煉焦煤預(yù)處理工藝中的干燥終點的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于焦化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及煉焦煤的預(yù)處理，特別涉及一種煉焦煤預(yù)處 理工藝中的干燥終點的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 焦化的入爐水分主要依靠控制進廠原料煤的水分，并經(jīng)過煤場堆積混勻形成較為 穩(wěn)定的配合煤水分進行入爐煉焦，實際操作過程中幾乎沒有控制水分的手段。目前國內(nèi)焦 化行業(yè)較為熱門的煤調(diào)濕工藝（CMC)將水分控制在6~8%之間，其選擇理由是煤料在這個 水分范圍內(nèi)的揚塵量可控，而且焦?fàn)t的廢氣的熱量僅能干燥到這里數(shù)值。對調(diào)節(jié)入爐煤的 水分不具備廣泛性的指導(dǎo)意義，煉焦煤的合理干燥終點的確定方法需要更加精確的評價方 法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種煉焦煤預(yù)處理工藝中干燥終點的確定方 法，根據(jù)該方法可以通過對比原料煤的干燥特點和焦化廠的生產(chǎn)需求確定實際干燥點，使 得煉焦煤調(diào)濕或干燥工藝更具有針對性。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟：
[0005] 1)對原料煤的干燥學(xué)基礎(chǔ)物性進行測定，確定等速干燥和降速干燥的水分分割點 單位為％ ;
[0006] 2)預(yù)設(shè)原料煤的水分含量分別為Qi(重量百分比，單位為％ )，其中i為大于等 于1的整數(shù)；
[0007] 3)將水分含量為Qi的原料煤分成均勻的兩份，對其中的一份原料煤進行初級粒 度篩分，根據(jù)篩分結(jié)果，將該份原料煤按粒度大小劃分成m個兩兩相鄰的粒度等級，每個粒 度等級k t的范圍為d t~d t+1，其中dt > d t+1，且至少有1個粒度等級kt的粒度上限值d ^氐 于Imm ;稱量并計算得到濕煤每一粒度等級kt的重量百分比，所述t為1~m的整數(shù)，所述 m多5 ;
[0008] 4)將另外一份原料煤干燥至恒重，然后對其進行初級粒度篩分，分別稱量并計算 得到干煤中對應(yīng)步驟3)的m個粒度等級k t的重量百分比；
[0009] 5)確定一個特定粒度等級作為控制原料煤水分的控制點，該特定粒度等級的上限 值d t由工藝條件決定，如揚塵控制點或者是質(zhì)量控制點，一般低于1_，計算該特定粒度等 級kt條件下干、濕煤的重量百分比變化差值0，將0的波動范圍設(shè)定為0 <a，a值根據(jù) 工藝條件和使用條件人為進行選擇，如控制揚塵或者控制焦炭質(zhì)量等工藝要求，一般情況 下設(shè)定a值< 15%，然后進行如下判斷：
[0010] ①如果判定干燥過程處于等速干燥階段，如果僅有一個水分含量的原 料煤滿足?C1，直接選用該原料煤的水分含量為該干燥工藝條件下的煉焦煤干燥控制 終點。如果多個水分含量的原料煤滿足?C1，則對所有符合條件? ^的《i進行 經(jīng)濟性分析比較，選取最經(jīng)濟的一種水分含量作為煉焦煤干燥控制終點。
[0011] ②如果判定干燥過程處于降速干燥階段，將和^ 0一起進行經(jīng)濟性 分析比較，選取最經(jīng)濟的一種水分含量作為煉焦煤干燥控制終點。
[0012] 進一步地，所述步驟1)中，確定等速干燥和降速干燥的水分分割點Otl的方法為 通過非等溫干燥特征曲線、等溫干燥特征曲線、對流干燥特征曲線、微波干燥特征曲線和輻 射干燥特征曲線中的一種。
[0013]進一步地，所述m為6~15的整數(shù)。
[0014]進一步地，所述粒度等級kt范圍的上限與下限的差值不超過5mm，t為2~m-1的 整數(shù)。
[0015]所述經(jīng)濟性分析比較方法為工程類的公知知識，主要考慮脫水所需的能耗、設(shè)備 運行狀況、質(zhì)量提升所帶來的效益、環(huán)保效益等工程類的經(jīng)濟性評價指標(biāo)。
[0016]本發(fā)明能夠針對焦化廠不同的設(shè)備形式和原料煤的特征，較為精確的確定煉焦 煤調(diào)濕或干燥過程中的干燥終點的選擇，實現(xiàn)運行過程的經(jīng)濟性，后續(xù)工藝的穩(wěn)定性和水 分去除效果最大化的有機結(jié)合，較好的解決目前煤調(diào)濕工藝過程中的水分過于經(jīng)驗化的現(xiàn) 狀。
【附圖說明】：
[0017]圖1是本發(fā)明的原料煤水分分割點Oci確定示意圖；
[0018]圖2是原料煤水分含量為6%時干、濕煤各粒度等級重量百分比含量圖；
[0019]圖3是原料煤水分含量為5%時干、濕煤各粒度等級重量百分比含量圖。
【具體實施方式】：
[0020] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對發(fā)明做進一步的描述。
[0021] 實施例1
[0022] 某工廠要對原料煤進行干燥預(yù)處理，為確定該原料煤的干燥終點，對該煤用烘箱 干燥，采用每Imin取出測定水分變化的間隔時間方法進行干燥特性分析，干燥曲線如圖1 所示。從圖1中可以看出，該煤的等速干燥和降速干燥的水分分割點O tl= 3%。雖然本具 體實施例中采用上述方法確定等速干燥和降速干燥的水分分割點Qtl，但本領(lǐng)域的技術(shù)人 員知道非等溫干燥特征曲線、等溫干燥特征曲線、對流干燥特征曲線、微波干燥特征曲線和 輻射干燥特征曲線都可以求出該分割點本領(lǐng)域的技術(shù)人員還知道該分割點也可 通過安息角、物料的焓、熵、體積密度、真實密度等基本物性參數(shù)確定。
[0023]然后，預(yù)設(shè)該煤的水分含量Wi為5 %、6 %，將水分含量為5 %、6 %的原料煤各分 成均勻的兩份，對其中的一份原料煤進行初級粒度篩分，根據(jù)篩分結(jié)果，將該份原料煤按粒 度大小劃分成12個兩兩相鄰的粒度等級，稱量并計算得到每一粒度等級kt的重量百分比， 繪出柱狀分析圖，見圖2、圖3(圖2、圖3中，0. 4~Omm的粒度等級和下限為19mm的兩個含 量較小的粒度等級未示出，但不影響解決本發(fā)明的技術(shù)問題），圖1中19~17mm粒度等級 為kp ......，1~0? 5mm粒度等級為kn，0. 5~0? 4mm粒度等級為k12〇
[0024]將另外一份原料煤干燥至恒重，然后對其進行初級粒度篩分，分別稱量并計算得 到干煤中k 12中每個粒度等級kt的重量百分比，繪出柱狀分析圖，見圖2、圖3。
[0025] 從圖2、圖3中可以看出，在兩種水分條件下，將0. 5~0. 4mm粒度等級作為控制原 料煤水分的控制點，根據(jù)工藝要求設(shè)定a = 15%，則：水分含量％為6%時，0 = 4. 69% < 15% ;水分含量％為5%時，0 = 3. 90%< 15%，均滿足條件。由于《i= 5%彡《。 =3%;Ui= 6%彡《f 3%，判定干燥過程處于等速干燥階段，對5%、6%兩種水分含量 進行經(jīng)濟性分析比較，選取最經(jīng)濟的一種水分含量作為煉焦煤干燥控制終點，所以選擇6% 為干燥終點。
[0026] 實施例2
[0027] 本實施例與實施例1的不同之處在于：根據(jù)工藝要求設(shè)定a = 4%。
[0028]貝丨」：水分含量％為6%時，0 =4. 69% >4%;水分含量《 $5%時，0 =3.90% <4%，且〇^=5%彡3%，判定干燥過程處于等速干燥階段。由于僅有5%-個水 分控制點滿足條件，因此5%為該煤種的干燥終點。
【主權(quán)項】
1. 一種煉焦煤預(yù)處理工藝中干燥終點的確定方法，其特征在于：該方法包括以下步 驟： 1) 對原料煤的干燥學(xué)基礎(chǔ)物性進行測定，確定等速干燥和降速干燥的水分分割點Otl, 單位為％ ; 2) 預(yù)設(shè)原料煤的水分重量百分比含量分別為Qi，其中i為大于等于1的整數(shù)； 3) 將水分含量為Qi的原料煤分成均勻的兩份，對其中的一份原料煤進行初級粒度篩 分，根據(jù)篩分結(jié)果，將該份原料煤按粒度大小劃分成m個兩兩相鄰的粒度等級，每個粒度等 級kt的范圍為dt~dt+1，其中dt >dt+1，且至少有1個粒度等級kt的粒度上限值dt低于Imm; 稱量并計算得到濕煤每一粒度等級kt的重量百分比，所述t為1~m的整數(shù)，所述m多5 ; 4) 將另外一份原料煤干燥至恒重，然后對其進行初級粒度篩分，分別稱量并計算得到 干煤中對應(yīng)步驟3)的m個粒度等級kt的重量百分比； 5) 確定一個特定粒度等級作為控制原料煤水分的控制點，計算該特定粒度等級kt條件 下干、濕煤的重量百分比變化差值0，將0的波動范圍設(shè)定為0 <a，并在0Sa的情況 下進行如下判斷： ①如果?C1，判定干燥過程處于等速干燥階段，如果僅有一個水分含量的原料煤 滿足^，直接選用該原料煤的水分含量為該干燥工藝條件下的煉焦煤干燥控制終 點；如果多個水分含量的原料煤滿足則進行經(jīng)濟性分析比較，選取最經(jīng)濟的一種 水分含量作為煉焦煤干燥控制終點； 0如果^，判定干燥過程處于降速干燥階段，將〇^和《 ^-起進行經(jīng)濟性分析 比較，選取最經(jīng)濟的一種水分含量作為煉焦煤干燥控制終點。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉焦煤預(yù)處理工藝中干燥終點的確定方法，其特征在于： 所述步驟1)中，確定等速干燥和降速干燥的水分分割點Qtl的方法為通過非等溫干燥 特征曲線、等溫干燥特征曲線、對流干燥特征曲線、微波干燥特征曲線和輻射干燥特征曲線 中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉焦煤預(yù)處理工藝中干燥終點的確定方法，其特征在于： 所述步驟3)中，m為6~15的整數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煉焦煤預(yù)處理工藝中干燥終點的確定方法，其特征在 于： 所述步驟3)中，所述粒度等級kt范圍的上限與下限的差值不超過3mm，t為2~m-1 的整數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煉焦煤預(yù)處理工藝中干燥終點的確定方法，其特征在 于： 所述步驟5)中，作為控制原料煤水分的控制點的特定粒度等級的上限值dt< 1mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的煉焦煤預(yù)處理工藝中干燥終點的確定方法，其特征在于： 所述步驟5)中，作為控制原料煤水分的控制點的特定粒度等級的上限值dt< 1mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煉焦煤預(yù)處理工藝中干燥終點的確定方法，該方法包括以下步驟：1)對原料煤的干燥學(xué)基礎(chǔ)物性進行測定，確定等速干燥和降速干燥的水分分割點ω0，單位為％；2)預(yù)設(shè)原料煤的水分情況下，將原料煤干、濕狀態(tài)重量百分比進行對比；3)通過經(jīng)濟性分析，判斷特定粒度等級條件，預(yù)設(shè)水分或者水分分割點是否滿足作為煉焦煤干燥控制終點要求。本發(fā)明能夠針對焦化廠不同的設(shè)備形式和原料煤的特征，較為精確的確定煉焦煤調(diào)濕或干燥過程中的干燥終點的選擇，實現(xiàn)運行過程的經(jīng)濟性，后續(xù)工藝的穩(wěn)定性和水分去除效果最大化的有機結(jié)合，較好的解決目前煤調(diào)濕工藝過程中的水分過于經(jīng)驗化的現(xiàn)狀。
【IPC分類】C10B57/04
【公開號】CN104962304
【申請?zhí)枴緾N201510273891
【發(fā)明人】陳鵬, 薛改鳳, 盛軍波, 常紅兵, 陳勝春, 鮑俊芳, 崔會明, 張雪紅, 詹立志, 陳細(xì)濤
【申請人】武漢鋼鐵(集團)公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年5月26日