煤泥浮选的原理和应用（煤泥用于流化床燃烧时的结团过程研究）

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煤泥浮选的原理和应用（煤泥用于流化床燃烧时的结团过程研究）(1)

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本文深入研究煤泥的凝聚结团过程，并分别从时间和空间角度，对凝聚结团过程中的水分、矿物质以及官能团进行研究，以期为煤泥在流化床锅炉中凝聚结团现象的认识提供理论依据。

作者

王飞1，赵江婷1，张圆圆1，张雷1，杨凤玲1，张培华1，郭庆2，程芳琴1

作者单位

1.山西大学国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室低附加值煤基资源高值利用协同创新中心

2.国网山西省电力公司

摘要

循环流化床燃烧是煤泥利用的主要方式之一，湿煤泥入炉后的凝聚结团现象具有两面性，对煤泥在循化流化床中的稳定燃烧至关重要。为了探究煤泥结团过程的机理，为煤泥的高效利用提供理论指导，笔者分别从时间和空间两个角度，对煤泥团在入炉后抗压强度、水分、矿物及官能团随时间的变化以及煤泥柱外部、中部及内部的变化进行研究。

抗压强度是衡量结团强度的重要指标，结果表明，煤泥柱的抗压强度随停留时间的延长呈先增大后降低的趋势，结合对煤泥不同时间正面及剖面的观察以及不同时间水分、矿物质种类及官能团变化的结果，分析认为，0～30 s时，煤泥柱抗压强度增加主要与水分蒸发有关;30～90 s时，抗压强度的变化可能不仅与水分有关，还与高温下的热解及热分解有关；90～210 s时，抗压强度迅速增加，与矿物质和官能团的变化有关，但也可能与挥发分析出过程中产生的中间相有关。温度是影响煤泥凝聚结团的重要因素，炉温较低时，水分和挥发分析出较缓慢，不利于中间相发育，故抗压强度相对较低，在一定范围内抗压强度随炉温的升高而增大，但炉温过高，引起挥发分快速析出，可能抑制中间相的发育而影响抗压强度，因此合适的炉温利于中间相的形成，促进抗压强度的增加，850 ℃可使煤泥达到相对较高的抗压强度。

文中插图

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图1 煤泥柱表面及内部形成的可明显分辨的环状结构

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图2 煤泥柱抗压强度随时间的变化(850 ℃)

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图3 煤泥柱正面和剖面的变化

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图4 煤泥柱不同部位水分含量随时间的变化

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图5 煤泥柱内部和外部矿物质随时间的变化

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图6 煤泥柱内部官能团随时间的变化

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图7 不同温度下煤泥柱抗压强度随时间的变化

结论

1）煤泥柱的抗压强度随停留时间的延长呈现先增大再降低的规律。

2）煤泥柱在0～30 s抗压强度的增加主要与水分蒸发有关，30～90 s时间段抗压强度的变化可能不仅与水分有关，还与高温下的热解及热分解有关，而90～210 s时间段抗压强度的迅速增加，与矿物质和官能团的变化有一定关系，但也可能与挥发分析出过程中产生的中间相有关。

3）温度是影响煤泥凝聚结团的重要因素，850 ℃可使煤泥达到相对较高的抗压强度。

引文格式

王飞，赵江婷，张圆圆,等.煤泥用于流化床燃烧时的结团过程研究[J].洁净煤技术，2019，25(4):106-110.

WANG Fei，ZHAO Jiangting，ZHANG Yuanyuan,et al.Investigation of agglomeration process of coal slime used in fluidized bed combustion[J].Clean Coal Technology，2019，25(4):106-110.

END

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