煤炭成漿特性的非線性理論和波能量改性機理的研究.pdf

1、本文以提高水煤漿的成漿性能和輸送性能、建立高準確度的成漿性能預測模型和發(fā)掘新的性能評價指標為主要目的，應用神經(jīng)網(wǎng)絡理論、分形理論等非線性理論以及引入微波及超聲波技術對水煤漿的制備與利用展開了一系列基礎性理論及應用研究。 首先，研究了煤種理化特性對煤種成漿性能的影響。發(fā)現(xiàn)在水煤漿體系粒度組成、添加劑和溫度等條件相同(或相近)的條件下，煤種的內(nèi)水分、灰分、氧含量和可磨性指數(shù)等多種因素與煤種的成漿性能有比較復雜的關系：煤種的成漿性能不

2、能由單一因素簡單確定，而必須由多種因素共同決定，且各因素間的相互關系較為復雜。將多種成漿性能較差的煤種和成漿性能較好的煤種進行配煤組合并進行成漿性能測試，結果發(fā)現(xiàn)在多種混煤中含有淮南B煤或神火煤的配煤組合成漿效果相對較好。另外研究結果還顯示：采用濕法高速磨制制漿方法時，無論是單煤還是各混煤所制備的水煤漿，其穩(wěn)定性均比較好。 然后針對神華煤考察了加熱改性、微波改性和配煤等三種提高水煤漿成漿性能的方法。研究結果表明：微波改性可以將烏

3、沙山神華煤的成漿濃度提高4％，而采用配煤的方法更是可以提高近9％，加熱改性方法的效果則相對較為遜色。 接著應用神經(jīng)網(wǎng)絡技術構建了煤種成漿濃度的五因子神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型，并將其與線性回歸分析、非線性回歸分析等兩種傳統(tǒng)方法的效果進行了對比，結果顯示：通過五因子神經(jīng)網(wǎng)絡模型所得到的結果是最好的，其預測結果誤差可以達到0.57％的水平。 然后從顆粒分形的角度考察了以分形特征做為新的評價指標對于精細水煤漿的流變特性和燃燒特性進行評價

4、的可行性。研究結果表明：隨著組成顆粒表面分形維數(shù)的增加，顆粒表面的趨向復雜化，所制的精細水煤漿的粘度增大；精細水煤漿的著火溫度與活化能隨著分形維數(shù)的增大而逐漸降低。 接著，通過試驗系統(tǒng)地研究考察了超聲波在水煤漿輸送過程以及制備過程中的作用。研究發(fā)現(xiàn)：在水煤漿輸送過程中，隨著流量的增大，超聲波降阻效果有減小的趨勢；隨著超聲電源輸入功率增大，降阻效果變差；隨著水煤漿粘度的升高，降阻的效果變小。當利用超聲波來強化精細水煤漿的制備時，較