蒸汽列管回轉(zhuǎn)干燥技術(shù)用于煤泥干燥的研究*

王宏耀 吳 靜 李曉光 王瑞雪 張海濱

（山東天力干燥股份有限公司，山東省濟(jì)南市，250101）

★ 煤炭科技·加工轉(zhuǎn)化★

蒸汽列管回轉(zhuǎn)干燥技術(shù)用于煤泥干燥的研究*

王宏耀 吳 靜 李曉光 王瑞雪 張海濱

（山東天力干燥股份有限公司，山東省濟(jì)南市，250101）

采用單因素實(shí)驗(yàn)方法研究了煤泥在列管回轉(zhuǎn)小試干燥裝置內(nèi)的運(yùn)動規(guī)律，深入分析了干燥機(jī)轉(zhuǎn)速和煤泥填充率對煤泥干燥效果的影響。采用單因素實(shí)驗(yàn)和均勻試驗(yàn)等試驗(yàn)方法，利用環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥中試裝置研究了煤泥含水率對其運(yùn)動流動性的影響，深入分析了煤泥含水率、干燥溫度以及停留時(shí)間等因素對煤泥干燥效果的影響?；谏鲜鰧?shí)驗(yàn)研究，確定了用于煤泥干燥的蒸汽列管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的最佳運(yùn)行參數(shù)，以期為用于煤泥干燥的環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的工程設(shè)計(jì)提供一定的參考。

蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī) 環(huán)管 煤泥 干燥 粘性物料

1　前言

煤泥作為鍋爐燃料，泛指煤粉含水形成的半固體物，是煤炭生產(chǎn)過程中的一種低質(zhì)固體廢棄物（燃料），濕基煤泥具有高含水、高揮發(fā)分、燃點(diǎn)低以及易自燃的特點(diǎn)，給儲存及運(yùn)輸帶來諸多不便。將高含水的煤泥直接應(yīng)用于電廠鍋爐的燃燒，既影響鍋爐的正常運(yùn)行，又易造成發(fā)電機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定和運(yùn)煤系統(tǒng)堵塞。隨著原煤入洗率的逐年提升，我國的煤泥產(chǎn)量也越來越高。根據(jù)國家能源發(fā)展 “十二五”規(guī)劃中“到2015年，原煤入洗率達(dá)到65%以上”的要求，預(yù)計(jì)2015年產(chǎn)生的煤泥量在2.5億t以上。目前，約有70%的煤泥就地排放和堆放，由于受到堆放場地的制約，其存儲成本越來越高，且遇水流失、遇風(fēng)飛揚(yáng)，對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。對煤泥進(jìn)行干燥脫水可降低煤泥的含水率，干燥后的煤泥呈顆粒狀且熱值提高，通過摻配可以滿足電廠的用煤要求，而且更便于儲存、裝車和運(yùn)輸，是擴(kuò)大煤泥應(yīng)用途徑的一種重要預(yù)處理方式。

目前廣泛采用的煤泥干燥技術(shù)是高溫?zé)煔饣剞D(zhuǎn)干燥技術(shù)，該技術(shù)采用高溫?zé)煔鈱γ耗噙M(jìn)行直接干燥，高溫?zé)煔饣剞D(zhuǎn)干燥機(jī)結(jié)構(gòu)形式簡單，但存在安全性差、熱效率低、系統(tǒng)操作要求高、環(huán)境污染大、占地面積大和干燥產(chǎn)品質(zhì)量不均勻等缺點(diǎn)。與高溫?zé)煔饣剞D(zhuǎn)干燥技術(shù)相比，蒸汽列管回轉(zhuǎn)干燥技術(shù)是一種先進(jìn)的間接干燥技術(shù)，采用蒸汽作為熱源，通過干燥機(jī)內(nèi)的列管與物料進(jìn)行間接換熱，具有高效、節(jié)能、環(huán)保、單機(jī)處理能力大、設(shè)備操作彈性大以及運(yùn)行穩(wěn)定等諸多優(yōu)勢，已在諸多領(lǐng)域呈現(xiàn)出逐漸替代煙氣回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的趨勢。將蒸汽列管回轉(zhuǎn)干燥技術(shù)應(yīng)用于煤泥的干燥可有效解決高溫?zé)煔饣剞D(zhuǎn)干燥存在的諸多問題，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對煤泥干燥技術(shù)的研究主要集中在干燥工藝流程和干燥宏觀處理效果的改進(jìn)等方面，主要對工藝系統(tǒng)的組成、工作原理以及在一些選煤廠應(yīng)用后取得的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行研究，而對于干燥過程中煤泥的運(yùn)動規(guī)律和傳熱特性等理論分析和實(shí)驗(yàn)研究卻很少見，對蒸汽列管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)用于煤泥干燥的研究報(bào)道更加罕見。本文旨在通過對煤泥在蒸汽列管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)運(yùn)動規(guī)律和干燥過程的實(shí)驗(yàn)研究，深入分析干燥過程中操作參數(shù)對煤泥干燥效果的具體影響，以期為煤泥蒸汽列管回轉(zhuǎn)干燥的工程設(shè)計(jì)提供一定的參考。

2　實(shí)驗(yàn)裝置

2.1小試實(shí)驗(yàn)裝置

針對煤泥的干燥特性，建立了一套間接加熱的列管回轉(zhuǎn)干燥小試實(shí)驗(yàn)裝置和系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖及裝置實(shí)物圖分別如圖1和圖2所示。

圖1　小試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖

圖2　小試實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖

由圖1和圖2可以看出，該系統(tǒng)的主體設(shè)備為不銹鋼回轉(zhuǎn)圓筒，配置電磁調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)以調(diào)節(jié)筒體轉(zhuǎn)速，筒體直徑為500 mm，長度為675 mm?；剞D(zhuǎn)筒體內(nèi)以同心圓的方式排列2圈電加熱管，每圈電加熱管沿圓周均勻布置16根。外圈（靠近筒壁）的電加熱管直徑為32 mm，內(nèi)圈的電加熱管直徑為25 mm。電加熱管內(nèi)部設(shè)有電熱絲，通過調(diào)節(jié)電加熱管的輸入功率可以改變加熱管的表面溫度，模擬蒸汽干燥的不同溫度條件。干燥機(jī)筒體的有效容積（去除加熱管的體積）為0.13 m3，所有加熱管的表面積之和為0.75 m2。

2.2中試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)是直管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的升級優(yōu)化，其筒體橫截面上列管形式的橫截面示意圖如圖3所示。

圖3　環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)橫截面示意圖

與傳統(tǒng)直管式干燥機(jī)相比，環(huán)管式蒸汽干燥機(jī)的列管為可拆式結(jié)構(gòu)，維修更換方便，且列管的環(huán)形加熱管間距可調(diào)。因此采用環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)對煤泥進(jìn)行干燥，根據(jù)煤泥原料的結(jié)團(tuán)情況，在干燥機(jī)的不同位置處設(shè)置不同的環(huán)形加熱管間距，可以有效地解決煤泥在干燥過程中的結(jié)團(tuán)堵塞問題。此外，環(huán)管形式的列管與煤泥的接觸方式為順流全面積滑動接觸，具有換熱面積大、耐磨性好以及設(shè)備占地面積小等優(yōu)勢。

采用環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)進(jìn)行煤泥的連續(xù)化中試實(shí)驗(yàn)研究，中試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)、進(jìn)料料斗、螺旋進(jìn)料機(jī)、旋風(fēng)除塵器、引風(fēng)機(jī)、控制系統(tǒng)、蒸汽以及疏水管道等組成，環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥中試實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖如圖4所示。

圖4　環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥中試實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖

由圖4可以看出，環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)是實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的主體設(shè)備，呈長筒形，直徑為0.83 m，長度為4 m，安裝傾角為1.5°，加熱面積為18 m2。干燥機(jī)采用飽和蒸汽作為加熱熱源，蒸汽流量通過設(shè)在蒸汽管道上的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，蒸汽管道上設(shè)置檢測蒸汽消耗量的流量儀表；干燥機(jī)出料口和出氣口分別設(shè)置溫度檢測裝置，用以測定干燥產(chǎn)品和干燥尾氣的溫度；在引風(fēng)管道上設(shè)有流量計(jì)，可測量干燥機(jī)尾氣流量。中試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的流程圖如圖5所示。

圖5　中試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)流程圖

3　實(shí)驗(yàn)方法

采用山東能源淄博礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司埠村煤礦提供的經(jīng)過板框壓濾機(jī)處理后的煤泥作為實(shí)驗(yàn)材料，待干燥煤泥的收到基水分（干基含水率）為33.33%，收到基水分（濕基含水率）為25%，收到基灰分為32.5%，收到基低位發(fā)熱量為14290 kJ/kg，干燥基比熱為1.05 kJ/（kg·℃）。計(jì)算干基含水率和濕基含水率，干基含水率指煤泥樣品中所含水的質(zhì)量與絕干煤泥質(zhì)量的比值，濕基含水率指煤泥樣品中所含水的質(zhì)量與煤泥樣品質(zhì)量的比值。為了便于對比分析，如無特殊說明，煤泥含水率均采用干基含水率表示。

3.1小試實(shí)驗(yàn)

根據(jù)工程實(shí)際的需要，本次實(shí)驗(yàn)研究將干燥后煤泥產(chǎn)品的含水率指標(biāo)設(shè)定為不超過13.64%，實(shí)驗(yàn)工況條件如表1所示。按照表1的參數(shù)設(shè)置好干燥溫度及物料填充率，干燥機(jī)轉(zhuǎn)速定為5 r/min。從干燥機(jī)啟動時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，每隔5 min取樣一次，干燥60 min后實(shí)驗(yàn)結(jié)束，檢測各取樣樣品的含水率，分析干燥溫度和填充率等參數(shù)對煤泥干燥特性的影響。

表1　小試實(shí)驗(yàn)工況條件表

3.2中試實(shí)驗(yàn)

列管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)屬于間接加熱設(shè)備，煤泥在干燥機(jī)中的流動性和粘壁特性將直接影響干燥效果。為了研究煤泥含水率對其流動性和粘壁特性的影響，通過將一定質(zhì)量的煤泥干燥產(chǎn)品與煤泥原料進(jìn)行摻混，可降低進(jìn)料煤泥的含水率。定義摻混比例α為摻入的煤泥產(chǎn)品質(zhì)量與進(jìn)料煤泥總質(zhì)量（即摻入煤泥產(chǎn)品后的煤泥質(zhì)量總和）的比值，見式（1）：

由式（1）可見，通過改變摻混比例可改變進(jìn)料煤泥的含水率。采取均勻?qū)嶒?yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)這2種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行研究，中試實(shí)驗(yàn)工況條件如表2所示，中試實(shí)驗(yàn)工況條件如表3所示。干燥機(jī)煤泥進(jìn)料量為1000 kg/h（對應(yīng)的物料填充率為25%），主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：

表3　中試實(shí)驗(yàn)工況條件表（單因素實(shí)驗(yàn)）

（1）調(diào)整設(shè)置熱源蒸汽壓力和干燥機(jī)轉(zhuǎn)速，按照摻混比例的要求獲得具有一定含水率的進(jìn)料煤泥，將進(jìn)料煤泥按照1000 kg/h的進(jìn)料速度加入列管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)中。

（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，每間隔5 min取樣煤泥產(chǎn)品，測試產(chǎn)品的含水率，記錄產(chǎn)品溫度和尾氣出氣溫度等參數(shù)，分析熱源蒸汽溫度和煤泥停留時(shí)間對干燥效果的影響。進(jìn)料過程中和實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，觀察煤泥的進(jìn)料狀況及其在筒體內(nèi)的粘壁情況。

4　小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

4.1干燥溫度對煤泥干燥特性的影響

為了分析干燥溫度對煤泥干燥特性的影響，測試了表1在各工況條件下煤泥產(chǎn)品的含水率隨干燥溫度的變化，所獲得的各干燥曲線如圖6所示。

圖6　干燥溫度對煤泥干燥過程的影響

由圖6可以看出，當(dāng)干燥條件一定時(shí)，隨著干燥過程的不斷進(jìn)行，干燥速率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。在不同填充率及干燥溫度條件下，煤泥含水率達(dá)到13.64%（工程實(shí)際要求煤泥干燥產(chǎn)品的含水率控制在不高于13.64%），所需的干燥時(shí)間測試結(jié)果如表4所示。

表4　煤泥水率達(dá)到13.64%所需的干燥時(shí)間

由表4可以看出，在煤泥填充率相同的條件下，干燥溫度越高干燥速率越快，煤泥含水率干燥至13.64%所需的干燥時(shí)間越短。在工業(yè)設(shè)計(jì)中，通常保證物料在干燥機(jī)中的停留時(shí)間不低于所需的干燥時(shí)間，且不宜過長，以免出現(xiàn)產(chǎn)品過干現(xiàn)象。表4中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可為不同運(yùn)行條件下，煤泥停留時(shí)間的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

4.2填充率對煤泥干燥特性的影響

為分析煤泥填充率對干燥特性的影響，對表1中各實(shí)驗(yàn)工況條件下的測試結(jié)果進(jìn)行了比較，分析了不同填充率時(shí)煤泥含水率隨干燥時(shí)間的變化情況如圖7所示。

圖7　不同填充率對煤泥干燥過程的影響

由圖7和表4分析可知，隨著干燥機(jī)中煤泥填充率的升高，煤泥含水率干燥至13.64%時(shí)所需的干燥時(shí)間先減少后增加，即煤泥干燥速率先增加后減小，當(dāng)填充率為25%時(shí)，煤泥含水率干燥至13.64%所需的干燥時(shí)間最短，即干燥速率最大，這主要是由干燥過程的傳熱方式和煤泥的運(yùn)動狀態(tài)所決定的。有研究表明，在列管式回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)，物料干燥所需的熱量主要是在物料與列管壁面發(fā)生接觸時(shí)進(jìn)行傳遞的。當(dāng)干燥機(jī)筒體轉(zhuǎn)動時(shí)，煤泥在筒體內(nèi)作月牙狀運(yùn)動，煤泥在筒體內(nèi)的運(yùn)動狀態(tài)示意圖如圖8所示。當(dāng)煤泥填充率過高時(shí)，有一部分煤泥處于靠近轉(zhuǎn)筒圓心的非列管區(qū)域，無法和列管發(fā)生接觸，不利于煤泥和列管之間的熱傳遞，從而降低了該部分煤泥的干燥速率。而當(dāng)煤泥填充率過低時(shí)，煤泥將難以與筒體內(nèi)圈的列管進(jìn)行有效接觸，使列管的加熱面積得不到充分利用，也將使干燥速率有所降低。

圖8　煤泥在筒體內(nèi)的運(yùn)動狀態(tài)示意圖

在工業(yè)裝置設(shè)計(jì)中，合適的填充率可根據(jù)干燥機(jī)橫截面上列管的分布進(jìn)行確定，以物料剛好將列管埋沒為宜，此時(shí)將最有利于發(fā)揮干燥機(jī)的干燥能力，干燥速率最高。

5　中試實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

5.1煤泥的最佳摻混比例

隨著摻混比例α的增加，進(jìn)料煤泥的含水率逐漸降低，其結(jié)團(tuán)直徑逐漸減小。當(dāng)摻混比例達(dá)到14.44%時(shí)，煤泥可經(jīng)進(jìn)料螺旋輸送后順利落入干燥機(jī)內(nèi)，在干燥機(jī)入料口附近，煤泥結(jié)團(tuán)直徑約為25 mm左右，煤泥的堆積量較少，有輕微粘附管壁現(xiàn)象，但隨著干燥機(jī)的轉(zhuǎn)動，粘附物料可被沖刷下落，保證了煤泥在干燥機(jī)內(nèi)的運(yùn)動順暢，無堵料現(xiàn)象發(fā)生。不同摻混比例時(shí)進(jìn)料煤泥在干燥機(jī)內(nèi)的粘壁情況如圖9所示。

圖9　不同摻混比例時(shí)進(jìn)料煤泥在干燥機(jī)內(nèi)的粘壁情況

由圖9可見，當(dāng)摻混比例達(dá)到14.44%時(shí)，干燥過程結(jié)束后，干燥機(jī)內(nèi)基本無煤泥粘壁現(xiàn)象發(fā)生。

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，在工業(yè)設(shè)計(jì)中，煤泥的摻混比例達(dá)到14.44%（即進(jìn)料煤泥含水率低于30.49%）時(shí)，可實(shí)現(xiàn)煤泥的連續(xù)進(jìn)料，煤泥在干燥機(jī)內(nèi)可順暢運(yùn)動，基本無粘壁現(xiàn)象，能夠保證蒸汽列管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的連續(xù)運(yùn)行和干燥效果。

5.2中試試驗(yàn)結(jié)果（均勻?qū)嶒?yàn)）分析

為了研究摻混比例、加熱蒸汽壓力和干燥機(jī)轉(zhuǎn)速對煤泥干燥效果的影響，分別測試了表2所示工況條件下煤泥產(chǎn)品的含水率、出料溫度以及尾氣出氣溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表5　中試試驗(yàn)測試結(jié)果（均勻?qū)嶒?yàn)）

由表5可以看出，煤泥的摻混比例、加熱蒸汽壓力和干燥機(jī)轉(zhuǎn)速均與煤泥產(chǎn)品的干燥程度正相關(guān)，且3個影響因素對煤泥干燥效果的影響為加成作用。

5.3中試試驗(yàn)結(jié)果（單因素實(shí)驗(yàn)）分析

5.3.1摻混比例對煤泥干燥效果的影響

為了分析進(jìn)料煤泥中煤泥產(chǎn)品的摻混比例對煤泥干燥效果的影響，在其它實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下（表3中的工況1，2，3），對不同摻混比例下的煤泥產(chǎn)品含水率、出料溫度和尾氣出氣溫度進(jìn)行了比較，結(jié)果如表6所示。

表6　不同摻混率下的測試結(jié)果（單因素實(shí)驗(yàn)）

由表6可以看出，進(jìn)料煤泥中煤泥產(chǎn)品的摻混比例對煤泥干燥效果的影響不明顯，幾乎可以忽略不計(jì)。這主要是因?yàn)楫?dāng)摻混比例達(dá)到14.44%時(shí)，煤泥的分散性較好，在干燥過程中，煤泥的破碎狀況和運(yùn)動狀態(tài)差別不大，當(dāng)干燥過程所需熱量得到足夠供應(yīng)時(shí)，煤泥中水分的蒸發(fā)過程主要取決于煤泥周圍環(huán)境的溫度和含水率。因而，在煤泥所處環(huán)境條件相同的情況下，所獲得煤泥產(chǎn)品的含水率、出料溫度和尾氣出氣溫度基本無差異。

5.3.2蒸汽壓力對煤泥干燥效果的影響

為了分析蒸汽壓力對煤泥干燥效果的影響，在其它實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下（表3中的工況4，5， 6），測試了不同蒸汽壓力條件下煤泥干燥產(chǎn)品的含水率、出料溫度以及尾氣出氣溫度，測試結(jié)果如圖10所示。

圖10　蒸汽壓力對干燥效果的影響

由圖10可以看出，蒸汽壓力對干燥效果的影響較為顯著。在其它參數(shù)相同的情況下，隨著蒸汽壓力的提高，煤泥產(chǎn)品的含水率明顯降低，出料溫度和尾氣溫度均上升。熱源溫度的提高增大了煤泥和加熱管壁之間的傳熱溫差，在其它條件不變的情況下，可以增大熱源蒸汽和煤泥之間的換熱量，從而提高了煤泥的水分蒸發(fā)速度，在相同的干燥時(shí)間內(nèi)，煤泥產(chǎn)品的含水率會有所降低。由于煤泥中的水分蒸發(fā)后將在引風(fēng)機(jī)的作用下迅速排出干燥機(jī)，在干燥機(jī)中的停留時(shí)間較短，且與列管間的對流換熱系數(shù)較小，因此蒸汽壓力的提高對尾氣出氣溫度的影響并不明顯。

當(dāng)含水率過低時(shí)，易產(chǎn)生廢氣含塵量大和粉塵飛揚(yáng)等不良效果。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，蒸汽壓力控制在0.6 MPa（G）左右較為適宜，可較好地滿足煤泥干燥要求。

5.3.3干燥機(jī)轉(zhuǎn)速對煤泥干燥效果的影響

干燥機(jī)轉(zhuǎn)速直接影響煤泥在干燥機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間，因此干燥機(jī)轉(zhuǎn)速的影響可以反映出煤泥停留時(shí)間對煤泥干燥效果的影響。為了分析干燥機(jī)轉(zhuǎn)速對煤泥干燥效果的影響，在其它實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下（表3中的工況7，8，9），測試了不同干燥機(jī)轉(zhuǎn)速條件下，煤泥產(chǎn)品的含水率、出料溫度以及尾氣出氣溫度對干燥效果的影響，結(jié)果如圖11所示。

由圖11可以看出，隨著干燥機(jī)轉(zhuǎn)速增加，煤泥在干燥機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間減小，煤泥產(chǎn)品的含水率上升，出料溫度和排氣溫度降低。較長的停留時(shí)間有利于獲得含水率較低的產(chǎn)品，但停留時(shí)間過長，將使設(shè)備的生產(chǎn)效率降低，且可能出現(xiàn)產(chǎn)品含水率過低的現(xiàn)象。針對實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)品含水率控制在13.64%左右的要求，干燥機(jī)轉(zhuǎn)速宜選取在2.4 r/min左右即可，此時(shí)煤泥在干燥機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間約為20 min。

圖11　不同干燥機(jī)轉(zhuǎn)速對干燥效果的影響

6　結(jié)論與建議

6.1結(jié)論

（1）采用間接加熱式列管回轉(zhuǎn)干燥小試實(shí)驗(yàn)裝置，對煤泥的干燥過程進(jìn)行了小試實(shí)驗(yàn)研究，可以得到以下結(jié)論：

隨著煤泥填充率的升高，干燥速率先增加后減小。本實(shí)驗(yàn)裝置中，當(dāng)填充率為25%時(shí)，干燥機(jī)的干燥速率最大。在工業(yè)化裝置上，最佳填充率應(yīng)結(jié)合干燥機(jī)內(nèi)列管的位置確定，以物料剛好將列管埋沒為宜；當(dāng)煤泥填充率為25%、干燥溫度為160℃以及干燥時(shí)間約為21 min時(shí)，煤泥的干燥產(chǎn)品含水率達(dá)到要求，可作為工業(yè)化裝置設(shè)計(jì)的參考數(shù)據(jù)。

（2）采用環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥中試實(shí)驗(yàn)裝置，對煤泥的干燥過程進(jìn)行了連續(xù)化的中試實(shí)驗(yàn)研究，得到以下結(jié)論：

當(dāng)摻混比例達(dá)到14.44%，即進(jìn)料煤泥的含水率為30.49%時(shí)，干燥機(jī)內(nèi)無堵料及粘壁現(xiàn)象，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行；蒸汽壓力對干燥效果有顯著影響，隨著蒸汽壓力的提高，煤泥產(chǎn)品的含水率明顯降低，出料溫度和尾氣溫度均上升，在實(shí)際生產(chǎn)中，建議蒸汽壓力控制在0.6 MPa（G）左右；隨著干燥機(jī)轉(zhuǎn)速的降低，煤泥在干燥機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間增加，煤泥產(chǎn)品的含水率下降，出料溫度和排氣溫度均有所提高。在工業(yè)生產(chǎn)中，干燥機(jī)轉(zhuǎn)速宜選取在2.4 r/min左右為宜，此時(shí)煤泥在干燥機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間約為20 min。

6.2建議

綜上所述，煤泥的蒸汽列管回轉(zhuǎn)干燥過程的影響因素較多，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中應(yīng)綜合考慮轉(zhuǎn)速、填充率和蒸汽壓力等各因素的影響，可針對所干燥煤泥的理化特性及干燥要求，通過中試實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)的操作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)煤泥連續(xù)、穩(wěn)定、高效的干燥過程，達(dá)到所要求的干燥效果。本研究不僅充分證明了環(huán)管式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥技術(shù)對煤泥干燥的良好適用性，同時(shí)為其工業(yè)化裝置的設(shè)計(jì)提供了可靠的參考。

［1］ 樊玉萍，董憲姝.粒度組成特性對煤泥脫水效果影響的研究［J］.中國煤炭，2015（3）

［2］ 趙璐琪.利用煤泥制備生物質(zhì)型煤的研究 ［J］.中國煤炭，2010（7）

［3］ 李寧，雷宏彬，田忠文等.煤泥資源化利用關(guān)鍵技術(shù)研究分析［J］.煤炭工程，2011（12）

［4］ 李明.采用干燥技術(shù)實(shí)現(xiàn)低質(zhì)煤泥的綜合利用 ［J］.煤炭加工與綜合利用，2012（5）

［5］ 張春玲，馬金良，張林等.煤泥干燥技術(shù)在大興煤礦選煤廠的應(yīng)用［J］.選煤技術(shù)，2009（12）

［6］ 王宏耀，吳靜，吳峰等.一種環(huán)管分體式蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機(jī)［P］.中國專利，CN 101532771 B.2010-11-07

［7］ 吳靜，李選友，陳寶明等.間接加熱式列管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)傳熱系數(shù)的測試方法 ［J］.化工進(jìn)展，2014（9）

［8］ 周立榮.蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)在褐煤干燥上的應(yīng)用［J］.煤炭加工與綜合利用，2010（6）

［9］ 肖寧偉，張明青，曹亦俊.選煤廠難沉降煤泥水性質(zhì)及特點(diǎn)研究［J］.中國煤炭，2012（6）

［10］ 王學(xué)霞，謝廣元，彭耀麗等.新型浮選藥劑改善煤泥分選效果的試驗(yàn)研究［J］.中國煤炭，2013（8）

Research on steam rotary tube drying technology using for coal steam dryer

Wang Hongyao，Wu Jing，Li Xiaoguang，Wang Ruixue，Zhang Haibin
（Shandong Tianli Drying Co.Ltd.，Jinan，Shandong 250101，China）

The authors studied movement rule when coal steam in underbrush dying equipment of rotary tube by taking single factor experiment，and also deeply analyzed rotate impact of speed of dying machine on coal steam dying.By conducting single factor experiment，uniform experiment and other experimental methods，the authors studied impact of coal steam moisture content on movement liquidity by using loop tube steam rotary pilot plant equipment，and deeply analyzed moisture content of coal steam，drying temperature，length of staying and other factors that influenced coal team dying.According to experimental study，the best operating parameter of steam rotary tube dryer was confirmed when using coal steam drying which providing

for technic design of loop tube steam rotary tube dryer.

steam rotary tube dryer，loop tube，coal steam，drying，stickiness materials

TD462.4

A

王宏耀（1972-），男，山東濰坊人，濟(jì)南市青年學(xué)術(shù)帶頭人，現(xiàn)任山東天力干燥股份有限公司副總經(jīng)理，長期從事干燥、節(jié)能、環(huán)保等技術(shù)以及生產(chǎn)的研究開發(fā)工作，所參與研發(fā)的研究成果多次獲得中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)一等獎、山東省科技進(jìn)步一等獎等獎項(xiàng)。

（責(zé)任編輯 王雅琴）

中小企業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金（SQ2013Z0C600008）