红外水分仪测定煤中全水分的应用与探讨

探讨了采用红外水分仪对不同煤种的全水分进行测定并选择确定最佳仪器参数的具体过程,通过红外水分仪法同国标方法进行煤中全水分测定的比对试验的试验可知:红外水分仪测定煤中全水分在一定条件下具有分析精度和准确度高、操作快速简单、自动化程度高等特点,能够满足煤中全水分的测定要求。     

煤中全水分的快速测定

本文介绍了用瑞士梅特勒公司生产的水分分析仪测定煤中全水分的条件及分析精度。该仪器测定煤中全水分只需１０ｍｉｎ，是快速，自动测定煤中全水分的理想设备。     

煤中全水分在线检测技术研究进展

煤中全水分是煤炭评价的重要指标,其准确测定关乎炼焦配煤工艺进而影响焦炭质量,并对管道及设备运行寿命产生显著影响,因而为满足生产调控要求则需对入炉煤的全水分进行实时在线检测。阐述全水分波动对炼焦过程的影响,明确全水分控制的必要性,介绍煤中全水分的赋存形式以及国标全水分测定方法,分析目前直接法或物理量测试间接法的全水分测定方法原理及发展现状,根据目前干燥法测定的优缺点,重点论述间接法中的红外法和微波法在线测量技术原理及应用前景,对比推荐微波法作为在线检测的优选方法,并对其应用方向和联动干基配煤以及煤调湿控制技术进行展望。采用红外法或微波射线法对煤样进行全水分检测可满足在线测试的要求,其中微波法更适合应用于对煤中全水分的测试。将微波水分仪与胶带秤的称量数据联动后上传中控DCS集成分析,依据工艺要求自动调整下料量,可进行干基配煤;反馈全水分测量数据并与煤调湿控制技术联动后可平稳入炉煤水分,实现全水分控制的目标。     

全水分煤样制备与燃煤全水分测定的探讨

1测定煤中全水分的国家标准 GB/T211-1996<煤中全水分的测定方法>规定,测定煤中全水分采用A、B、C、D四种方法.A、B、C三种方法中,煤样的粒度均为6 mm;     

关于水分仪测定煤中水分准确度性的分析

结合GB/T 211—2007与GB/T 212—2008标准附录A中微波干燥法的工作原理、仪器温场测定及试验参数的设置情况,采用水分仪法和国标法对2种不同型号的水分仪进行煤中水分测定时的准确度性分析。分析结果表明,水分仪法的测定结果与国标方法比对,其准确度无显著性差异,说明水分仪法可准确测定煤中水分和全水分,可以替代传统的烘箱干燥法。在使用水分仪法时须注意仪器控制参数的设置并需有国家颁布的水分仪测定方法标准或计量特性技术指标文件,以确保水分仪特征参数的溯源性和仪器测定的准确性。     

煤水分测定结果准确度的研究

煤的水分在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要作用,测定结果是一项重要的煤质指标,也是评价煤质的基本标准之一.通过煤水分测定过程中煤样的制备、煤样称取、煤样干燥以及干燥箱温度的控制进行了详细分析,并结合实践提出了提高煤水分测定准确度的改进措施.     

不同探头微波水分仪测量原煤水分的试验研究

研究了2种采用不同探头的微波水分仪测量原煤的含水量,对影响其测量精度的因素进行了试验分析。选取某电厂所用的原煤作为实验用煤,分别对采用表面波插入式探头的微波水分仪和采用反射计探头的微波水分仪进行了测量实验。实验结果表明:对于采用表面波插入式探头的微波水分仪,微波仪的读数随插入深度的增大而增大,随煤样粒径的增大读数减小,煤层厚度的变化对读数影响不大;对于探头采用反射式设计的微波水分仪,微波仪的读数随探头与煤层面之间的距离的增大而减小,随煤样粒径的增大读数减小,煤层厚度的变化对测量结果影响较大。     

水分对不同煤种瓦斯吸附特性影响的实验研究

通过研究煤中水分的赋存特征,根据试验目的设计了煤样的加湿装置.针对目前评价煤中水分对吸附瓦斯量的影响时未考虑煤变质程度差异的现状,通过对不同变质程度煤在不同水分条件下的吸附等温线的大量测定,经数据拟合,最终得出煤中水分对瓦斯吸附量的影响校正系数,并与原煤样进行对比,验证了所得出的校正系数的准确性和适用性.     

TD系列快速水分测定仪

TD系列快速水分测定仪是最新研制成功的新一代快速水分测定仪器，其结构合理，外观新颖，广泛用于焦炭、煤、铁精粉、白云石、皂土等原料中水分含量的快速测定。     

空气干燥法和通氮干燥法测定高水分煤全水分的差异性研究

分别采用空气干燥法和通氮干燥法对高水分煤进行全水分测定,并通过数理统计分析2种方法在测定全水分时的差异性。分析结果表明:采用通氮干燥法和空气干燥法测定高水分煤全水分时,其重复性均较好且测试精密度无显著性差异,但该2种方法在准确度比较上存在显著性差异。     

含水量较大煤层火灾事故处理研究

对含水量较大煤层火灾的化学反应原理进行了分析,找出了此类火灾事故化学反应生成物成分的组成规律。利用勒氏指数法和气象色谱仪对灾区的气体成分进行分析,判断火区内气体的可爆炸性。用罗克休材料快速隔断火源缩小火区,注入CO2来抑爆和扑灭火源,成功扑灭了含水量较大煤层的火灾。     

深部煤层含水率物理模拟与数值模型研究

针对深部煤层含水性相关研究不足的现状,选择北皂矿的褐煤、蔡园矿的气煤、西曲矿的焦煤和古汉山矿的无烟煤作为研究煤样,模拟深部煤层的温度条件,开展了不同温度下煤的平衡水分实验,对实验数据进行了假设检验和参数估计,分析了平衡水分含量与煤级和温度之间的关系,建立了平衡水分含量与煤级和温度的数值模型。研究结果显示：相同温度条件下,平衡水含量随煤级先降低,后升高;同煤级条件下,埋藏深度增加,煤层温度升高,煤层含水率减小,因此,深部煤层中含水率要低于浅部煤层;但到达一定埋藏深度后,煤层含水率减小的趋势不明显。平衡水分含量与煤级和温度分别满足一元二次方程和指数负增长的数学统计关系,平衡水分含量与温度和煤级的数值模型的绝对误差为0.03%～0.70%,平均为0.24%;相对误差为1%～18%,平均为6.5%;表明平衡水分含量与温度和煤级的数值模型的精度较高。     

加压气化炉给料系统变水分输送特性

在高压浓相输送试验台上进行煤粉输送试验,考察煤粉含水率对压损特性、质量流量的影响规律。结果表明：随着含水率的增加,褐煤的质量流量逐渐减小,烟煤的质量流量先增大后减小,相同含水率下褐煤的流动性较好。     

不同含水率条带煤柱稳定性研究

煤层的富水性明显影响高应力作用下条带煤柱的稳定性,为研究含水率对条带煤柱蠕变特性的影响,首先对不同含水率的煤样进行蠕变试验,结果表明,含水率对煤样蠕变特性具有明显的影响,含水率越大,煤样的蠕变变形量越大,其蠕变门槛值、蠕变强度及蠕变系数越低。蠕变试验拟合结果表明,采用改进的Burgers模型能够较好地描述煤的蠕变力学特性。以蠕变试验结果为基础,采用FLAC~(3D)数值模拟软件对不同含水率条带煤柱的蠕变特性及稳定性进行了模拟分析。随含水率增大,应力峰值距煤壁距离增加,煤柱塑性区增大;同时,煤柱垂直应力变小,蠕变变形量增大,其承载能力降低,煤柱进入长期稳定状态的时间加长。数值模拟结果表明,在其他条件相同的情况下,煤柱含水率为0.78%,1.07%及1.36%时,煤柱塑性区宽度分别为10,12,16 m,其进入长期稳定状态的时间分别为18,24及36个月。     

无烟煤快速全水分测定方法探究

研究了无烟煤全水分快速测定的方法。通过使用红外水分分析仪标准法与GB/T 211—2007煤中全水分的测定方法进行对比实验,分析结果在国标要求的重复性限之内。并在仪器的使用基础上修改红外水分分析仪的加热温度和加热时间,设定了7种不同的试验条件,加热时间从70~10 min,温度为115~145 ℃,加热时间每减少10 min,温度可以提高5 ℃。分别为70 min/115 ℃、60 min/120 ℃、50 min/125 ℃、40 min/130 ℃、30 min/135 ℃、20 min/140 ℃、10 min/145 ℃。实验表明,温度在135 ℃,加热30 min的条件下,分析实验数据和GB/T211—2007煤中全水分的测定方法B₂的分析实验数据无显著性差异,达到了快速、准确的目的。经过验证该条件下分析数据稳定性与可重复性较好,可应用于无烟煤的测定。     

煤炭机械化采样全水分偏倚与全水分损失的探讨

对煤炭机械化采样过程中的全水分偏倚、全水分损失的试验及理论分析分别进行了详细描述,并说明其在实际生产中的指导意义。     

褐煤干燥后水分复吸规律及平衡含水率预测

为研究干燥温度及环境温湿度对我国褐煤干燥后水分复吸的影响,通过恒温恒湿箱对经过不同干燥温度（80,120,160 ℃）处理后的海拉尔褐煤、云南褐煤、霍林河褐煤进行不同相对湿度（50%,70%,90%）、不同吸湿温度（20,30,40 ℃）条件下的水分复吸实验。研究表明,相对湿度对褐煤平衡含水率影响最大。随着吸湿温度升高,褐煤平衡含水率先增加后减小,不同于以往认为的一直减小的规律。通过饱和溶液法进一步检测了褐煤在相对湿度0～100%范围内等温条件下水分复吸的平衡含水率,发现其随相对湿度增加呈“S”型曲线变化,Chung-Pfost模型能够很好地预测褐煤水分复吸的平衡含水率。     

不同外水含量下煤粉高压密相输送试验研究

在输送压力可达4.0 MPa的气力输送试验台上进行两种煤粉不同外水含量下的密相输送试验,研究煤粉表面性质和外水含量对流动特性的影响。结果表明：相同外水含量下,年轻煤流动性较好;中等变质煤在初始外水含量（外水M=0.40%）下存在显著的静电效应,外水含量增加,静电效应明显抑制;随着外水含量增大,中等变质煤的质量流量和固气比先略增大后逐渐减小,年轻煤则呈逐渐减小趋势;弯管当量长度系数K与输送气速近似成比例关系,相同气速下年轻煤K值逐渐增加而中等变质煤则先略有减小后急剧增大。通过试验,获得了两种煤粉高压密相输送外水含量的极限值。     

不同水分、压力对原煤颗粒体系流动特性的影响

利用自动控制料斗旋转角度的方法,得到原煤下落质量比与料斗倾斜角度之间的关系曲线,称其为流动曲线。通过对流动曲线分析可得,外水分对原煤流动性的影响很大,随着外水分的增大,原煤的流动性变差,当外水分超过8％时,原煤的流动曲线呈现“阶梯状”,此时电厂原煤仓或落煤管易发生“堵塞”现象;压力对原煤的流动性影响很小,只有当外水分达到13％左右时,才会使原煤初始阶段的流动性变差,该种现象主要归结于料仓内出现的“粮仓效应”。     

温度及含水率对切削原煤吸附瓦斯特性的影响

为了测定温度、含水率对切削原煤吸附特性的影响,针对之前煤对瓦斯吸附性研究的不足,采用屯兰矿的焦煤、屯留矿的贫煤并经煤岩钻样机切削加工成100 mm×150 mm的圆柱形块状原煤,根据实验结果及相关理论采用Langmuir单分子层吸附模型进行结果分析。实验从等温条件下测定两种煤的吸附常数入手,之后调节至不同的温度和不同的含水率,测得吸附常数 a、 b 分别随温度、含水率变化的关系式。结果表明：温度对吸附性的影响只取决于吸附常数 a 的变化,而含水率与 b 有关;在实验所研究的温度梯度内,得到吸附常数 a 随温度的变化呈线性衰减的趋势;在干燥到饱和含水的范围内,得出吸附常数 b 随含水率的变化呈指数衰减的趋势,并说明切削原煤的含水吸附性质与粉煤粒煤是存在差异的。