大規(guī)模高效干煤粉氣化技術(shù)廣泛應(yīng)用于能源、化工及冶金等領(lǐng)域,含碳粉體高壓密相氣力輸送是氣流床干煤粉氣化的關(guān)鍵難點技術(shù)之一。粉體高壓密相氣力輸送的固相濃度高,流動形態(tài)復(fù)雜,相關(guān)的輸送規(guī)律和機理不完善,對其開展研究具有重要的理論意義和工業(yè)應(yīng)用價值。本文在分析粉體流動特性的基礎(chǔ)上,研究了含碳粉體高壓密相氣力輸送的輸送特性、管道阻力特性和輸送穩(wěn)定性等,獲得了影響高壓密相輸送特性的內(nèi)在機制。對褐煤、煙煤、無煙煤、生物質(zhì)和石油焦等多種含碳粉體物料進行了系統(tǒng)的流動特性試驗研究,通過分析休止角、Hausner指數(shù)、壓縮度等基礎(chǔ)流動性參數(shù),揭示了粉體物料特性與流動性之間的關(guān)聯(lián)。研究結(jié)果表明,隨著物料粒徑的增大,Hausner指數(shù)、壓縮度、休止角均逐漸減小,粉體物料的流動性逐漸變好,流化試驗獲得的粉體流動性參數(shù)與休止角、Hausner指數(shù)的結(jié)果一致。在高壓發(fā)料罐式密相輸送試驗裝置上系統(tǒng)的進行了多種物料的高壓密相輸送試驗研究,獲得了操作參數(shù)和粉體物性對輸送特性的影響規(guī)律,并對不同物料的輸送特性進行對比分析。研究結(jié)果表明,外水含量是影響煤粉輸送特性的重要影響因素,獲得了兩種粒徑內(nèi)蒙褐煤和一種煙煤穩(wěn)定輸送的外水含...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究概況
    1.3 密相氣力輸送研究綜述
        1.3.1 物料的充氣、流化特性與輸送特性的關(guān)系
        1.3.2 氣力輸送料罐供料特性研究
        1.3.3 管道輸送特性研究
    1.4 本課題的主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第二章 試驗物料及流動特性
    2.1 試驗物料物性測量儀器及方法
    2.2 試驗物料的基本物性參數(shù)
        2.2.1 試驗物料的粒徑分布
        2.2.2 試驗物料的微觀形貌
    2.3 試驗物料的流動性參數(shù)
        2.3.1 Hausner指數(shù)(HR)、壓縮度(C)和休止角(AOR)
        2.3.2 試驗物料的剪切特性
    2.4 試驗物料的流化特性
    2.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 高壓下煤粉密相輸送特性研究
    3.1 高壓密相氣力輸送試驗系統(tǒng)
        3.1.1 上/下出料發(fā)料罐高壓密相氣力輸送系統(tǒng)
        3.1.2 雙上出料發(fā)料罐高壓密相輸送系統(tǒng)
    3.2 顆粒間作用力分析
        3.2.1 范德華力
        3.2.2 毛細力
        3.2.3 靜電力
    3.3 操作參數(shù)對煤粉輸送特性的影響
        3.3.1 總輸送差壓對煤粉輸送特性的影響
        3.3.2 流化風流量對煤粉輸送特性的影響
        3.3.3 補充風量對無煙煤輸送特性的影響
        3.3.4 注入速度對無煙煤輸送特性的影響
    3.4 物性參數(shù)對煤粉輸送特性的影響
        3.4.1 平均粒徑對煤粉輸送特性的影響
        3.4.2 煤粉種類對煤粉輸送特性的影響
        3.4.3 外水含量對煤粉輸送特性的影響
    3.5 出料方式對煤粉輸送特性的影響
    3.6 輸送過程堵塞特性研究
        3.6.1 輸送動力不足造成堵塞
        3.6.2 物料啟動出料時堵塞
    3.7 輸送過程中靜電效應(yīng)和靜電測速研究
        3.7.1 不同物料輸送過程中靜電效應(yīng)
        3.7.2 水平管道顆粒速度研究
    3.8 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 生物質(zhì)、石油焦及其與無煙煤混合物的輸送特性研究
    4.1 生物質(zhì)輸送試驗研究
        4.1.1 輸送壓力對生物質(zhì)輸送的影響
        4.1.2 輸送差壓對生物質(zhì)輸送的影響
        4.1.3 流化風對生物質(zhì)輸送的影響
        4.1.4 補充風對生物質(zhì)輸送的影響
        4.1.5 生物質(zhì)輸送過程出現(xiàn)的問題
    4.2 石油焦單獨輸送過程中出現(xiàn)的問題及分析
        4.2.1 石油焦輸送時發(fā)料罐內(nèi)的架橋結(jié)拱
        4.2.2 石油焦輸送時的管壁結(jié)垢
        4.2.3 石油焦輸送過程中的堵塞現(xiàn)象研究
    4.3 石油焦及其與無煙煤混合物料的輸送特性研究
        4.3.1 輸送差壓對混合物料輸送的影響
        4.3.2 補充風對混合物料輸送的影響
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 高壓密相輸送阻力特性研究
    5.1 直管段阻力特性研究
        5.1.1 生物質(zhì)和褐煤輸送時直管段阻力特性
        5.1.2 生物質(zhì)和褐煤輸送時直管段壓降經(jīng)驗公式擬合
        5.1.3 無煙煤、石油焦直管段阻力特性試驗研究
        5.1.4 無煙煤、石油焦直管段阻力經(jīng)驗公式擬合
    5.2 彎管段阻力特性研究
        5.2.1 褐煤、生物質(zhì)彎管段阻力特性
        5.2.2 無煙煤、石油焦彎管段阻力特性
        5.2.3 彎管段壓降經(jīng)驗公式擬合
    5.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 高壓密相氣力輸送穩(wěn)定性研究
    6.1 SHANNON信息熵分析法及穩(wěn)定性預(yù)測
        6.1.1 SHANNON信息熵的原理及計算
        6.1.2 高壓超濃相氣力輸送SHANNON熵分析
    6.2 重標極差分析法(HURST指數(shù))及穩(wěn)定性預(yù)測
        6.2.1 重標極差分析法(HURST指數(shù))
        6.2.2 高壓密相氣力輸送過程中穩(wěn)定性預(yù)測研究
    6.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 展望
致謝
攻讀博士學位期間的學術(shù)成果



本文編號：3806335