澳洲褐煤射頻干燥技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、我國煤炭資源豐富，其中褐煤約占煤炭總儲量的13％。褐煤價格低廉，但其高水分和易自燃的特點引起了在運輸和儲存方面的諸多問題。通過干燥處理降低煤的水分，可以提高褐煤的熱值、提高燃燒效率、降低運輸和儲存成本、更為廣闊的利用價值和減少電廠的排放。因此，脫水干燥技術(shù)對于提高褐煤的競爭力起到了重要的作用。射頻是一種高頻交流電磁波，相比于傳統(tǒng)干燥，射頻干燥具有加熱速度快、能量分布均勻、加熱具有選擇性和物料溫度低的優(yōu)點;相比于微波干燥，射頻干燥具有設(shè)備

2、投資小、穿透深度大的特點。
　　本文以澳洲褐煤為研究對象，進行射頻干燥的試驗研究，旨在為澳洲褐煤的射頻干燥技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。利用介電特性測量系統(tǒng)測量了不同測試頻率、溫度和含水率條件下澳洲褐煤的介電特性。試驗結(jié)果表明:測試頻率、溫度和含水率均對澳洲褐煤的介電特性產(chǎn)生了影響。在所有的測試頻率和溫度下，褐煤樣品的介電常數(shù)和損耗因子都隨著含水率的升高而增大。褐煤樣品的介電常數(shù)隨著測試頻率的升高而增大，損耗因子隨著測試頻率的升高先減小后增大

3、。當(dāng)褐煤樣品的含水率超過27.87％時，介電常數(shù)隨著溫度的升高而減小，當(dāng)含水率低于27.87％時，介電常數(shù)隨溫度的升高而增大。在試驗研究的含水率和溫度范圍內(nèi)，褐煤樣品的損耗因子隨著含水率和溫度的升高而增大。得到澳洲褐煤的介電常數(shù)和損耗因子，可以通過相關(guān)公式計算在不同條件下射頻能量的穿透深度。穿透深度隨著測試頻率、溫度和含水率的升高而減小，并且較低的溫度和含水率對穿透深度的影響更大，通過穿透深度可以設(shè)計物料的最大堆疊厚度。利用射頻干燥系統(tǒng)

4、研究了褐煤粒徑、極板間距、裝載量和間歇加熱系數(shù)對澳洲褐煤干燥特性的影響。試驗結(jié)果表明:澳洲褐煤的粒徑、射頻干燥系統(tǒng)的極板間距、裝載量和間歇加熱系數(shù)均對其干燥特性產(chǎn)生了影響。極板間距、裝載量和間歇加熱系數(shù)對干燥時間產(chǎn)生了顯著的影響，而褐煤粒徑對干燥時間的影響不大。隨著褐煤粒徑和間歇加熱系數(shù)的變大，干燥速率增大;隨著極板間距和裝載量的變大，干燥速率減小。此外，Weibull分布函數(shù)用來描述澳洲褐煤的射頻干燥特性。尺度參數(shù)隨著褐煤粒徑、極板間

5、距和裝載量的減小而變小，隨著間歇加熱系數(shù)的減小而變大。隨著褐煤粒徑、極板間距和裝載量的增大，形狀參數(shù)變小;隨著間歇加熱系數(shù)的增大，形狀參數(shù)變大。在單因素試驗的基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)面分析研究了不同工作參數(shù)對澳洲褐煤脫水率和能量消耗的影響，并且得到了澳洲褐煤射頻干燥的最優(yōu)工作參數(shù)。試驗結(jié)果表明:射頻干燥系統(tǒng)極板間距、褐煤裝載量、間歇加熱系數(shù)和總干燥時間對脫水率和能量消耗的影響是顯著的(p＜0.01)。褐煤脫水率和能量消耗都隨著極板間距和裝載量的