火力发电厂粉煤灰干燥特性研究

环境污染治理技术与设备火力发电厂粉煤灰干燥特性研宄崔畅林吕太张玉峰柏静儒东北电力学犍动力工枰系。吉林132012曲振尧山东滕州热电厂，滕州277500煤灰平衡湿含量计算式，分析了在干燥过程中粉煤灰的阻力特性，为粉煤灰干燥装置的工业化设计提供了理论依据。
在我国电力工业中，火力发电大约占总发电量以。多年来未被利用的粉煤灰已超过5亿，了地超过2002，付1态环境造成很大的威胁在粉煤灰综合利用过程中，无论储存和运输干灰都比较容呔此外，些综合利项目工艺要求必须使干灰，因此，干灰的需求量要比湿灰大得多。如何将过去储存在灰场定水分的粉煤灰利用起来，变废为宝是目前亟待解决的问。
受某电力集团委6，东北电力学院对粉煤灰的千燥特性曲线平衡含湿量丁1燥率线粉煤灰料层厚度与阻力的关系等影响干燥的因素进行了实验研宄，为粉煤灰笈化，提供，理论依据，1试验所用粉煤灰的物理性质粉煤灰的粒度分布对粉煤灰的干燥特性有重要影响1本试验所用的粉煤灰为某热电厂的粉煤灰。锅炉为固态排沾煤粉炉，所用煤种为晷某，除尘式以麻石7尺膜湿式除尘，实验用湿灰是己在灰场堆积多年的粉析，所用的仪器为激光粒度分析仪。粉煤灰的粒度基本集中在20100，1之间，基本符合正态分布。
在粉煤灰的物理性质中，细度或粒度是比较重哎的1观它直接影响粉煤灰的其他物理性质。粉煤灰越细，微小颗粒占的比重越大，其活性越大。因为粉煤灰中多孔玻璃体含有较多的气孔，等于增大了比面积，常常给测量带来误差。粉煤灰的容重和比重，反映其空心玻璃珠及多孔玻璃体的含1当含量较多时。容讯较小。本次实验所用粉煤灰的主要平均物理性质为比屯2.01容重6721尽13质唱比积3898，7异，2实验设备的设计根据粉煤灰湿度较大且有团块结构内含定资助项目吉林省教育厅资助项目吉教科合字2002年第35号收稿日期3冬29；修订日期200305气固两相流流化床锅炉和环境保护方面的理论及应用技术研宄工作杂质的实际情况，我们设计了转筒式千燥实验装置，其意实验台主要几何尺寸为直径600长度5500削。设计实验台出力为生产干实验时主要操作参数操作压力在筒体内控制为微负压，热风从进料与物料在筒体内进行并流41对压乃的调节，我们采用送引风机平衡通风，在引风机的入口和鼓风机的出口我们分别安装了蝶陶，以控制风量和调节风压。
操作温度考虑实际应用时要尽量采用低品质热源如电厂锅炉排烟，实验过程中干燥介质的温设设定作1260，之间。
粉煤灰进出口含湿量本试验用粉煤灰是吉林西关热电厂灰场堆积多年的湿灰。其进1湿含量在3033之间，出口湿含量在1.02.0之间。
操作风速1于煤灰颗粒太小，过高风速可能会导致气力输送，但千燥介质流速太小，又会使实验台出力和干燥器效率将大大下降，故设定空气流j.El2ms.，烟气湿度设计采用的是模拟锅炉尾部烟道气来干燥粉煤灰，设定相对湿含量值在2左右，本试验是用煤气燃烧后再增加水分的模拟干燥介质，其特性与锅炉排烟基本致。
干燥器的转速通过调整转筒干燥的转速，可以控制物料在转筒内停留的时间，试验中转筒的转速是通过变速箱和传动齿轮来控制的，我们共设计3个不齿数的齿轮，其传动转速为3.，1.
3试验过程及数据试验过程为每次试验前，打开煤气罐，调节送引风机，使通风基本上达到平衡，以减少漏气量；在此过程中，调节温度和风速使其稳定在设计值。稳定段，间后，转筒对外散热量达到个衡。此即可进行燥试在试验中干燥后的物料通过两个途径收，个是通过转筒干燥器下面的出料口，另个足通过旋风除尘器出料1.付次试验进行1我们设计了刮板式送料装进拥调速电机来控制给剌在1试验过程中保1屯机转数，保证了送料的稳定性。试验完成17，收集的干灰马。利1烘丁1箱干燥。测其湿含量。
3.1干燥特性曲线从试验中测，得到逐时物料湿含量和绝下重量。每次试验中用料量相同，初始湿含量相近，用重试衣小1艮不方便，常习惯用干基湿合量描述下1燥过程，即物料湿含量，心，料绝干重幻。
干煽时间扣爪从式2中可以看出，服而且所的曲线具有共同的起点和终点0，10，而中间变化趋势各不相同。
3.2平衡湿含量物料在温湿投忸定的空气中干燥足够的时间后，物料面水蒸气分压力与空气中含水蒸气分压力相等。物料的湿含姑不再发生变化。干燥过程达阳5160时十燥速率曲线3.3粉煤灰的干燥率干燥违申1的定义为位，问单位十燥丽枳所除去的湿分重量，以7，故1物料的湿含量1笔如；由式1计算得到23的干燥特性曲线。从中可以看出，不同的试验参数具有不同的初始湿含量和平衡湿含量，拟和曲线仍不方便。为此需要可边财尺，它定义到平衡状态。理论上，物料面的水蒸气分土力足物料温度和含湿量的函数，而空气中水蒸气分压力受空气温度和相对湿度的制约，因此，平衡状态下物步进行归，化处理，引入含湿量比含湿量比；衡湿合量免始湿含量。
料的含湿量可以成空气的热力学温度7，和相对湿度叫的函数，利用上面得到的函数关系，可得千基湿含4岵水干料有时难以测定干燥介质和被干燥物料的接触面积木则可用干燥强度岸千燥进行的速度。其笮位为1广或公式如下木试骀中以湿含玷为横十标，纵坐标为千燥强度，在不同温度下的干燥速率曲线4和5.
3.4粉煤灰的料层高度和风速压降之间的关系为了探讨物料不翻动式干燥装置应用在粉煤灰千燥过程的可能性，我们还使用简单的物料不动的干燥装置对湿粉煤灰的通风阻力和压降之间的关系进行了试验。粉煤灰是在自然堆积状态下放在料筒内，主要是验证粉煤灰的通风阻力特性。本试验中温度在1400左右，通风压力在9，8，270，水柱下进行的，从6可以出，即使是在粉煤灰度2，洲1风速。8左心，料阻乃已经达270水柱。因此，粉煤灰的通风阻力是非常大的，由于热空气的热容量很小，要达到定的粉煤灰户燥量，则必须要有很薄的料层和很大的通风面积或压头很高的空气压缩机。
阁6粉煤灰厚度与巧违压降的又系4讨论和结论从2和3干燥特性曲线可看出干燥介质的温度对干燥过程影响较大，为缩短干燥时间提高干燥设备出力应尽量选取温介质。此外，从曲线还可以看出无论千燥介质的温度多高，在粉煤灰湿含量达到2左右时，其干燥速率很小，几乎为零。通过对千燥设备长度的推算可知如将湿含量27的粉煤灰进步下燥到湿含量1.时，则转筒千燥装置的长度大约要增加6070.，这很从然是得不偿失的。因此，在设计粉煤灰干燥装置时佳干燥灰的含水量应是2.过份千燥会人人，加成本。
从4和5可知粉煤灰的个干燥阶段即升速阶段恒速阶段降速阶段分界并不明显。对于固定式干燥装置会由于料层厚度的影响，现出随干燥介质温度的降低，各层间干燥条件会产生差异。而对于悬浮式干燥装置，在物料正常干燥区间可以不考虑干燥介质含物料浓度的影响，认为全部物料干燥条件基本是相同的。
由于粉煤灰粒径很细且含有部分水分，所以通风阻力很大。在选择或设计干燥装置时应采用物料可以翻动的丁燥设备，若灰中杂质较少时。可以考虑使用流化床丁燥设备，如杂质较多可以使用滚筒式千燥装迓。
郭延杰，田义。我国粉煤灰综合利用的现状及发展的趋势。煤炭加工及综合利用，7，句4750吕太，仇林庆，曲振尧。对火电厂粉煤灰平衡湿含量的试验和分析。环境污染治理技术与设备，2002，32830责任裤辑郑晓梅