空气重介质流化床干法选煤机设计与实践

我国煤矿资源分布上偏向于西部干旱缺水地区,在落实煤矿开采工作时,需要对干法选煤技术及设备进行设计和应用。新一代干法选煤机具有加重质循环量小、流化床密度均匀稳定和整机可靠性高的优点,不过在实际应用中还存在一些问题。故此,阐述空气重介流化床干法选煤技术的原理,分析选煤机的机构设计与应用,以确保空气重介质流化床干法选煤机有较高的应用价值。

空气重介质流化床中细粒煤的流化与分选特性

3~1 mm粒级细粒煤介于煤粉与传统空气重介质流化床分选所适用的粒度之间,其在空气重介质流化床中被分选的同时对自身分选与流化特性产生重要影响。利用高速动态摄影等手段详细研究了空气重介质流化床分选3~1 mm细粒煤过程中不同流化数下床层的流化特性、压降波动、煤粒分离混合规律以及流化床中不同高度处的密度分布,阐释了气泡在分选过程中的作用机理。结果表明,加入一定量细粒煤后床层密度降低,流化效果发生了一定程度的改变。随着气速的增加,煤粒在流化床中先后经历了分离与混合两种状态,流化床各高度的密度也随之改变。当流化数在1.8~2.0时煤粒达到较好的分离效果。随着气速增大煤粒受气流影响增大,不再严格按照流化床密度分离。

-0.5mm煤粉对空气重介质流化床流化特性的影响

为研究-0.5 mm煤粉在空气重介质流化床中的分布规律与影响效果,采用煤粉含量分布标准差、煤粉灰分分布标准差以及在稳定区间内的压降波动标准差3个指标分析了煤粉在分选流化床中的流化质量及分选性能。结果表明:-0.5 mm煤粉对流化质量有显著影响,少量-0.5 mm煤粉能促进形成密度均匀稳定的分选流化床,过多煤粉含量对流化床密度稳定不利,试验条件下最佳的-0.5 mm含量为6%;同时揭示了-0.5 mm煤粉在流化床中的分布规律,为空气重介质流化床的分选稳定控制提供了依据。

基于Euler-Euler模型的空气重介质流化床密度分布特性

以Geldart B类磁铁矿粉为主体加重质,采用试验测量与基于Euler-Euler多相流模型的数值计算相结合的方法,考察流化床沿床层高度方向和轴向的密度分布特性。结果表明:当操作气速控制在1.50Umf≤U≤2.20Umf时,床层密度沿床层高度方向与轴向位置的分布范围分别为1.95～2.10 g/cm3与2.00～2.10 g/cm3,两者的密度标准差均小于0.20 g/cm3。其中,轴向密度稳定性要高于床高方向密度稳定性,因此在实际分选过程中要侧重保持沿床高方向的密度波动性最小,进而提高流化床三维空间内的密度均匀稳定性,试验测量与数值模拟结果基本吻合。

空气重介质流化床的双流体模型及其数值验证

为了研究室气重介质流化床的分选机理 ,用双流体方法建立了描述空气重介质流化床的模型方程组 ,给出了模型中各项的物理意义 ,确定了模型参数 .使用控制容积有限差分法将模型方程离散化 ,求解方程采用迭代方法 ,并计算了空气重介质流化床的密度分布 ,其结果与实验吻合 ,验证了模型的正确性 .

空气重介质流化床气泡行为及其对分选的影响

空气重介质干法选煤流化床属于高密浓相稳定鼓泡床 ,气泡的行为直接影响分选效果 .介绍了空气重介质流化床中气泡行为的重要性及特点 ,导出了以气泡体积分率表示的流化床密度表达式 ,分析了气泡对流化床的 6mm实际分选粒度下限的影响 .同时 ,阐述了流化床中介质的返混和颗粒透泡对产品错配的影响 ,并给出了一个不同粒度级分选结果 Ep的实例 .结果表明 :气泡是影响分选精度的重要因素 ,其体积分率的变化与床层密度波动密切相关 .

空气重介质流化床多元加重质流化特性研究

文章选择了-0.3+0.15mm、-0.15+0.125mm和-0.125+0.074mm三个粒级的硼铁矿粉,分别与-0.074+0.045mm磁铁矿粉以不同总量配比组成两元加重质,进行流化特性的考察研究。根据试验结果,建立了多元加重质流化床的起始流化速度与平均粒度之间的回归模型和密度模型。

空气重介质流化床的床层黏度研究

利用旋转法对空气重介质流化床的床层黏度进行研究,分析影响流化床床层黏度的因素,建立床层黏度与影响因素的数学模型。结果表明:流化床床层黏度随着加重质磁铁矿粉平均粒度的增大而增大,随着流化气速的增大而减小,随着床层高度及重介质水分含量的增大而增大;当煤粉质量分数大于12%时,床层黏度明显增大,煤粉质量分数为17%时,气-固两相流的流动性变差。

细粒煤在空气重介质流化床中分层规律的研究

为研究细粒煤在空气重介质流化床中的分层规律,试验采用空气重介质流化床,对3～6mm细粒煤在床层高度分别为150,200,250mm时的分选做了初步的探讨,所用实验设备为直径170mm,高为500mm的圆柱体流化床.研究结果表明:高密度细粒煤大部分聚集在床层中下部;低密度细粒煤则倾向于在床层中上部聚集.因为在此加重质粒度组成及流态化条件下达到了颗粒分选下限,导致分选效果变差.

PLC变频调速在空气重介质流化床中的应用

空气重介质流化床干法选煤是适用于缺水地区煤炭加工的一种方法.阐述了流化床床高和密度对分选过程的影响和重要性,针对其特定的工艺特点提出利用PLC对空气重介质流化床叶轮给料器进行变频调速,使流化床床高和密度保持均匀、稳定.

空气重介质流化床高对流化特性影响

目前空气重介质流化床干法选煤技术已经逐步应用于工业中,为提高其分选精度,优化工艺参数,以流化床床层压降、起始流化气速、初始鼓泡气速和床层膨胀率为技术指标,研究流化床的流化特性,为现场工艺参数的优化和技术指标的选取提供理论依据。

空气重介质流化床流化特性及密度梯度分布研究

为实现物料的有效分选，以磁铁矿粉和玻璃微粉为混合加重质，研究了混合加重质的流化特性及空气重介质流化床床层密度梯度分布情况。结果表明：空气重介质流化床形成了均匀稳定的流化状态。当流化气速大于7．10cm／s后，床层压降基本维持在510Pa．床层密度基本不变。为1．71～1．74g/cm^3。当流化气速为7．95cm／s时，流化床内气泡直径为15～25mm，且分布均匀，流化床各层平均密度从上至下依次为1．72、1．74、1．74、1．74、1．73g/cm^3。流化床上部区域，超微细玻璃微粉被气流带到床层表面，使表面床层密度较小；流化床底部区域，气体分布相对均匀，并未形成大气泡，使该区域流化床床层平均密度偏小：而床层大部分区域床层平均密度均为1．74g/cm^3，比较稳定。因此，当流化气速为7．95cm／s时．流化床内并未形成明显的分层和分级现象，说明加重质混合比较均匀．为空气重介质流化床分选物料创造良好条件。

气固搅拌空气重介质流化床中细粒煤分层规律研究

为了研究气固搅拌空气重介质流化床中细粒煤分层规律以及其分选粒度下限,对气固搅拌空气重介质流化床的流化特性进行了研究。结果表明,气固搅拌空气重介质流化床在转速为100 r/min时有较为稳定的流化特性;6-3 mm粒级的原煤灰分随着流化床床层高度的增加而减小,表现出良好的密度分层规律和分选特性。原煤分级分选结果表明：普通流化床对13-6 mm粒级有较为明显的分选效果,灰分离析标准差达到1.56;气固搅拌空气重介质流化床对13-6、6-5、5-4 mm三个粒级都有明显的分选效果,灰分离析标准差分别为1.74、1.36、1.35。气固搅拌空气重介质流化床分选细粒煤的下限介于4-3 mm,且对3-1 mm的细粒煤没有分选效果。

空气重介质流化床压降计算模型研究

根据量纲和谐定理,推导了床层压降与各相关联因子之间的关系,并整理得出适用于空气重介质流化床床层的压降关联式。在得出关联式后进行实验研究与数值模拟与的关联式;使用Mat Lab软件模拟两者之间的关系,得到膨胀率函数。模型公式与实验结果相吻合,其相关性系数可以达到0.97。

空气重介质流化床干法选煤加重质的研究现状

分析了空气重介质流化床加重质粒度的级配原则,列举了国内外学者在空气重介质流化床干法选煤加重质领域的研究现状,指出各种加重质均有各自的优势和不足。

空气重介质流化床混级硼铁矿粉流化特性研究

选取0.15~0.125 mm与0.125~0.074 mm、0.3~0.15 mm与0.15~0.074 mm的混级硼铁矿粉,分别以不同重量配比组成拓宽粒级加重质,进行了流化特性的详细考察研究;根据试验结果,建立了硼铁矿粉作为加重质流化床起始流化速度与平均粒度之间的回归模型和上下床层的密度差模型。

空气重介质流化床中入料颗粒的受力特性

入料颗粒在空气重介质流化床中所受合力是决定颗粒运动行为与分离特性的关键.在理论分析的基础上,建立了入料颗粒在流化床中运动时的受力平衡方程.采用自行研制的颗粒受力测量装置,对不同粒径示踪颗粒在流化床中的受力变化进行了准确测量,结果表明:对粒径为8～10mm、密度为7 850kg/m3的球形颗粒,在以0.3～0.1mm高密度磁铁矿粉作为加重质形成的稳定流化床中,其受力稳定,并与理论计算符合良好.

空气重介质振动流化床入料特性与操作参数的协同研究

入料物性直接影响空气重介质流化床的分选效果,为此进行了不同粒度和不同可选性煤样的分选特性研究,考察了抛射强度、风量与入料特性的协同作用。结果表明：粒级对分选精度的影响显著,随粒级减小,Ep值变大,50～25,25～13和13～6 mm粒级难选煤最小Ep值分别为0.06,0.07和0.11 g/cm3;可选性对Ep值略有影响,50～25 mm粒级不同可选性煤样,易选、中等可选和较难选煤样最小Ep值分别为0.035,0.040和0.045 g/cm3。通过优化风量和抛射强度,分选精度明显提高,不同粒级或可选性煤样优化后的风量和抛射强度相近,均分别在140 m3/h和1.46左右。分析了气泡生成频率与床体振动频率的关系,揭示了振动改善流态化分选的作用机理。

采用空气重介流化床选煤技术分选高密度无烟煤的研究

针对高密度老年无烟煤的煤质特征与分选要求，本文从理论分析和实验研究两个方面论述了采用空气重介流化床干法选煤技术分选高密度老年无烟煤的结果。

流化介质物性对流化床流化特性影响的研究

介绍了加重质的制备过程及其物理性质;研究了加重质粒度与流化床流化特性的关系:随着颗粒粒度减小,床层密度趋于均匀,床层膨胀率增大,起始流化速度减小;对实际分选过程中选择合适的流化介质提出了建议。