陳燕芳
(大同煤礦集團大地選煤工程有限責任公司,山西大同 037057)
目前我國的離心式脫水機在選煤廠的應用比較廣泛,煤泥水處理技術可以使離心式脫水機得到更好的應用[1]。煤泥水是指煤粉與其他雜質在洗選過程中懸浮于分選介質中的物質,所以要想能夠循環(huán)使用,必須對其進行處理,并且要符合國家的法規(guī)要求,而現在煤粉量的產量越來越多,更不好處理。目前煤泥水處理有以下3種:物化預處理,凈化處理,深化處理。如果煤粉量過多,會使煤泥水更加稠密,更容易沉淀,更不好清理,但是煤泥水處理不好,也會影響其他系統(tǒng)的操作[2]。因此,研究分化細粒與完善格外重要,煤泥水處理技術成為選煤研究開發(fā)的重點。
目前我國重工業(yè)發(fā)展迅速,作為推動重工業(yè)發(fā)展的煤起到越來越重要的作用,我國每年不僅使用大量的煤還出口大量的煤,所以對煤處理技術的要求越來越高[3]。但由于我國現在推行低碳生活,綠色環(huán)保成為我國目前發(fā)展的主題,所以對煤的要求也越來越高,這就使重介質越來越重要,導致重介質選煤在選煤工業(yè)中占有的比重越來越大,但是煤粉卻對重介質選煤有著阻礙作用,這就好比像是一個機器,若是收到外界的阻撓,必將不會完整地運作,會使其運作速度減慢。其次,煤粉過多使煤泥水處理也更加的困難。因此我國引進并推廣使用離心式脫粉機,其作用是先去掉煤粉,減少煤粉的沉淀,這對重介質選煤的使用是十分有利的[4]。但是,當脫粉機運行條件改變時,轉子轉速也應該隨之改變,同上所述,生產中不能根據其運行條件的改變及時調節(jié)轉子轉速[5]。因此,脫粉機分離效率較低,不能充分發(fā)揮其脫粉作用。
若要對離心式脫粉機進行實驗探究,必須確保采煤工作面地質條件穩(wěn)定、選煤廠生產正常情況下才能發(fā)揮作用,并且可以在3h內完成[6]。但是由于現場試驗客觀條件的限制,并不能得出肯定的結果,實驗都有一定的不確定性,并且每個實驗都會產生一定的誤差,所以實驗所得出的結果不確定,而是在一定的范圍內波動,所以該數據僅供參考[7]。根據該試驗的煤樣情況以及最后結果,將采得煤樣篩分成大于25 mm、25~13 mm、13~6 mm、6~3 mm、3~1 mm、1~0.5 mm和小于0.5 mm各粒級。并根據試驗結果,填寫篩分試驗報告表,如表1所示。
表1 料原煤粒度組成
經過脫粉機脫粉后的篩分試驗結果計算并填寫表2。表中α1、β1、θ1是分離粒度為0.5 mm的篩分試驗各計算值,α2、β2、θ2所對應的是分離粒度為3 mm的各計算值。利用效率公式分別計算6種不同轉速下的脫粉效率η1、η2,如表2所示。
表2 兩種分離粒度效率計算表
為了更清楚地研究轉速以及分級粒度和效率關系,表2可繪制轉速對分離效率的影響曲線圖,如圖1所示。
圖1 速對分離效率的影響
從圖中可以清楚看到脫粉機分離效率隨轉速變化的情況。分離工作時,分離器中的氣流是循環(huán)的,并且能推斷出其循環(huán)過程,煤粉經除塵的空氣再經過百葉窗時流回到分離室中,形成循環(huán)流動。其中,被抽出的空氣由從粗粒排料孔和入料管進入到內部的新鮮空氣補充,使其在循環(huán)系統(tǒng)中運轉。脫粉機工作時,由于主電機轉速不同,導致葉輪與分散盤轉速也不同,使得脫粉機內部流場特性不同,在同一入料條件(入料水分、入料量、入料粒度組成等)都不同的情況下,脫粉機的脫粉效率也不同。由此可以看出轉速對離心式脫粉機有著十分重要的作用,先看橫坐標軸,會發(fā)現轉速的不同會使分離效率不一樣,且不一定就是轉速越大分離效率就越強。從圖上可以看出,轉速如果過大,不但不會使分離率增加,反而還會使其減少。所以也間接表明并不是轉速越大,脫粉率越高。從圖上還可以看出分級粒度不同,分離率也不同,但在剛開始時,卻是一樣的,這說明在一定的轉速范圍內,分離率與分級粒度的大小沒有關系,然而隨著轉速的增加,分離率才逐漸有所變化。但隨著轉速的持續(xù)增加,反而是分級粒數越小的分離率不穩(wěn)定。所以,影響分離率的絕大因素還是轉速,控制好轉速對離心式脫粉機是十分重要的。
離心式脫粉機對我國的發(fā)展十分重要,盡管現在我國還不太流行使用離心式脫粉機,但其在國外的使用已經很普遍。隨著社會的發(fā)展,國內外都在推行綠色環(huán)保,節(jié)約資源,為了使社會更加美好,應對離心式脫粉機推廣使用。離心式脫粉機的性能優(yōu)越,使煤燃燒得更加充分,起到節(jié)約資源的作用。另外可以對其進行創(chuàng)新,現在脫硫技術發(fā)展迅猛,可以嘗試把兩種技術結合起來,不僅起到節(jié)約資源的作用,還達到環(huán)保的目的。
通過對離心式煤粉機的探究,更加了解離心式煤粉機各種功能以及影響其發(fā)展的因素。我國目前在離心式煤粉機上的發(fā)展不容樂觀,可以借鑒國外的技術,有助于研究離心式煤粉機。