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不同煤化程度煤的可磨性指数变化和破碎特性
作者:管理员    发布于:2016-04-28 08:19:45    文字:【】【】【

  表1煤样工业分析煤粉粒度不均匀将导致煤粉燃烧不完全,气体污染物排放量增大,飞灰含碳量增加等各种不良结果。在电厂的制粉系统中,影响磨煤机大出力的主要煤质指标为煤的可磨性,一般以可磨性指数来衡量。哈氏可磨性指数(HGI)是一个无量纲的物理量,可用来衡量煤的可磨性,其值的大小反映了不同煤样破碎成粉的相对难易程度。本文运用哈氏可磨性指数测定仪和马尔文激光粒度仪分别对不同煤化程度的煤种进行了可磨性指数测定和激光粒度分析试验,以分析不同煤化程度煤的可磨性指数变化规律以及破碎后的粒度分布形式。

  1试验11煤样选择试验选择了几种不同煤化程度的煤,包括无12试验过程121哈氏可磨性指数测定按国际标准对煤进行HGI的测定。

  22煤粉粒度测量采用Malvem2000激光粒度仪测定各煤样经过哈氏可磨仪后的粒度分布。用粒度频率分布曲线来表示粒度分布,它表示与各个粒级相对应的粒子在全粒子群中所占的百分数。

  2试验结果及分析1不同煤化程度煤的可磨性指数变化煤的哈氏可磨性指数在煤的加工利用方面是一个重要的参数,尤其是在煤粉锅炉燃烧中。煤的哈氏可磨性指数会随着煤化程度、成煤条件等因素的不同而有所变化|1.试验得到各煤样的哈氏可磨性指数如表2所示。

  表2煤样的哈氏可磨性指数值煤种无烟煤贫煤平朔烟煤俄罗斯烟煤褐煤对几种不同煤化程度的煤进行试验后,从其可磨性指数可以看出,低变质的印尼褐煤的可磨性指数较低,为50左右;中等煤化程度的烟煤的可磨性指数偏高;而无烟煤和贫煤的可磨性指数属中等,位于50到70之间。

  22煤的可磨性指数变化的影响因素分析221煤中挥发分的影响挥发分是煤质的一个重要指标121,挥发分产率与煤的煤化程度关系密切,挥发分含量多少又是影响煤粉颗粒着火与燃烧特性的重要参数131.根据以上对可磨性指数与挥发分产率之间关系的描述,经过多项式拟合,发现试验所选煤种的可磨性指数与挥发分产率之间的相关系数较低。

  可见由于煤的复杂性,煤的可磨性影响因素众多,挥发分仅是其中一个因素,利用可磨性和挥发分产率之间的相关性来评价煤的可磨性过于粗糙。222煤中水分的影响根据所选煤种的工业分析,可以看出各煤种的水分含量差别较大,水分不能燃烧,水分的多少影响煤的经济,同时也对可磨性指数的高低有一定影响。

  23不同粒径煤的工业分析变化对五种不同煤化程度的煤经过可磨性测定仪器磨碎后的煤粉进行筛分试验。煤粉首先进行四个等级的筛分,筛分等级主要依据两个方面划定:其一是细粒度为0071mm以下,可磨性指数测定过程中依据0 071mm以下粒级含量来获得可磨性数值,因此0071mm粒级是一个重要的指标;其二是0 200mm两个粒级,这两个粒级的选定主要是因为目前国内电厂大都使用R90和R200两个指标作为煤粉细度的参数。对筛分后各粒级的煤粉进行了工业分析测定,表示的是不同粒级单煤的Mad、VfAd的变化。

  从可以看出,煤粉经过哈氏可磨性仪器碾磨后,无烟煤、贫煤和烟煤的煤粉中细粉的内在水分都比粗粉略高,而印尼褐煤则相反,粗粉中的内在水分比细粉高。这与煤内在水分赋存状态有关,褐煤属于多孔的胶体结构,且结构上的极性基煤煤煤烟窗f"罗尼团较多,吸附的水分也较多。同时,破碎至0 071mm以下煤的细粉中,矿物质得到一定程度的解离,由于不同的煤种所含矿物质含量和矿物质类型不同,煤中的矿物质亲水性较强,这是无烟煤、贫煤和平朔烟煤细粉内在水分含量升高的主要原因。

  挥发分在煤粉的粗粉和细粉中的差别较小,褐煤细粉的挥发分较粗粉高,无烟煤的挥发分在粗粉和细粉中相同,而烟煤和贫煤则是细粉中的挥发分较低。

  灰分在煤粉中集中的粒度也不同,这与煤的煤化程度也有关系。无烟煤、俄罗斯烟煤和褐煤的灰分都集中在煤粉的细粉中,而平朔烟煤和贫煤的灰分却集中在煤粉的粗粉中,这可能正是前三种煤的可磨性指数偏低的原因所在。同时,灰分在煤粉各粒级中的含量亦不同,一般在细粒级和粗粒级中含量较高,而在中间粒级中较低。

  24煤破碎后的粒度分布规律为了研究煤粉破碎后的粒度分布与煤种的煤化程度及可磨性指数之间的关系,对上述煤种进行了激光粒度测定,其粒度分布如为中粒度104rtn以下的细粉分布图,在104~550,um之间的粒度区间内,印尼褐煤的比例明显较其他煤种低,且印尼煤中的粗颗粒主要集中在1 000Mm的煤粉中,而俄罗斯烟煤颗粒粒度分布比较均匀。从图中还能看出,俄罗斯烟煤和平朔烟煤的粒度分布比较相近,贫煤和无烟煤的分布比较相近,都和印尼褐煤的区别较大。煤粉破碎后的粒度分布与煤种的煤化程度有很强的依赖关系,而与煤种的可磨性指数相关性较小,从几种煤的细粉分布图中也可得出这样的结论。中,01~11m之间五种煤的粒度分布为,印尼褐煤低,俄罗斯烟煤和平朔烟煤分布相同,贫煤和无烟煤相差不大;在细粉分布集中的70m区间内褐煤高,其次为烟煤,低的为贫煤和无烟煤,粒度随着煤化程度的升高而降低,并非按照煤种的可磨性指数不同而分布。

  3结论(1)煤粒经过哈氏可磨性测定仪碾磨后,无烟煤、贫煤和烟煤煤粉中细粉的内在水分都比粗粉高,而印尼褐煤则相反;无烟煤、俄罗斯烟煤和褐煤的灰分都集中在煤粉的细粉中,而平朔烟煤和贫煤的灰分却集中在煤粉的粗颗粒中;挥发分在煤粉的粗粉和细粉中的差别较小。

  (2)煤粉破碎后的粒度分布取决于煤种的煤化程度,而与煤种的可磨性指数的相关性较小。

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