单颗粒褐煤高温烟气干燥过程研究

以褐煤颗粒中水分蒸发界面为基础,将褐煤颗粒分为干区和湿区,干区考虑传热传质,湿区只考虑传热,并采用有限体积法,建立了一维球坐标系下单颗粒褐煤干燥脱水过程模型.利用Crank-Nicolson六点差分格式对其离散,模拟得到不同工况(初始烟温、停留时间和颗粒粒径等)下的单颗粒褐煤含湿量及其内部温度分布的动态变化.实验结果与模型模拟结果对比表明二者吻合度较好,所建干燥模型可以较好地反映褐煤干燥的实际过程.研究发现,初始烟温越高、停留时间越长以及颗粒粒径越小,干燥效果越好.当粒径为20 mm的褐煤颗粒在初始温度为873 K的热气流下停留131 s时,其含水量即可从25.3％降到12％以下,此时颗粒表面的温度为537 K,略高于挥发分初析温度(520 K),此工况可以作为褐煤实际干燥过程中的最佳工况参照.