并且较低的温度和含水率对穿透深度的影响更大,通过穿透深度可以设计物料的最大堆叠厚度。

利用射频干燥系统研究了褐煤粒径、极板间距、装载量和间歇加热系数对澳洲褐煤干燥特性的影响。试验结果表明:澳洲褐煤的粒径、射频干燥系统的极板间距、装载量和间歇加热系数均对其干燥特性产生了影响。极板间距、装载量和间歇加热系数对干燥时间产生了显著的影响,而褐煤粒径对干燥时间的影响不大。随着褐煤粒径和间歇加热系数的变大,干燥速率增大;随着极板间距和装载量的变大,干燥速率减小。此外,Weibull分布函数用来描述澳洲褐煤的射频干燥特性。尺度参数随着褐煤粒径、极板间距和装载量的减小而变小,随着间歇加热系数的减小而变大。随着褐煤粒径、极板间距和装载量的增大,形状参数变小;随着间歇加热系数的增大,形状参数变大。

在单因素试验的基础上,利用响应面分析研究了不同工作参数对澳洲褐煤脱水率和能量消耗的影响,并且得到了澳洲褐煤射频干燥的最优工作参数。试验结果表明:射频干燥系统极板间距、褐煤装载量、间歇加热系数和总干燥时间对脱水率和能量消耗的影响是显著的(p0.01)。褐煤脱水率和能量消耗都随着极板间距和装载量的减小、间歇加热系数和总干燥时间的增加而增大。二次多项式模型相比于其它模型可以较好的预测澳洲褐煤射频干燥最优的工作参数。澳洲褐煤射频干燥最优工作参数为:极板间距35mm,装载量478g,间歇加热系数0.8,总干燥时间28min。在最优工作参数试验条件下,得到的澳洲褐煤脱水率为91.58%,能量消耗为2.38kWh/kg。

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