基于微觀特征的煤粉流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在火力發(fā)電廠中，煤粉的儲(chǔ)存、輸送是其生產(chǎn)過(guò)程中很重要的環(huán)節(jié)，而煤粉在這些環(huán)節(jié)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)堵塞、結(jié)拱等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象會(huì)對(duì)火力發(fā)電廠的安全性和經(jīng)濟(jì)性造成重要的影響。因此，研究影響煤粉流動(dòng)性的因素非常重要。
　　目前關(guān)于煤粉流動(dòng)性影響因素的研究主要是從宏觀因素考慮的，而煤粉顆粒的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)煤粉的流動(dòng)性具有重要的影響。本文以6種不同煤質(zhì)的煤粉為研究對(duì)象，采用休止角測(cè)試法和 Jenike剪切實(shí)驗(yàn)法對(duì)各樣品進(jìn)行了流動(dòng)性測(cè)量，獲得了休止角、粘聚

2、力、流動(dòng)函數(shù)等表征煤粉流動(dòng)性的參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，以不同粒徑的樣品為研究對(duì)象，分析了粒徑對(duì)煤粉流動(dòng)性的影響。為了研究煤粉顆粒的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)煤粉流動(dòng)性的影響，對(duì)各樣品進(jìn)行了氮吸附和電鏡掃描測(cè)試，進(jìn)而分析了煤粉的微觀參數(shù)（孔容積、比表面積、表面形態(tài)）對(duì)流動(dòng)性的影響。
　　煤質(zhì)對(duì)煤粉流動(dòng)性的影響很大，不同煤質(zhì)煤粉煤化程度的差異導(dǎo)致煤粉具有不同的表面形態(tài)、孔隙結(jié)構(gòu)等。研究發(fā)現(xiàn)：煤化程度越高的煤粉具有越強(qiáng)的流動(dòng)性，煤化程度較高的陽(yáng)城煤粉具有較小

3、的休止角、粘聚力和較大的流動(dòng)函數(shù)，分別為48.89o、6.383kPa、7.619，而煤化程度較低的潞安煤粉具有較大的休止角、粘聚力和較小的流動(dòng)函數(shù)，分別為53.20 o、9.643kPa、5.156。用粘聚力和流動(dòng)函數(shù)表征煤粉的流動(dòng)性時(shí)，煤化程度低的柳林煤粉的流動(dòng)性比煤化程度較高的府谷煤粉強(qiáng)，柳林煤的粘聚力和流動(dòng)函數(shù)分別為8.196 kPa和5.969，而府谷煤的粘聚力和流動(dòng)函數(shù)分別為8.334 kPa和5.896。對(duì)不同粒徑的府谷煤

4、和柳林煤進(jìn)行流動(dòng)性分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，除了在粒徑段為88μm～98μm之外，其余粒徑段的柳林煤粉的流動(dòng)性均低于府谷煤粉的流動(dòng)性。
　　粒徑對(duì)流動(dòng)性具有重要的影響。對(duì)不同粒徑的府谷煤和柳林煤進(jìn)行流動(dòng)性測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著粒徑的增大，府谷煤的休止角、粘聚力、內(nèi)摩擦角、無(wú)側(cè)界屈服壓力、流動(dòng)函數(shù)分別從50.34o、8.334kPa、33.703o、29.002 kPa、5.896變化到40.023o、3.288kPa、29.336o、12.986 k

5、Pa、12.652，柳林煤的休止角、粘聚力、內(nèi)摩擦角、無(wú)側(cè)界屈服壓力、流動(dòng)函數(shù)分別從50.39o、8.196kPa、32.700o、22.998 kPa、5.968變化到42.031o、5.538kPa、30.456o、19.365 kPa、9.287，表明流動(dòng)性增強(qiáng)。
　　煤粉流動(dòng)性的差異是由煤粉的微觀結(jié)構(gòu)不同所導(dǎo)致的。煤粉顆粒的孔容積越大，煤粉顆粒吸附氣體的含量增多，顆粒間的作用力增強(qiáng)，煤粉的流動(dòng)性減弱；煤粉顆粒的比表面積越大